CN113591461A - 一种协议一致性测试方法、系统、存储介质及计算设备 - Google Patents

一种协议一致性测试方法、系统、存储介质及计算设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种协议一致性测试方法、系统、存储介质及计算设备，本发明将不同协议的语法一致性测试方法设置成协议插件，根据协议类型进行协议插件选择，进行语法一致性测试，基于设备配置文件解析结果进行语义一致性测试，实现了一种通用的一致性测试方法。

Description

一种协议一致性测试方法、系统、存储介质及计算设备
技术领域
本发明涉及一种协议一致性测试方法、系统、存储介质及计算设备，属于电力系统自动化领域。
背景技术
目前国内变电站站控层通信映射至MMS，MMS开发包严重依赖国外收费的软件包，导致核心技术受制于人，并且MMS设计复杂，导致传输及开发效率低下。针对上述存在的问题，国网公司组织设计了自主可控通信服务协议，达到IEC61850通信协议栈完全自主可控。
自主可控通信服务协议采用ASN.1压缩编码规则的方式，以增强编解码和数据传输的效率。自主可控通信服务协议基于IEC 61850-7-2标准化抽象通信服务接口语法定义，同时扩展了关联协商服务接口，保证了客户端和服务端双方通信安全，弥补了服务端对主站的支撑服务。
在协议进行工程实用化之前需要对其进行一致性测试，目前的一致性测试方法主要针对的是MMS，还没有一种通用的一致性测试方法。
发明内容
本发明提供了一种协议一致性测试方法、系统、存储介质及计算设备，解决了背景技术中披露的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种协议一致性测试方法，包括：
判断待测协议的类型；
选择与类型匹配的预设协议插件，进行协议的语法一致性测试；其中，协议插件中定义有协议语法一致性测试方法；
解析使用待测协议设备的配置文件，对设备交互报文进行语义一致性测试。
待测协议的类型包括自主可控通信服务协议和/或需要映射至MMS的通信服务协议。
协议插件包括自主可控通信服务协议插件和/或MMS插件，自主可控通信服务协议插件中定义有自主可控通信服务协议语法一致性测试方法，MMS协议插件中定义有MMS协议语法一致性测试方法。
自主可控通信服务协议语法一致性测试方法的具体过程可以为：
根据自主可控通信服务协议和预设的数据转换关系，生成ASN.1文件；
调用python中的对ASN.1文件中的数据进行编解码，进行语法一致性测试。
数据转换关系如下：
自主可控通信服务协议中的sequence转换成的dict，sequence of转换成list，choice转换成tuple，VisibleString转换成str，UTCTime转换成datetime。
解析使用待测协议设备的配置文件，对设备交互报文进行语义一致性测试，具体过程可以为：
解析使用待测协议设备的配置文件，获取配置文件中的语义；
解析设备交互报文，获取交互报文中的语义；
将配置文件中的语义和交互报文中的语义进行比对，进行语义一致性测试。
一种协议一致性测试系统，包括：
判断模块：判断待测协议的类型；
语法测试模块：选择与类型匹配的预设协议插件，进行协议的语法一致性测试；其中，协议插件中定义有协议语法一致性测试方法；
语义测试模块：解析使用待测协议设备的配置文件，对设备交互报文进行语义一致性测试。
待测协议的类型包括自主可控通信服务协议和/或需要映射至MMS的通信服务协议。
协议插件包括自主可控通信服务协议插件和/或MMS插件，自主可控通信服务协议插件中定义有自主可控通信服务协议语法一致性测试模块，MMS协议插件中定义有MMS协议语法一致性测试模块。
自主可控通信服务协议语法一致性测试模块包括：
ASN.1文件生成模块：根据自主可控通信服务协议和预设的数据转换关系，生成ASN.1文件；
调用编解码模块：调用python中的asn1tools对ASN.1文件中的数据进行编解码，进行语法一致性测试。
数据转换关系如下：
自主可控通信服务协议中的sequence转换成的dict，sequence of转换成list，choice转换成tuple，VisibleString转换成str，UTCTime转换成datetime。
语义测试模块包括：
配置文件解析模块：解析使用待测协议设备的配置文件，获取配置文件中的语义；
报文解析模块：解析设备交互报文，获取交互报文中的语义；
比对测试模块：将配置文件中的语义和交互报文中的语义进行比对，进行语义一致性测试。
还包括状态序列模块，状态序列模块：获取内含通信服务接口的设备状态序列。
一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行协议一致性测试方法。
一种计算设备，包括一个或多个处理器、一个或多个存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述一个或多个存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行协议一致性测试方法的指令。
本发明所达到的有益效果：本发明将不同协议的语法一致性测试方法设置成协议插件，根据协议类型进行协议插件选择，进行语法一致性测试，基于设备配置文件解析结果进行语义一致性测试，实现了一种通用的一致性测试方法。
附图说明
图1为本发明方法的流程图；
图2为本发明方法的具体流程图；
图3为本发明系统的模块图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种协议一致性测试方法，包括以下步骤：
步骤1，判断待测协议的类型；
步骤2，选择与类型匹配的预设协议插件，进行协议的语法一致性测试；其中，协议插件中定义有协议语法一致性测试方法；
步骤3，解析使用待测协议设备的配置文件，对设备交互报文进行语义一致性测试。
上述方法将不同协议的语法一致性测试方法设置成协议插件，根据协议类型进行协议插件选择，进行语法一致性测试，基于设备配置文件解析结果进行语义一致性测试，实现了一种通用的一致性测试方法。
目前国内变电站的通信协议主要有两种，一种为国内自行研发的自主可控通信服务协议，另一种是需要映射至MMS的通信服务协议，因此步骤1中的待测协议的类型包括自主可控通信服务协议和/或需要映射至MMS的通信服务协议。
在进行协议一致性测试之前，将上述两种协议的语法一致性测试方法进行封装，封装成不同的协议插件，选择与类型匹配的预设协议插件，即选择自主可控通信服务协议插件和/或MMS插件，运行相应的测试方法。
自主可控通信服务协议插件中定义有自主可控通信服务协议语法一致性测试方法，MMS协议插件中定义有MMS协议语法一致性测试方法。
MMS协议语法一致性测试方法为现有的方法，具体如下：
1)先进行MMS映射；即将通行协议映射至MMS；
2)进行BER编解码，进行语法一致性测试。
当前，MMS一致性测试主要采用跨平台语言QT、python脚本、动态链接库来实现；对，MMS的映射以及BER编解码封装，实现MMS协议插件，通过协议插件的软件框架复用了python脚本库，可实现测试用例脚本逻辑调用。
自主可控通信服务协议与其他协议不同，其无需考虑向MMS映射，在实现上主要考虑语法的编解码，据此可以应用python中第三方库asn1tools实现底层服务协议开发，应用库中返回的错误原因进行语法的一致性测试，具体步骤如下：
S1)根据自主可控通信服务协议和预设的数据转换关系，生成ASN.1文件；
自主可控通信服务协议中存在大量的数据结构，需要将其进行转换，具体转换规则如表1所示：
表1数据结构转换规则
Figure BDA0003244978050000061
从上表可以看出，将自主可控通信服务协议中的sequence转换成的dict(字典)，sequence of转换成list(列表)，choice转换成tuple(元组)，VisibleString(字符串)转换成str，UTCTime(协调世界时)转换成datetime，从而根据自主可控通信服务协议，生成ASN.1文件，ASN.1文件中的数据类型为python所需的数据类型，便于进行后续的编解码。
S2)调用调用python中的asn1tools对ASN.1文件中的数据进行编解码，进行语法一致性测试；
asn1tools能够实现语法测试，当编解码失败时会返回Ecoderror/Decoderror，并返回失败原因。
当协议插件构建完成后，进行协议一致性测试，如图2所示，先根据待测协议的类型选择相应的协议插件，根据协议插件的中方法进行语法一致性测试，若语法一致性测试通过，获取使用该协议设备的配置文件(即CID文件)，解析CID文件，获取CID文件中的语义，解析设备交互报文(设备与模拟器之间的交互报文)，获取交互报文中的语义，将CID文件中的语义和交互报文中的语义进行比对，进行语义一致性测试。
上述方法通过协议类型选择不同的协议插件，实现了一种通用的一致性测试方法。
上述方法相应的工具，即协议一致性测试系统，包括：
判断模块：判断待测协议的类型；待测协议的类型包括自主可控通信服务协议和/或需要映射至MMS的通信服务协议。
语法测试模块：选择与类型匹配的预设协议插件，进行协议的语法一致性测试；其中，协议插件中定义有协议语法一致性测试方法。
协议插件包括自主可控通信服务协议插件和/或MMS插件，自主可控通信服务协议插件中定义有自主可控通信服务协议语法一致性测试模块，MMS协议插件中定义有MMS协议语法一致性测试模块。
自主可控通信服务协议语法一致性测试模块包括：
ASN.1文件生成模块：根据自主可控通信服务协议和预设的数据转换关系，生成ASN.1文件；
数据转换关系如下：
自主可控通信服务协议中的sequence转换成的dict，sequence of转换成list，choice转换成tuple，VisibleString转换成str，UTCTime转换成datetime。
调用编解码模块：调用python中的asn1tools对ASN.1文件中的数据进行编解码，进行语法一致性测试。
语义测试模块：解析使用待测协议设备的配置文件，对设备交互报文进行语义一致性测试。
语义测试模块包括：
配置文件解析模块：解析使用待测协议设备的配置文件，获取配置文件中的语义；
报文解析模块：解析设备交互报文，获取交互报文中的语义；
比对测试模块：将配置文件中的语义和交互报文中的语义进行比对，进行语义一致性测试。
具体结构如图3所示，包括测试用例模块、实时测试信息打印模块、状态序列模块、配置文件解析模块、测试报告模块、报文解析模块和客户端。
测试用例模块将测试用例与服务接口进行抽象，供协议测试复用，测试用例脚本开放共享，使用者基于高度抽象化函数接口根据需求进行测试用例二次开发设计；测试用例库基于IEC 61850Ed2.0一致性测试用例进行扩展设计，同时复用同类型测试用例。上述判断模块、语法测试模块和比对测试模块均集成在测试用例模块中。
实时测试信息打印模块不在单纯打印测试过程信息，而是将测试步骤描述和测试过程信息结合，便于测试问题快速定位。
状态序列模块与传统测试仪中输出状态序列不同，将通信服务接口加入至输出序列中，即状态序列模块获取内含通信服务接口的设备状态序列，基于此设计可灵活实现部分开环测试用例。
配置文件解析模块即语义测试模块中包含的模块，其不仅用于配置文件解析，还用于校验配置文件，在生成模型树的前提下，根据配置参数需要对模型文件中的路径、数据类型进行分类，实现配置参数快速检索。
测试报告模块将测试过程日志与测试错误信息自动插入测试报告模板，实现测试报告自动生成。
报文解析模块即语义测试模块中包含的模块，实现报文的解析。
客户端包括MMS客户端与自主可控通信服务协议客户端，同时通过多线程设计实现至少16个客户端并发运行，根据测试用例需要并发不同服务。
一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行协议一致性测试方法。
一种计算设备，包括一个或多个处理器、一个或多个存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述一个或多个存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行协议一致性测试方法的指令。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (15)

1.一种协议一致性测试方法，其特征在于，包括：
判断待测协议的类型；
选择与类型匹配的预设协议插件，进行协议的语法一致性测试；其中，协议插件中定义有协议语法一致性测试方法；
解析使用待测协议设备的配置文件，对设备交互报文进行语义一致性测试。
2.根据权利要求1所述的一种协议一致性测试方法，其特征在于，待测协议的类型包括自主可控通信服务协议和/或需要映射至MMS的通信服务协议。
3.根据权利要求2所述的一种协议一致性测试方法，其特征在于，协议插件包括自主可控通信服务协议插件和/或MMS插件，自主可控通信服务协议插件中定义有自主可控通信服务协议语法一致性测试方法，MMS协议插件中定义有MMS协议语法一致性测试方法。
4.根据权利要求3所述的一种协议一致性测试方法，其特征在于，自主可控通信服务协议语法一致性测试方法的具体过程为：
根据自主可控通信服务协议和预设的数据转换关系，生成ASN.1文件；
调用python中的asn1tools对ASN.1文件中的数据进行编解码，进行语法一致性测试。
5.根据权利要求4所述的一种协议一致性测试方法，其特征在于，数据转换关系如下：
自主可控通信服务协议中的sequence转换成的dict，sequence of转换成list，choice转换成tuple，VisibleString转换成str，UTCTime转换成datetime。
6.根据权利要求1所述的一种协议一致性测试方法，其特征在于，解析使用待测协议设备的配置文件，对设备交互报文进行语义一致性测试，具体过程为：
解析使用待测协议设备的配置文件，获取配置文件中的语义；
解析设备交互报文，获取交互报文中的语义；
将配置文件中的语义和交互报文中的语义进行比对，进行语义一致性测试。
7.一种协议一致性测试系统，其特征在于，包括：
判断模块：判断待测协议的类型；
语法测试模块：选择与类型匹配的预设协议插件，进行协议的语法一致性测试；其中，协议插件中定义有协议语法一致性测试方法；
语义测试模块：解析使用待测协议设备的配置文件，对设备交互报文进行语义一致性测试。
8.根据权利要求7所述的一种协议一致性测试系统，其特征在于，待测协议的类型包括自主可控通信服务协议和/或需要映射至MMS的通信服务协议。
9.根据权利要求8所述的一种协议一致性测试系统，其特征在于，协议插件包括自主可控通信服务协议插件和/或MMS插件，自主可控通信服务协议插件中定义有自主可控通信服务协议语法一致性测试模块，MMS协议插件中定义有MMS协议语法一致性测试模块。
10.根据权利要求9所述的一种协议一致性测试系统，其特征在于，自主可控通信服务协议语法一致性测试模块包括：
ASN.1文件生成模块：根据自主可控通信服务协议和预设的数据转换关系，生成ASN.1文件；
调用编解码模块：调用python中的asn1tools对ASN.1文件中的数据进行编解码，进行语法一致性测试。
11.根据权利要求10所述的一种协议一致性测试系统，其特征在于，数据转换关系如下：
自主可控通信服务协议中的sequence转换成的dict，sequence of转换成list，choice转换成tuple，VisibleString转换成str，UTCTime转换成datetime。
12.根据权利要求7所述的一种协议一致性测试系统，其特征在于，语义测试模块包括：
配置文件解析模块：解析使用待测协议设备的配置文件，获取配置文件中的语义；
报文解析模块：解析设备交互报文，获取交互报文中的语义；
比对测试模块：将配置文件中的语义和交互报文中的语义进行比对，进行语义一致性测试。
13.根据权利要求7所述的一种协议一致性测试系统，其特征在于，还包括状态序列模块，状态序列模块：获取内含通信服务接口的设备状态序列。
14.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于：所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行根据权利要求1至7所述的方法中的任一方法。
15.一种计算设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器、一个或多个存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述一个或多个存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行根据权利要求1至7所述的方法中的任一方法的指令。
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