CN111475414A - 模拟多个ap客户端实现在服务端产品上线的方法及系统 - Google Patents

模拟多个ap客户端实现在服务端产品上线的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种模拟多个AP客户端实现在服务端产品上线的方法及系统，属于服务器测试领域。本发明方法包括步骤：初始化相关日志信息，并创建开始时间；实例化Inidata类构造数据，并以元组类型存储到toal_data变量；实例化Config类，传入num参数；执行Counter类的发送UDP数据包的send_UDP方法，根据toal_data变量的数据循环创建num个线程组；启动主线程开始死循环，线程组中的子线程发送数据包给服务端，使子线程对应的模拟AP端上线；循环监听子线程是否正在运行，如果否，终止主进程，结束所有子线程；输出日志记录并统计总耗时。本发明的有益效果为：节省测试占用的人力、时间和环境搭建成本，提高测试效率。

Description

模拟多个AP客户端实现在服务端产品上线的方法及系统
技术领域
本发明涉及服务器测试领域，尤其涉及一种模拟多个AP客户端实现在服务端产品上线的方法及系统，用于测试服务器的AP客户端上线稳定性。
背景技术
目前验证服务端桌面应用软件产品上百台AP上线稳定性，手工测试需要提供几百台AP端设备上线，工作量大且要采购大量的终端设备，重复测试工作成本过高，无法满足短时间内储备几百台AP设备连接windows产品服务端上线验证性能稳定性测试的需求。
现有技术存在的弊端主要有：
(1)手工测试需要购买大量的终端设备，测试成本过高；
(2)手工测试操作重复性很高，比较耗时且枯燥，浪费大量的时间和劳力；
(3)浪费大量时间搭建上百台AP端设备接入服务端桌面应用软件产品。
发明内容
为解决现有技术中的问题，本发明提供一种模拟多个AP客户端实现在服务端产品上线的方法及系统，仿真模拟多个AP端实现在服务端桌面应用软件产品上线稳定性测试。
本发明模拟多个AP客户端实现在服务端产品上线的方法，包括如下步骤：
(1)开始，初始化相关日志信息，并创建开始时间；
(2)实例化Inidata类构造数据，并以元组类型存储到toal_data变量；
(3)实例化Config类，传入num参数；
(4)执行Counter类的发送UDP数据包的send_UDP方法，根据toal_data变量的数据循环创建num个线程组；
(5)启动主线程开始死循环，线程组中的子线程发送数据包给服务端，使子线程对应的模拟AP端上线；
(6)循环监听子线程是否正在运行，如果是，继续执行步骤(5)，如果否，终止主进程，结束所有子线程；
(7)输出日志记录并统计总耗时，结束。
本发明作进一步改进，每个元组的数据包括mac地址、ip地址、数据data，步骤(2)和步骤(3)中，构造数据的处理方法为：
A1：解析UDP原始数据报文的字段名Raw值，并按照报文类型分别各自存放赋值变量；
A2：实例化Config类，创建一个实例对象，调用GetValue函数获取num值；
A3：调用create_ip_list函数生成包括多个不同的IP地址的IP地址列表；
A4：调用list_mac函数随机生成num个不同的MAC地址；
A5：调用hextostream函数处理变更UDP数据包data数据的mac地址；
A6：返回每组由三条不同的数据流拼装成的数据，并以元组类型存储。
本发明作进一步改进，步骤A1中，所述UDP原始数据报文包括AP发现响应数据包、AP配置信息数据包、维链心跳数据包。
本发明作进一步改进，对所述UDP原始数据报文的处理方法为：首先自动计算好报文数据长度，将所述UDP原始数据报文携带的DATA数据先转换成16进制，把DATA数据中的MAC地址随机修改，随机产生包含不同的mac地址、ip地址、data数据的UDP报文，再转换成网络字节码进行封装。
本发明作进一步改进，在步骤(4)和步骤(5)中，定义Counter类，封装send_UDP函数，从而实现构造数据报文的发送，其中，构造数据报文发送的方法为：
B1：实例化Config类，调用GetValue函数获取相关数据；
B2：创建线程锁对象，执行send_UDP函数，先加锁构造并发送AP发现响应数据包，每发送一次AP发现响应数据包便释放锁资源；
B3：构造获取AP配置信息数据包并发送；
B4：构造维链心跳数据包并死循环每5秒发送一次。
本发明作进一步改进，步骤B1执行前，当读取生成AP客户端个数num值创建线程组后，启动主线程，所述主进程执行步骤B1读取配置文件数据。
步骤B2-B4执行后，还分别执行发送OutSign信号步骤，等待子进程反馈；
步骤(6)中，所述主进程根据子进程的反馈监听子线程是否正在运行，如果子线程没有运行，则终止该子进程，并结束主线程。
本发明作进一步改进，日志记录是通过定义Log类，封装debug、info、warning、error、__console接口方法实现，具体的日志记录方法为：
C1：初始化创建FileHandler和StreamHandler实例，分别用于写到本地日志文件和输出到控制台；
C2：分别执行info、debug、warning、error函数，做相应判断是否等于对应的级别，如是则进行设置对应的日志级别，否则抛出异常错误信息；
C3：关闭文件。
本发明还提供一种实现所述的模拟多个AP客户端实现在服务端产品上线的方法的系统，包括：
配置模块config.ini：用于定义配置数据；
模拟AP客户端上线模块aptest.py：用于通过主线程运行，定义并多线程模拟AP端上线；
设置模块setting.py：用于设置配置文件和日志文件的文件存储路径变量；
接口函数定义模块counter.py：定义Counter类，用于定义发送udp数据包接口函数；
解析模块dbhelper.py:定义Config类，用来解析config.ini文件所有的键名值列表和获取键名值的接口函数；
数据处理模块initalData.py：定义Inidata类，用于定义生成多个不同的IP地址、按数量随机生成多个MAC以及变更后udp报文的data数据包mac地址和初始化数据的接口函数；
日志级别处理模块log.py：定义Log类，用来定义日志级别接口函数。
本发明作进一步改进，所述日志级别接口函数包括debug接口、info接口、warning接口、error接口的函数。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：(1)节省测试占用的人力和环境搭建成本，提高测试效率；(2)仿真模拟多个AP端实现在服务端桌面应用软件产品上线稳定性测试。效率高，耗时短，仅需十几分钟即可测完上百个AP客户端上线稳定性测试；(3)根据业务的需求，可以对工具进行定制及二次开发，以满足测试人员的测试需求。
附图说明
图1为本发明方法流程图；
图2为构造数据方法流程图；
图3为构造数据报文发送的方法流程图；
图4为主线程处理流程；
图5为日志记录方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
本发明设计思路：
本发明主要有6个执行模块和1个配置文件模块实现，分别是aptest.py、setting.py、counter.py、dbhelper.py、initalData.py、log.py、config.ini，它们的主要功能分别为：
模拟AP客户端上线模块aptest.py：用于通过主线程运行，定义并多线程模拟AP端上线；
设置模块setting.py：用于设置配置文件和日志文件的文件存储路径变量；
接口函数定义模块counter.py：定义Counter类，用于定义发送udp数据包接口函数；
解析模块dbhelper.py:定义Config类，用来解析config.ini文件所有的键名值列表和获取键名值的接口函数；
数据处理模块initalData.py：定义Inidata类，用于定义生成多个不同的IP地址、按数量随机生成多个MAC以及变更后udp报文的data数据包mac地址和初始化数据的接口函数；
日志级别处理模块log.py：定义Log类，用来定义日志级别接口函数，如debug接口、info接口、warning接口、error接口的函数。
配置模块config.ini：用于定义配置数据，如下所示：
[network]
#指定网卡名
net_card＝Realtek PCIe GBE Family Controller#3
#生成ap数量
num＝300
#接入服务端网口的网卡mac
dstmac＝6c:4b:90:3e:bb:f5
#服务端目的ip
dstip＝192.168.3.254
#服务端目的端口
dstport1＝9785
dstport2＝9788
dstport3＝9787
#pcap包文件
offline＝d:\\udp.pcapng
本例中是使用python语言编写，因此，首先需要在windows系统中安装python3.6，安装第三方库scapy；然后在pc主机客户端和pc主机服务端接入交换机，并设置同一个ip网段及子网掩码，在config.ini文件配置好的数据，调用aptest.py主程序开始执行模拟AP端上线测试。
以下对本发明进行详细说明。
如图1所示，本发明包括如下步骤：
(1)开始，初始化相关日志信息，并创建开始时间；
(2)实例化Inidata()类的ini_data方法来构造(mac,ip,data)数据，以元组类型存储到toal_data变量；
(3)实例化Config()类GetValue方法读取config.ini文件的num值；
(4)调用Counter类的发送UDP数据包的send_UDP方法，传入参数toal_data变量的数据，进行循环创建线程组；
(5)启动主线程开始死循环，执行send_udp方法发送数据包，线程组中的子线程发送数据包给服务端，使无线AP客户端上线；
(6)循环监听子线程是否正在运行，如果是，继续执行步骤(5)，如果否，终止主进程，结束所有子线程；
(7)输出日志记录并统计总耗时，结束。
本例中每个元组的数据包括mac地址、ip地址、数据data，如图2所示，本例构造数据的实现通过定义Inidata类，封装create_ip_list、list_mac、hextostream、ini_data等接口函数。具体的处理方法为：
当执行时，先解析UDP原始数据报文的发现响应数据包、获取AP配置信息数据包、维链心跳数据包的字段名Raw值，并分别各自存放赋值变量；然后，把三条流数据包再拼接赋值给data存储；最后，实例化Config类，创建一个实例对象，调用GetValue函数获取num值，利用ini_data接口函数分别调用create_ip_list生成多个不同的IP地址列表，调用list_mac函数随机按数生成多个不同的MAC地址，调用hextostream函数处理变更udp数据包data数据的mac地址，最后由三条不同的数据流(mac+ip+data)拼装成元组类型存储。
具体的，本例对所述UDP原始数据报文的处理方法为：首先自动计算好报文数据长度，将所述UDP原始数据报文携带的DATA数据先转换成16进制，把DATA数据中的MAC地址随机修改，随机产生包含不同的mac地址、ip地址、data数据的UDP报文，再转换成网络字节码进行封装。然后采用网络字节码发送数据流给服务端。
本发明根据产品桌面应用程序服务端AP发现阶段、获取AP配置信息、维链心跳等消息类型结构体接口来定义构造UDP协议报文，将报文转换成网络字节码进行封装，解决向服务端传送数据通信问题。通过解析配置文件进行初始化随机生成多个不同的mac、ip、data等以元组类型形式把AP发现阶段、获取AP配置信息、维链心跳等三个UDP数据包报文为一组存储构造封装成接口函数并传参至发送报文接口，调出进程间通信。
本发明引入进程间通信，主线程死循环，子线程各自独立运行向服务端目的端口发送udp数据报文，从而能够实现多个的AP客户端上线。
如图3所示，本例构造数据报文发送是通过定义Counter类，封装send_UDP函数，从而实现构造数据报文的发送，其中，构造数据报文发送的方法为：
B1：实例化Config类GetValue方法，创建一个实例对象，分别读取net_card、dstmac、dstip、dstport1、dstport2、dstport3的值并各自赋值:；
B2：定义一个线程锁对象，执行send_udp函数，先加锁发送AP发现响应数据报，每发送一次响应数据包释放锁资源；
B3：发送获取AP配置信息数据包；
B4：发送维链心跳数据包并死循环每5秒发送一次。
如图4所示，本例在步骤B1执行前，当读取生成AP客户端个数num值创建线程组后，启动主线程，所述主进程执行步骤B1读取配置文件数据。
步骤B2-B4执行后，还分别执行发送OutSign信号步骤，等待子进程反馈；
步骤(6)中，所述主进程根据子进程的反馈监听子线程是否正在运行，如果子线程没有运行，则终止该子进程，并结束主线程。
采用多线程串行技术配合加锁及释放锁资源针对构造好的UDP数据报文进行排队等候，模拟过程中重点是构造每组UDP数据报由三条AP发现阶段、获取AP配置信息、维链心跳等数据流按顺序发送，在进入发送维链心跳数据报文进入死循环情况下，发送之前先对每个AP发现阶段数据报文进行子线程加锁，当发送完一组数据报后再释放占用的资源，轮询下一个一组数据报依次发送，并实现了每一个AP端上线目的，又能确保维链心跳数据报文轮询5秒发送；发送过程中，在每个子线程利用scapy库sendp技术进入死循环每5秒发送维链心跳数据报文确保AP端永久在线状态，从而解决了仿真模拟AP端设备与服务端UDP协议底层通信交互达到AP客户端长时间上线状态的难点问题。
如图5所示，日志记录是通过定义Log类，封装debug、info、warning、error、__console等接口函数的方法实现，具体的日志记录方法为：
首先初始化创建FileHandler和StreamHandler实例，分别用于写到本地日志文件和输出到控制台，当分别执行info、debug、warning、error函数时，做相应判断是否等于对应的级别，如是则进行设置对应的日志级别，否则抛出异常错误信息，最后执行关闭文件。
本发明采用的技术主要包括：
(1)python语言：本软件主要使用python语言编写；
(2)scapy解析&构造数据包：利用scapy技术解析udp数据、构造udp数据报文；
(3)多线程：采用主线程死循环，模拟过程中子线程构造出udp数据报串行独立仿真模拟多个AP端上线状态；
(4)子线程加锁&释放锁:目的是由于每个子线程进入死循环轮询发送数据报，利用子线程加锁&释放锁解决多个子线程抢占资源时导致资源不能同步到位，容易引起发送数据包顺序错乱问题；
(5)数据类型与网络字节码之间转换，传输数据给服务端采用网络字节码进行通信。
综上，手工进行多个AP端上线稳定性测试，要连接上百个终端设备，工作量大，效率低下，需要采购大量的终端设备，浪费大量时间搭建环境接入服务端桌面应用软件产品，重复工作量大，并且无法满足储备几百台AP设备连接服务端桌面应用软件产品上线验证稳定性测试的需求。而使用本发明软件工具，具有以下优势：
(1)在config.ini配置文件定义好测试数据后，自动计算好udp协议数据报文长度及更新data数据MAC地址，随机产生不同的mac、ip、data等数据封装好UDP报文，只需直接运行主程序执行即可模拟AP上线测试，简单易用操作；
(2)采用主线程死循环，子线程串行各自独立向服务端端口发送udp数据报文，利用线程锁确保每个数据包顺序同步，避免了脏数据错乱顺序；
(3)节省了测试占用的人力、时间和环境搭建成本，耗时短，又能提高了测试效率；
(4)仿真模拟多个AP端实现在服务端桌面应用软件产品上线稳定性测试。效率高，耗时短，仅需十几分钟即可测完上百个AP客户端上线稳定性测试；
(5)根据业务的需求，可以对工具进行定制及二次开发，以满足测试人员的测试需求。
以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明所作的等效变化均在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.模拟多个AP客户端实现在服务端产品上线的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)开始，初始化相关日志信息，并创建开始时间；
(2)实例化Inidata类构造数据，并以元组类型存储到toal_data变量；
(3)实例化Config类，传入num参数；
(4)执行Counter类的发送UDP数据包的send_UDP方法，根据toal_data变量的数据循环创建num个线程组；
(5)启动主线程开始死循环，线程组中的子线程发送数据包给服务端，使子线程对应的模拟AP端上线；
(6)循环监听子线程是否正在运行，如果是，继续执行步骤(5)，如果否，终止主进程，结束所有子线程；
(7)输出日志记录并统计总耗时，结束。
2.根据权利要求1所述的模拟多个AP客户端实现在服务端产品上线的方法，其特征在于：每个元组的数据包括mac地址、ip地址、数据data，步骤(2)和步骤(3)中，，构造数据的处理方法为：
A1：解析UDP原始数据报文的字段名Raw值，并按照报文类型分别各自存放赋值变量；
A2：实例化Config类，创建一个实例对象，调用GetValue函数获取num值；
A3：调用create_ip_list函数生成包括多个不同的IP地址的IP地址列表；
A4：调用list_mac函数随机生成num个不同的MAC地址；
A5：调用hextostream函数处理变更UDP数据包data数据的mac地址；
A6：返回每组由三条不同的数据流拼装成的数据，并以元组类型存储。
3.根据权利要求2所述的模拟多个AP客户端实现在服务端产品上线的方法，其特征在于：步骤A1中，所述UDP原始数据报文包括AP发现响应数据包、AP配置信息数据包、维链心跳数据包。
4.根据权利要求3所述的模拟多个AP客户端实现在服务端产品上线的方法，其特征在于：对所述UDP原始数据报文的处理方法为：首先自动计算好报文数据长度，将所述UDP原始数据报文携带的DATA数据先转换成16进制，把DATA数据中的MAC地址随机修改，随机产生包含不同的mac地址、ip地址、data数据的UDP报文，再转换成网络字节码进行封装。
5.根据权利要求3所述的模拟多个AP客户端实现在服务端产品上线的方法，其特征在于：在步骤(4)和步骤(5)中，定义Counter类，封装send_UDP函数，从而实现构造数据报文的发送，其中，构造数据报文发送的方法为：
B1：实例化Config类，调用GetValue函数获取相关数据；
B2：创建线程锁对象，执行send_UDP函数，先加锁构造并发送AP发现响应数据包，每发送一次AP发现响应数据包便释放锁资源；
B3：构造获取AP配置信息数据包并发送；
B4：构造维链心跳数据包并死循环每5秒发送一次。
6.根据权利要求5所述的模拟多个AP客户端实现在服务端产品上线的方法，其特征在于：步骤B1执行前，当读取生成AP客户端个数num值创建线程组后，启动主线程，所述主进程执行步骤B1读取配置文件数据。
步骤B2-B4执行后，还分别执行发送OutSign信号步骤，等待子进程反馈；
步骤(6)中，所述主进程根据子进程的反馈监听子线程是否正在运行，如果子线程没有运行，则终止该子进程，并结束主线程。
7.根据权利要求1-6任一项所述的模拟多个AP客户端实现在服务端产品上线的方法，其特征在于：日志记录是通过定义Log类，封装debug、info、warning、error、__console接口方法实现，具体的日志记录方法为：
C1：初始化创建FileHandler和StreamHandler实例，分别用于写到本地日志文件和输出到控制台；
C2：分别执行info、debug、warning、error函数，做相应判断是否等于对应的级别，如是则进行设置对应的日志级别，否则抛出异常错误信息；
C3：关闭文件。
8.实现权利要求1-7任一项所述的模拟多个AP客户端实现在服务端产品上线的方法的系统，其特征在于包括：
配置模块config.ini：用于定义配置数据；
模拟AP客户端上线模块aptest.py：用于通过主线程运行，定义并多线程模拟AP端上线；
设置模块setting.py：用于设置配置文件和日志文件的文件存储路径变量；
接口函数定义模块counter.py：定义Counter类，用于定义发送udp数据包接口函数；
解析模块dbhelper.py:定义Config类，用来解析config.ini文件所有的键名值列表和获取键名值的接口函数；
数据处理模块initalData.py：定义Inidata类，用于定义生成多个不同的IP地址、按数量随机生成多个MAC以及变更后udp报文的data数据包mac地址和初始化数据的接口函数；
日志级别处理模块log.py：定义Log类，用来定义日志级别接口函数。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于：所述日志级别接口函数包括debug接口、info接口、warning接口、error接口的函数。
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