CN1838618A - 一种测试传输控制协议客户端的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测试传输控制协议(TCP)客户端的方法，该方法利用TCP连接和数据转发技术，通过仿真工具简化对TCP服务器的仿真，简单且高效地实现了对TCP客户端的测试。提高了测试效率，简化了测试工作。

Description

一种测试传输控制协议客户端的方法

技术领域

本发明涉及以太网测试技术，尤指一种测试传输控制协议(TCP)客户端的方法。

背景技术

众所周知，TCP提供一种面向连接的字节流服务，这就意味着两个TCP应用实体，如TCP服务器和TCP客户端之间，在彼此交互数据之前，必须先建立一个TCP连接，建立TCP连接包括三个过程：

1)请求端，通常称为客户端，发送一个包含同步(SYN)标志的TCP报文，即SYN报文，SYN报文指明服务器的端口以及TCP连接的初始TCP序号；

2)服务器在收到客户端的SYN报文后，将返回一个同步确认(SYN+ACK)报文，表示客户端的请求被接受，同时对TCP序号加一；

3)客户端也返回一个确认(ACK)报文给服务器端，同样对TCP序列号加一。

这样就完成了一个TCP连接。

为了通过测试TCP的上层应用协议来测试TCP应用实体，必须首先建立被测对象和用于对被测对象进行测试的测试工具之间的TCP连接，比如，要测试TCP客户端，那么被测对象就是TCP客户端，而测试工具则是用仿真工具来仿真TCP服务器的仿真的TCP服务器，在TCP客户端与测试工具之间建立TCP连接；要测试TCP服务器，那么被测对象就是TCP服务器，而测试工具则是用仿真工具来仿真TCP客户端的仿真的TCP客户端，在TCP服务器与测试工具之间建立TCP连接；然后利用建立起的TCP连接，通过对测试工具与被测对象的上层应用协议之间的数据交互处理，达到对被测对象的测试。

一般，一个TCP服务器同时与多个TCP客户端连接，分别处理来自不同TCP客户端的请求。对于每个TCP客户端来说，有明确的连接目标，即一个TCP服务器，所以，在测试TCP服务器时，对TCP客户端的仿真容易实现，目前可以采用工具命令语言(TCL)中的扩展命令，如用opench命令指明TCP客户端的IP地址及端口号和TCP服务器的IP地址及端口号，即可在该连接上向TCP服务器发起TCP连接的请求。

而在测试TCP客户端时，对TCP服务器来说，由于TCP服务器需要不断地查询TCP请求来自哪个TCP客户端，并且需要对建立起来的TCP连接进行维护，因此，为了完成对TCP客户端的测试，对TCP服务器的仿真则比较麻烦。

图1是现有技术测试TCP客户端的流程图，从图中可以看出，主要包括两个步骤：

步骤10：在被测对象，即TCP客户端与测试工具，即仿真的TCP服务器之间建立TCP连接并对该连接进行维护。

步骤11：通过TCP连接在被测对象与测试工具之间交互并处理数据，以达到对TCP客户端的测试。

上述步骤中，在测试TCP客户端时，TCP客户端采用TCL语言编程建立接口，如上所述利用opench命令，指明TCP客户端的IP地址及端口号和TCP服务器的IP地址及端口号，即可在该连接上向TCP服务器发起TCP连接的请求，如果TCP连接建立成功，则TCP服务器返回连接通道号给TCP客户端，这样就可以通过该连接通道号在TCP客户端与TCP服务器之间传送数据包了。

而通过测试工具对TCP服务器的仿真，目前常用的方法是利用套接字(socket)创建函数和TCL时间驱动命令配合实现：

首先，创建一个服务器端socket端口，指明TCP服务器端口。例如：socket-server accept $port，$port表示创建好的socket端口的端口号；

然后，利用TCL语言通道读写时间驱动命令来监听建立好的服务器端socket端口，以此来查询哪个TCP客户端有建立TCP连接的请求或需要交互数据。例如：fileevent $sock readable[list readmsg $sock]；

最后，在TCL的读消息readmsg函数中实现TCP客户端的应用层的处理，以达到对TCP客户端的测试。这里，以测试短消息点到点(SMPP)协议为例来说明该处理过程，在TCP连接建立完成之后，测试SMPP协议连接的建立过程是：对于测试SMPP协议的接收连接，TCP客户端发送连接接收消息bind-receiver，TCP服务器正确返回连接接收响应消息bind-receiver-resp；对于测试SMPP协议的发送连接，TCP客户端发送连接发送消息bind-transmitter，TCP服务器正确返回连接发送响应消息bind-transmitter-resp。上述交互过程即是测试工具与被测对象之间通过交互数据来达到对被测对象的测试的过程；在接收连接和发送连接中，TCP客户端都会不断发送心跳检测消息enquire-link，而TCP服务器正确返回心跳检测响应消息enquire-link-resp，以此来达到对TCP连接的维护。在上述连接阶段，为了保证TCP服务器保持运转状态，可以利用TCL语言等待变量改变的时间循环命令vwait来不断调用心跳检测程序实现。

上述现有技术对TCP客户端的测试方法，由于采用在TCP客户端与仿真工具之间直接建立TCP连接，并在该TCP连接上测试上层应用协议，给TCP服务器的仿真带来了一定难度。TCP服务器的仿真完全是利用TCL高级语言来实现，因此在建立与上层应用协议之间的连接后，心跳检测消息处理一般较为频繁，对心跳检测程序等底层程序的过多调用，对程序的执行效率影响较大；另外，对TCP服务器的仿真，由于TCL本身缺乏对消息进行编辑、发送、处理的功能，实际测试工作十分烦琐，工作量很大。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种测试传输控制协议客户端的方法，该方法能够降低对TCP服务器的仿真难度，提高程序的执行效率，从而使测试上层应用协议更高效，简化测试工作。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种测试传输控制协议TCP客户端的方法，创建用于仿真TCP服务器的测试工具和TCP中转器，该方法包括以下步骤：

A.分别建立待测试TCP客户端与TCP中转器之间的TCP连接和测试工具与TCP中转器之间的TCP连接；

B.TCP中转器利用建立起的TCP连接，分别接收来自TCP客户端和测试工具的数据包，并将接收到的数据包存放在不同的缓存区；

C.通过建立起的TCP连接，TCP中转器将存放在不同缓存区的数据包向所述TCP客户端和测试工具进行转发，实现TCP客户端与测试工具之间数据交互处理的测试过程。

所述创建TCP中转器的方法为：利用支持socket编程的语言，

分别建立两个套接字socket端口，其中一个socket端口用于与所述TCP客户端之间建立连接，另一个socket端口用于与所述测试工具之间建立连接；

分别建立两个不同的缓存区，其中一个缓存区用于存储来自所述TCP客户端的数据包，另一个缓存区用于存储来自所述测试工具的数据包；

分别建立两个用于转发所述两个不同缓存区中数据包的转发函数。

步骤C中，所述转发存放在不同缓存区的数据包的方法：所述TCP中转器利用所述转发函数，将存放在第一缓存区中的来自测试工具的数据包转发给所述TCP客户端；和/或将存放在第二缓存区中的来自所述TCP客户端的数据包转发给所述测试工具。

所述支持socket编程的语言是C语言。

所述创建测试工具的方法为：利用具有对消息进行编辑、发送和处理功能的专业测试工具，

创建所述测试工具的测试连接端口，用于与所述TCP中转器之间建立连接；

利用所述专业测试工具的编辑功能，编辑并加载来自TCP客户端或测试工具应用层的消息；

利用所述专业测试工具的发送和处理功能，接收并响应来自所述TCP中转器的消息。

所述专业测试工具是集成测试工具ITT或树表结合记法TTCN工具。

在步骤A中，所述建立TCP客户端与TCP中转器之间TCP连接的方法为：采用TCL语言编程建立连接。

所述测试工具是仿真的TCP服务器。

由上述技术方案可见，本发明是一种在被测对象，即TCP客户端与测试工具，即仿真的TCP服务器之间，通过TCP中转器建立TCP连接并转发数据包，实现对TCP客户端测试的方法。其中，利用现有技术中TCL语言工具适合客户端的特点，用TCL语言编程建立TCP客户端与TCP中转器的连接；将仿真的TCP服务器作为一个TCP客户端，利用具有对消息进行编辑、发送和处理功能的专业测试工具，如集成测试工具(ITT)或树表结合记法(TTCN)来建立与TCP中转器之间的连接；而TCP中转器采用支持socket编程、能高效调用底层程序的编程语言，如C语言来实现TCP客户端与仿真的TCP服务器间数据包的转发。本发明方法降低了对TCP服务器的仿真难度，提高了程序的执行效率，从而使对测试TCP客户端上层应用协议更高效，简化了测试工作。

附图说明

图1是现有技术测试TCP客户端的流程图；

图2是本发明测试TCP客户端的流程图。

具体实施方式

本发明的核心思想是：通过TCP中转器建立被测对象，即TCP客户端与测试工具，即仿真的TCP服务器之间的TCP连接，并转发数据包，将对TCP服务器的仿真简化为相当于对TCP客户端的仿真，简单且高效地实现了对TCP客户端的测试。

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举较佳实施例，对本发明进一步详细说明。

图2是本发明测试TCP客户端的流程图，被测对象是TCP客户端，测试工具是仿真的TCP服务器，包括以下步骤：

步骤20a：在被测对象与TCP中转器之间建立TCP连接并对该连接进行维护。

本步骤中，TCP客户端可以采用TCL语言编程建立接口，如利用opench命令，指明TCP客户端的IP地址及端口号和TCP中转器的IP地址及端口号，即可在该连接上向TCP中转器发起TCP连接的请求，如果TCP连接建立成功，则TCP中转器返回连接通道号给TCP客户端，这样就可以通过该连接通道号所对应的通道在TCP客户端与TCP中转器之间传送数据包了。这里的维护是单端口对单端口的维护，无需监听，更为简单，高效。

步骤20b：在测试工具与TCP中转器之间建立TCP连接并对该连接进行维护。

本步骤中，由于TCP中转器的存在，对于TCP中转器来讲，TCP服务器就相当于一个客户端，此时TCP服务器的通信对端是确定的，就是TCP中转器。这样，在对TCP服务器进行仿真时，不需要设置时间循环命令对端口进行不断地监听，可以提高对TCP服务器的仿真效率，同时也使得对TCP连接的维护变得简单、高效。

本发明中，可以采用具有对消息进行编辑、发送和处理功能的专业测试工具来仿真TCP服务器，如ITT工具或TTCN工具。这里以测试SMPP协议的短消息中心(SMC)，采用ITT仿真TCP服务器为例，具体是这样实现的：(1)创建一个与TCP中转器的测试连接端口，可以用opench命令指明TCP中转器的IP地址，即可在该连接上向TCP服务器发起TCP连接的请求；(2)利用ITT的消息编辑器完成应用层消息编辑工作并加载，如loadmsg-msgfile bind_recv $msgpath，其中$msgpath是预设的编辑消息的路径；(3)利用ITT的发送和处理功能接收并响应来自TCP中转器的各条消息。

说明一点，上述步骤20a与步骤20b之间没有绝对的先后顺序。

步骤21a：通过TCP连接在被测对象与TCP中转器之间交互应用层数据。

步骤21b：通过TCP连接在TCP中转器与测试工具之间交互应用层数据。

说明一点，上述步骤21a与步骤21b之间没有绝对的先后顺序。

步骤22：TCP中转器转发被测对象与测试工具之间交互处理的数据，以达到测试工具对被测对象的测试。

在上述步骤中，TCP中转器是采用支持socket编程的语言，如C语言编程来分别完成与TCP客户端和TCP服务器之间的数据交互的，具体是这样实现的：

(1)在TCP中转器中，分别建立两个socket端口，其中一个用于连接TCP中转器和TCP客户端，另一个用于连接TCP中转器和TCP服务器，比如：

建立TCP服务器和TCP中转器的socket连接，如：

ittsock＝socket(AF_INET，SOCK_STREAM，0)；

建立被测对象TCP客户端的SMC和TCP中转器的socket连接，如：smcsock＝socket(AF_INET，SOCK_STREAM，0)；

(2)分别将来自TCP客户端和TCP服务器的socket连接中的内容记录在缓冲区，

定义2个缓冲区，如：char ittbuffer[4096]，smcbuffer[4096]，并设置缓存区大小为4096。其中ittbuffer[4096]表示的缓存区1用来存放从TCP服务器接收到的数据包，smcbuffer[4096]表示的缓存区2用来存放从TCP客户端的SMC接收到的数据包；

将从TCP服务器的socket连接中接收的数据包放在缓存区ittbuffer中，如：recv(itttalk，ittbuffer，4096，0)；其中，itttalk是缓存区1的socket端口号，ittbuffer是缓存区1的地址，4096是缓存区1的大小，itttalk是ittsock＝socket(AF_INET，SOCK_STREAM，0)的返回值，该返回值是实际从socket中读取的数据的长度。

将从TCP客户端的SMC的socket连接中接收的数据包存放在缓存区smcbuffer中，如：recv(smctalk，smcbuffer，4096，0)；其中，smctalk是缓存区2的socket端口号，smcbuffer是缓存区2的地址，4096是缓存区2的大小，smctalk是smcsock＝socket(AF_INET，SOCK_STREAM，0)的返回值，该返回值是实际从socket连接中读取的数据的长度。

(3)实现TCP服务器和TCP客户端之间的数据包转发。

用于将存放在缓存区1中的来自TCP服务器的数据包转发给TCP客户端的SMC的转发函数，如：send(smctalk，ittbuffer，ittreadlength，0)；

用于将存放在缓存区2中的来自TCP客户端的SMC的数据包转发给TCP服务器的转发函数，如：send(itttalk，smcbuffer，smcreadlength，0)，其中，smcreadlength是recv(smctalk，smcbuffer，4096，0)的返回值。

从上面的描述，可以看出，本发明对TCP客户端的测试方法与现有技术最大的区别在于，需要测试的TCP客户端不直接与测试工具之间建立TCP连接和交互数据，而是通过TCP中转器转发；同样，测试工具也不直接与TCP客户端建立TCP连接和交互数据，也是通过TCP中转器转发；这样处理，测试工具不再需要采用时间循环命令来不断监听端口，因为测试工具的连接端是确定的TCP中转器，降低了测试工具的工作量，从而提高了TCP服务器的仿真效率，进而提高了测试TCP客户端的工作效率。

另外，本发明中，TCP中转器采用支持socket编程的语言，如C语言编程来完成与TCP客户端和TCP服务器之间的交互，充分发挥了C语言对底层程序调用的高效性，也使得协议测试程序的编写和执行变得简单容易。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种测试传输控制协议TCP客户端的方法，其特征在于，创建用于仿真TCP服务器的测试工具和TCP中转器，该方法包括以下步骤：

A.分别建立待测试TCP客户端与TCP中转器之间的TCP连接和测试工具与TCP中转器之间的TCP连接；

B.TCP中转器利用建立起的TCP连接，分别接收来自TCP客户端和测试工具的数据包，并将接收到的数据包存放在不同的缓存区；

C.通过建立起的TCP连接，TCP中转器将存放在不同缓存区的数据包向所述TCP客户端和测试工具进行转发，实现TCP客户端与测试工具之间数据交互处理的测试过程。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述创建TCP中转器的方法为：利用支持socket编程的语言，

分别建立两个套接字socket端口，其中一个socket端口用于与所述TCP客户端之间建立连接，另一个socket端口用于与所述测试工具之间建立连接；

分别建立两个不同的缓存区，其中一个缓存区用于存储来自所述TCP客户端的数据包，另一个缓存区用于存储来自所述测试工具的数据包；

分别建立两个用于转发所述两个不同缓存区中数据包的转发函数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤C中，所述转发存放在不同缓存区的数据包的方法：所述TCP中转器利用所述转发函数，将存放在第一缓存区中的来自测试工具的数据包转发给所述TCP客户端；和/或将存放在第二缓存区中的来自所述TCP客户端的数据包转发给所述测试工具。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述支持socket编程的语言是C语言。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述创建测试工具的方法为：利用具有对消息进行编辑、发送和处理功能的专业测试工具，

创建所述测试工具的测试连接端口，用于与所述TCP中转器之间建立连接；

利用所述专业测试工具的编辑功能，编辑并加载来自TCP客户端或测试工具应用层的消息；

利用所述专业测试工具的发送和处理功能，接收并响应来自所述TCP中转器的消息。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述专业测试工具是集成测试工具ITT或树表结合记法TTCN工具。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤A中，所述建立TCP客户端与TCP中转器之间TCP连接的方法为：采用TCL语言编程建立连接。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述测试工具是仿真的TCP服务器。