CN105141485A - 一种避免arp干扰的网络通信测试方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种避免ARP干扰的网络通信测试方法及系统，即透过一测试主机向该网络发送ARP请求广告，并接收该些设备发送的ARP响应进行缓存；S2：将该主机缓存的ARP列表导出赋值给一变量，并将该变量解码，找到与该测试主机直连的设备的管理地址所匹配的MAC地址；S3：该MAC地址与预定的MAC地址比较以检测该MAC地址是否正确，如果正确则执行步骤S7，否则进入S4；S4：调用ARP命令循环清除该测试主机缓存的ARP；S5：调用ARP命令添加正确的ARP，将ARP列表导出赋值给另一变量，并将该另一变量解码；S6：确认ARP是否添加成功，若不成功则重复执行步骤S3～S6，直到添加成功为止则执行下一步；以及步骤S7：进行AP模式自动化测试。

Description

一种避免ARP干扰的网络通信测试方法及系统

技术领域

本发明涉及网络通信测试技术领域，特别是涉及一种避免ARP干扰的网络通信测试方法及系统。

背景技术

虚拟局域网VLAN(VirtualLocalAreaNetwork)是一组逻辑上的设备和用户，这些设备和用户并不受物理网段的限制，可以根据功能、部门及应用等因素将它们组织起来，相互之间的通信就好像它们在同一个网段中一样，由此得名虚拟局域网。VLAN是一种比较新的技术，VLAN网络的建立需要相应的支持VLAN技术的网络设备。当网络中的不同VLAN间进行相互通信时，需要采用路由器或交换机来实现路由功能。

处于VLAN网络中的主机可发送信息时将包含目标IP地址的ARP(AddressResolutionProtocol)请求广播到VLAN网络上的所有主机，并接收返回消息，以此确定目标的MAC地址；收到返回消息后将该IP地址和MAC地址存入本机ARP缓存中并保留一定时间，下次请求时直接查询ARP缓存以节约资源。主机地址解析协议是建立在网络中各个主机互相信任的基础上的，网络上的主机可以自主发送ARP应答消息，其他主机收到应答报文时不会检测该报文的真实性就会将其记入本机ARP缓存，可能导致发出请求的本机存入的ARP应答消息并不属于与本机直连的主机所发生。

有鉴于此，须保证VLAN通信系统中相互直连的两个主机间正常通信，才可对接入VLAN的各主机(以AP模式接入网络)网络模式进行自动测试。然而现有技术在自动化测试AP(AccessPoint)网络模式时，因多台待测试主机DUT(deviceundertest)连接在同一虚拟局域网VLAN的交换机上，作为测试主机的PC向外发送ARP请求广播时，所有的待测试主机DUT(AP模式)均会收到该请求，因待测试DUT的管理地址相同，收到请求的待测试主机DUT均会向发送ARP请求的测试主机PC以单播方式发送ARP响应，致使测试主机PC无法正确获取直连的待测试主机DUT的ARP响应，测试主机PC的ARP缓存中直连的待测试主机DUT的管理地址对应错误的MAC地址，导致PC与直连的DUT无法进行正常通信而直接影响自动化测试。且在自动化测试失败后需以人工方式进行问题排查，进而极大增加了测试周期，测试效率低，并造成人力及物力资源的极大浪费。

因此，如何提出一种新的测试技术，其测试周期短、效率高、可靠性高，进而克服现有测试技术的诸多缺失，实已成为目前业界亟待解决之难题。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺失，本发明之主要目的在于提供一种避免ARP干扰的网络通信测试方法及系统，其可执行自动测试作业且可靠性高。

本发明的另一目的在于提供一种避免ARP干扰的网络通信测试方法及系统，其测试周期短且效率高，且可避免人力物力资源浪费。

为达上述及其他目的，本发明提出一种避免ARP干扰的网络通信测试方法，用于对位于网络上的多个设备的AP模式自动化测试，该方法包括：执行步骤S1，透过一测试主机向该网络发送ARP请求广播，并接收该些设备发送的ARP响应进行缓存；执行步骤S2：调用ARP命令将该主机缓存的ARP列表导出赋值给一变量，并将该变量解码，找到与该测试主机直连的设备的管理地址所匹配的MAC地址；执行步骤S3：将该MAC地址与预定的MAC地址进行比较以检测该MAC地址是否正确，如果正确则执行步骤S7，否则进行下一步；执行步骤S4：调用ARP命令循环清除该测试主机缓存的ARP；执行步骤S5：调用ARP命令添加正确的ARP，将ARP列表导出赋值给另一变量，并将该另一变量解码；执行步骤S6：确认ARP是否添加成功，若不成功则重复执行步骤S3～S6，直到添加成功为止则执行下一步；以及执行步骤S7：进行AP模式自动化测试以验证该测试主机与其直连的设备正常通信。

本发明的上述测试方法，是透过测试脚本调用函数subprocess.Popen输入ARP命令的方式调用ARP命令将其导出并赋值。

本发明的上述测试方法，步骤S3、步骤S4、步骤S5中执行MAC地址确认、ARP清除、ARP添加是否成功是透过使用正则表达式处理函数执行。

本发明的上述测试方法，步骤S2、步骤S5中，透过decode函数将变量解码转变成可显示格式。

本发明还提供一种可执行上述方法的避免ARP干扰的网络通信测试系统，包括：广播模块，用于供一测试主机向该网络发送ARP请求广播，并接收该些设备发送的ARP响应并将其缓存至该测试主机；处理模块，用于自该测试主机导出ARP列表将其赋值给一变量，并将该变量解码，找到与该测试主机直连的设备的管理地址所匹配的MAC地址，并检测该MAC地址与预定的MAC地址是否一致，若不一致则循环执行清除ARP、添加正确ARP作业，直到正确ARP添加成功；以及测试模块，根据该处理模块的处理结果执行AP模式自动化测试。

本发明之处理模块进一步包括：导出模块，调用ARP命令，自该测试主机导出该ARP列表；赋值模块，用于将该ARP进行赋值处理将其赋值给一变量；编译模块，用于对该变量进行解码处理形成可显示格式；清除模块，调用ARP命令，循环清除该测试主机缓存的ARP；添加模块，调用ARP命令，循环添加正确的ARP；以及检测模块，用于检测该MAC码与预定MAC码的一致性，以及检测ARP是否清除干净、正确ARP是否添加成功。

于本发明之系统中，当检测模块检测结果为该MAC码与预定MAC码的一致时或正确MAP添加成功时，该测试模块执行AP模式自动化测试。

综上所述，本发明主要是透过测试主机调用测试脚本自动对测试主机所接收到的ARP响应的正确性进行检测，并在此ARP响应不正确时自动将其清除并添加正确的ARP，之后执行AP模式自动化测试以验证测试主机与其直连的设备间的正常通信。与现有技术相比，本发明所揭示的测试方法在测试主机与直连设备无法正常通信时无需采用人工方式进行排查即可自动添加正确的ARP以保证测试主机与直连设备正常通信进行AP模式自动化测试，因此，本发明测试方法可避免现有技术人工排查造成的测试周期长、测试可靠性低等缺失。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种避免ARP干扰的网络通信测试方法及系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明之测试方法所应用的网络架构示意图；

图2是本发明之避免ARP干扰的网络通信测试方法的流程图；以及

图3是本发明之避免ARP干扰的网络通信测试系统架构示意图。

附图标号说明：

PC1、PC2、PC3测试主机

DUT1、DUT2、DUT3待测设备

30.广播模块，31.处理模块，32.测试模块

310.导出模块，311.赋值模块，312.编译模块，313.检测模块，314.清除模块，315.添加模块。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

本发明主要是透过测试主机PC与其直连的调用测试脚本自动对测试主机所接收到的ARP响应的正确性进行检测，并在此ARP响应不正确时自动将其清除并添加正确的ARP，之后执行AP模式自动化测试以验证测试主机与其直连的设备间的正常通信。为清楚简要阐述本发明，将结合附图1、2对本发明进行详细说明。

如图1所示，测试主机PC1、PC2、PC3透过路由或交换机分别与VLAN网络上的待测试设备DUT1、DUT2、DUT3直连。测试主机PC1、PC2、PC3分别向VLAN网络发送ARP请求广播，并接收该些设备DUT1、DUT2、DUT3发送的ARP响应进行缓存，本发明之方法可对测试主机所接收到的ARP正确性进行验证，以避免错误ARP干扰而使AP模式自动化测试无法正常进行。

于该实施例中，设备DUT1、DUT2、DUT3同时进行自动化测试，为了更好地说明本发明的预期效果，下面以自动化环境测试DUT1的AP模式case举例说明本发明的详细技术方案。

当DUT1的AP模式case自动化测试运行至测试主机PC1与直连的DUT1进行通信时，测试脚本开始执行以下步骤，详细步骤流程如图2所示。

首选，执行步骤S1,测试脚本调用函数subprocess.Popen输入ARP命令将测试主机PC1的ARP缓存列表导出来并赋值给某一个变量A，使用decode函数将变量A转换成unicode编码(使其能够正常显示)，使用正则表达式处理函数以DUT管理地址(该地址为固定)作为匹配项定位变量A中的DUT管理地址的位置，并以特殊字符为匹配项匹配DUT管理地址后面的字符，这些字符就是DUT管理地址对应的MAC地址，将这些字符原封不动赋值给一个变量B。

执行步骤S2,使用逻辑函数和赋值运算符将变量B中MAC地址和预设的MAC地址进行比较，检测MAC地址的正确性，若正确则执行步骤S8，否则执行步骤S3。

执行步骤S3,测试脚本调用函数subprocess.Popen输入ARP命令清除与DUT管理地址相关的IP地址和MAC地址的ARP对应条目，调用函数subprocess.Popen输入ARP命令将测试主机PC1的ARP缓存列表导出来并赋值给某一个变量C，使用decode函数将变量C转换成unicode编码(使其能够正常显示)。

执行步骤4，使用正则表达式处理函数以DUT管理地址作为匹配项来匹配变量C中是否存在DUT管理地址，若不存在说明清除干净，若存在则说明没有清除干净(ARP会自动学习并添加)，需重复调用函数subprocess.Popen输入ARP命令清除与DUT管理地址相关的IP地址和MAC地址的ARP对应条目，调用函数subprocess.Popen输入ARP命令将测试主机PC1的ARP缓存列表导出来并赋值给某一个变量C，使用decode函数将变量C转换成unicode编码(使其能够正常显示)，使用正则表达式处理函数以DUT管理地址作为匹配项来匹配变量C中的DUT管理地址直到清除干净。

执行步骤S5，调用函数subprocess.Popen输入ARP命令添加DUT管理地址正确的IP地址和MAC地址的ARP对应条目；脚本调用函数subprocess.Popen输入ARP命令将测试主机PC1的ARP缓存列表导出来并赋值给变量D，使用decode函数将变量D转换成unicode编码(使其能够正常显示)。

执行步骤S6，使用正则表达式处理函数以DUT管理地址和正确的MAC地址为匹配项来定位变量D中的DUT管理地址的IP地址和MAC地址的ARP对应条目以确认添加成功，如果添加不成功则循环前面的步骤S3～步骤S6直到添加成功为止。之后执行步骤S7。

执行步骤S7，进行AP网络模式自动化测试以验证测试主机PC1与直连的设备DUT1正常通信。

图3所示为本发明之避免ARP干扰的网络通信测试系统，其可执行本发明之上述方法对位于网络上的多个DUT设备进行AP模式自动化测试以分别验证测试主机PC1、PC2及PC3与与其直连的设备DUT1、DUT2及DUT3的通信情况，为简化说明本发明之系统，以下即以自动化环境测试DUT1的AP模式case举例说明本发明之系统之详细技术方案。

如图3所示，本发明之系统具体包括广播模块30、处理模块31以及测试模块32。以下即对该些模块的作用及其相互间的运作机理进行详细说明。

广播模块30，用于供测试主机PC1向VLAN网络发送ARP请求广播，位于VLAN网络上的各设备DUT1、DUT2及DUT3接收到该请求广播后，亦会发送ARP响应至VLAN网络，广播模块30接收VLAN网络上的ARP响应并缓存至试主机PC1。在VLAN网络中，测试主机PC1缓存的ARP响应有可能并非来自与其分别直连的设备DUT1，因此有可能存在个测试主机接收到错误ARP响应的情况，因此有必要对接收到的ARP正确性进行确认，本发明之后续说明的处理模块31可完整该确认任务。

处理模块31对测试主机PC1缓存的ARP进行确认，以最终能够成功添加正确ARP。处理模块31首先自测试主机PC1导出ARP列表将其赋值给一变量并将该变量解码，找到与该测试主机直连的设备的管理地址所匹配的MAC地址，并检测该MAC地址与预定的MAC地址是否一致，若不一致则循环执行清除ARP、添加正确ARP作业，直到正确ARP添加成功。

后续测试模块32可根据处理模块的处理结果执行AP模式自动化测试。

更详而言之，该处理模块31进一步包括：导出模块310、赋值模块311、编译模块312、检测模块313、清除模块314以及添加模块315。导出模块310透过测试脚本调用函数subprocess.Popen输入调用ARP命令自测试主机PC1的ARP缓存列表导出，赋值模块311将该ARP列表赋值给某一个变量A，之后编译模块312使用decode函数将变量A转换成unicode编码(使其能够正常显示)，使用正则表达式处理函数以DUT管理地址(该地址为固定)作为匹配项定位变量A中的DUT管理地址的位置，并以特殊字符为匹配项匹配DUT管理地址后面的字符，这些字符就是DUT管理地址对应的MAC地址，再透过赋值模块311将这些字符原封不动赋值给一个变量B。

检测模块313则会使用逻辑函数和赋值运算符将变量B中MAC地址和预设的MAC地址进行比较，检测MAC地址的正确性。若正确，则检测模块313启动AP网络模式自动化测试以验证测试主机PC1与直连的设备DUT1正常通信。

当检测模块313检测到MAC地址不正确时，清除模块314透过测试脚本调用函数subprocess.Popen输入ARP命令清除与DUT管理地址相关的IP地址和MAC地址的ARP对应条目，导出模块310再次调用函数subprocess.Popen输入ARP命令再次将测试主机PC1的ARP缓存列表导出来并由赋值模块311将其赋值给某一个变量C，编译模块312使用decode函数将变量C转换成unicode编码(使其能够正常显示)。

之后，检测模块313会使用正则表达式处理函数以DUT管理地址作为匹配项来匹配变量C中是否存在DUT管理地址，若不存在说明清除干净，若存在则说明没有清除干净(ARP会自动学习并添加)，需再次启动清除模块314重复调用函数subprocess.Popen输入ARP命令清除与DUT管理地址相关的IP地址和MAC地址的ARP对应条目，并由导出模块310调用函数subprocess.Popen输入ARP命令将测试主机PC1的ARP缓存列表导出来交给赋值模块311将其赋值给某一个变量C，编译模块312使用decode函数将变量C转换成unicode编码(使其能够正常显示)，清除模块314使用正则表达式处理函数以DUT管理地址作为匹配项来匹配变量C中的DUT管理地址直到清除干净。

待错误的ARP清除干净后，添加模块315调用函数subprocess.Popen输入ARP命令添加DUT管理地址正确的IP地址和MAC地址的ARP对应条目；导出模块310透过脚本调用函数subprocess.Popen输入ARP命令将测试主机PC1的ARP缓存列表导出来并赋值给变量D，由编译模块312使用decode函数将变量D转换成unicode编码(使其能够正常显示)。之后，检测模块313使用正则表达式处理函数以DUT管理地址和正确的MAC地址为匹配项来定位变量D中的DUT管理地址的IP地址和MAC地址的ARP对应条目以确认添加成功。若添加成功则测试模块32启动AP模式自动化测试以验证测试主机PC1与直连的设备DUT1正常通信。

综上所述，本发明主要是透过测试主机调用测试脚本自动对测试主机所接收到的ARP响应的正确性进行检测，并在此ARP响应不正确时自动将其清除并添加正确的ARP，之后执行AP模式自动化测试以验证测试主机与其直连的设备间的正常通信。与现有技术相比，本发明所揭示的测试方法在测试主机与直连设备无法正常通信时无需采用人工方式进行排查即可自动添加正确的ARP以保证测试主机与直连设备正常通信进行AP模式自动化测试，因此，本发明测试方法可避免现有技术人工排查造成的测试周期长、测试可靠性低等缺失。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种避免ARP干扰的网络通信测试方法，用于对位于网络上的多个设备的AP模式自动化测试，其特征在于，包括：

步骤S1：透过一测试主机向该网络发送ARP请求广播，并接收该些设备发送的ARP响应进行缓存；

步骤S2：调用ARP命令将该主机缓存的ARP列表导出赋值给一变量，并将该变量解码，找到与该测试主机直连的设备的管理地址所匹配的MAC地址；

步骤S3：将该MAC地址与预定的MAC地址进行比较以检测该MAC地址是否正确，如果正确则执行步骤S7，否则进行下一步；

步骤S4：调用ARP命令循环清除该测试主机缓存的ARP；

步骤S5：调用ARP命令添加正确的ARP，将ARP列表导出赋值给另一变量，并将该另一变量解码；

步骤S6：确认ARP是否添加成功，若不成功则重复执行步骤S3～S6，知道添加成功为止则执行下一步；以及

步骤S7：进行AP模式自动化测试以验证该测试主机与其直连的设备正常通信。

2.如权利要求1所述的避免ARP干扰的网络通信测试方法，其特征在于，透过测试脚本调用函数subprocess.Popen输入ARP命令的方式调用ARP命令将其导出并赋值。

3.如权利要求2所述的避免ARP干扰的网络通信测试方法，其特征在于，步骤S3、步骤S4、步骤S5中执行MAC地址确认、ARP清除、ARP添加是否成功是透过使用正则表达式处理函数执行。

4.如权利要求2所述的避免ARP干扰的网络通信测试方法，其特征在于，步骤S2、步骤S5中，透过decode函数将变量解码转变成可显示格式。

5.如权利要求1所述的避免ARP干扰的网络通信测试方法，其特征在于，该些多个设备通过交换机或路由器进行网络连接。

6.一种避免ARP干扰的网络通信测试系统，其特征在于，使用上述权利要求1-5任意一项权利要求所述的方法，包括：

广播模块，用于供一测试主机向该网络发送ARP请求广播，并接收该些设备发送的ARP响应并将其缓存至该测试主机；

处理模块，用于自该测试主机导出ARP列表将其赋值给一变量，并将该变量解码，找到与该测试主机直连的设备的管理地址所匹配的MAC地址，并检测该MAC地址与预定的MAC地址是否一致，若不一致则循环执行清除ARP直到ARP清除、添加正确ARP作业，直到正确ARP添加成功；以及

测试模块，根据该处理模块的处理结果执行AP模式自动化测试。

7.如权利要求6所述的避免ARP干扰的网络通信测试系统，其特征在于：该处理模块包括：

导出模块，调用ARP命令，自该测试主机导出该ARP列表；

赋值模块，用于将该ARP进行赋值处理将其赋值给一变量；

编译模块，用于对该变量进行解码处理形成可显示格式；

清除模块，调用ARP命令，循环清除该测试主机缓存的ARP；

添加模块，调用ARP命令，循环添加正确的ARP；以及

检测模块，用于检测该MAC码与预定MAC码的一致性，以及检测ARP是否清除干净、正确ARP是否添加成功。

8.如权利要求7所述的避免ARP干扰的网络通信测试方法，其特征在于，当检测模块检测结果为该MAC码与预定MAC码的一致时或正确MAP添加成功时，该测试模块执行AP模式自动化测试。