专利名称：基于分布式Web的6LoWPAN协议一致性测试装置及方法
技术领域：
本发明涉及无线传感器和计算机技术领域，特别是一种基于分布式Web的协议ー致性测试装置及方法。
背景技术：
协议一致性测试的目的是通过实验 的方法发现被测协议实现(ImplementationUnder Test, IUT)在功能和逻辑方面才错误。研究协议一致性测试的原因在于协议标准目前基本上是使用自然语言描述的，实现者对于协议标准的不同理解会导致不同的协议实现，有时甚至是错误的实现，因此需要一种有效的方法来对协议实现进行验证和判別。对于测试人员而言，被测协议实现的内部逻辑结构是不可见的，因此一致性测试是ー种黑盒测试。现有的协议一致性测试方法主要分为两类移动通信协议的一致性测试方法和互联网协议的一致性测试方法。互联网协议的一致性测试方法适用于有线网络协议，不能针对エ业无线网络协议的无线特点进行有些测试，而移动通信网络协议虽然也是无线协议，但是它的体系结构和通信方式与エ业无线网络协议有较大区別。在CN101808355A公开了一种エ业无线网络协议一致性测试系统及测试方法，主要针对エ业无线协议现场一致性测试，但是随着IPv6技术在无线传感网中的渗透，对基于IEEE802. 15. 4实现IPv6通信的6LoffPAN测试应有针对性一致性测试方法。当需要在办公地点或远程控制和查看一致性测试活动，显然不然满足现在需求。随着网络的普及，使软件产业发生了重大变化，基于Web的应用系统已经成为当前和未来的软件系统开发和实施的主流。为了在测试中提供实际测试环境，需要一定量设备来辅助测试，然而这种通过实际环境来测试所需费用和时间等都比较大，必须使用实际组网中测试设备中协议的状态，在这种情况下，会经常发生由于其他模块的问题而导致验证正确性的活动无法进行下去情況。同吋，现有无线协议一致性测试方法不能很好提供详尽的预测评价信息，而且浏览器不能直接浏览一致性测试报告。
发明内容
本发明的ー个目的就是提供一种基于分布式Web的6LoWPAN协议一致性测试装置，该装置通过有线网络可以对无线传感器进行有效测试，测试人员在无端通过浏览器即可浏览测結果。本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有中心管理服务器、Web测试服务器、综合测试仪和辅助测试设备；
中心管理服务器，监控测试服务器的一致性测试活动，提供查询、更新、下载服务；
Web测试服务器，提供对外界网络的Web访问，用户通过该服务器写入测试需求，结合可执行测试集生成被测设备的參数配置和测试指令；
综合测试仪，接收Web测试服务器下发的參数配置和测试指令，根据测试序列和功能协调辅助测试设备，将具体测试指令转换成符合无线通信的协议和格式，通过无线网发送至被测设备和辅助测试设备；
辅助测试设备，配合被测设备完成综合测试仪发送的测试指令，并将测试结果反回综合测试仪。进ー步，用户通过填写PICS文件格式的表格填写测试需求。进ー步，用户通过协议实现附加测试信息，以PIXIT文件格式写入测试额外需求。进ー步，所述综合测试仪包括 有上控制接ロ UI、测试功能单元TFU和下测试器LT，综合测试仪通过上控制接ロ π与Web测试服务器数据交互，测试功能単元TFU分配辅助测试设备和被设备的测试任务，通过下测试器LT与辅助测试设备和被测设备数据交互。本发明的另一个目的就是提供一种基于分布式Web的6LoWPAN协议一致性测试方法，该方法可以实现有线网络与无线网络的协议转换，通过该方法工作人员通过有线宽带网络即可对无线传感器进行测试。本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，具体步骤如下
1)在Web测试服务器上，用户通过PICS文件格式的表格填写被测设备的测试需求；
2)6LoffPAN抽象测试集结合测试需求最終生成被测设备的參数配置和测试指令，并将生成的信息发送至综合测试仪；
3)综合测试仪接收到信息后，根据测试序列和功能协调辅助测试设备，将具体测试指令转换成符合无线通信的协议和格式，通过无线网发送至被测设备和辅助测试设备；
4)被测设备和辅助测试设备运行接收到的测试指令，并将测试结果传递回综合测试
仪；
5)综合测试仪将测试结合转换为有线网的数据格式，传回Web测试服务器，根据收到的测试结果生成一致性测试报告。进ー步，步骤2)中所述生成被测设备的參数配置和测试指令的方法如下
2-1) 6LoffPAN抽象测试集结合测试需求通地XML脚本生成模块生成XML测试脚本,并将测试脚本送入测试引擎；
2-2)测试引擎结合语言模板库和XML转换器将XML脚本译成测试驱动程序；
2-3)运行测试驱动程序发送测试相关配置信息和命令。进一歩，XML脚本生成模块包括有保留字符表、词法分析器和脚本生成器，词法分析器用于提取函数名及输入參数信息，保留字符表保存了特定编程语言的保留字，用于读取不同语言编写的程序，脚本生成器用于生成XML测试脚本。进ー步，测试引擎在发送测试相关配置信息和命令的同时开启超时定时器，当在预设时间内未收到测试响应信息时产生中断，执行下一个测试例。进ー步，步骤5)中所述一致性测试报告生成方法如下将得到的每ー测试项结果数据存放在文档对象模型DOM对象中，测试完成后，将得到的文档对象模型对象保存到一个XML文件中，将测试报告转换为HTML文件。由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点
测试人员在远端通过Web测试服务器输入的测试需求结合抽象测试集生成测试指令，该测试指令符合有线网络的通信协议，通过综合测试仪将测试指令转换为符合无线网络协议的指令，并传递至被测设备和辅助测试设备上运行，被测设备在虚拟辅助测试设备的帮助下执行测试指令，并生成测试报告。本发明实现了测试指令在有线网络和无线网络中的协议转换，测试人员在远端通过有线网络即可完成无线网络的测试，并通过有线网络浏览测试結果。本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
本发明的
如下。
图I为测试装置的结构示意 图2为测试方法的流程示意 图3为XML脚本生成原理框 图4为生成一致性测试报告的流程示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进ー步说明。基于分布式Web的6LoWPAN协议一致性测试装置，所述装置包括有中心管理服务器、Web测试服务器、综合测试仪和辅助测试设备；中心管理服务器，监控测试服务器的一致性测试活动，提供查询、更新、下载服务；Web测试服务器，提供对外界网络的Web访问，用户通过该服务器写入测试需求，结合可执行测试集生成被测设备的參数配置和测试指令；综合测试仪，接收Web测试服务器下发的參数配置和测试指令，根据测试序列和功能协调辅助测试设备，将具体测试指令转换成符合无线通信的协议和格式，通过无线网发送至被测设备和辅助测试设备；辅助测试设备，配合被测设备完成综合测试仪发送的测试指令，并将测试结果返回综合测试仪。如图I所示，中心管理服务器是整个测试的管理中心，它可以监控测试服务器的一致性测试活动，提供查询、更新、下载服务，井能够协调本地测试服务器和远程服务器共同完成某些复杂测试。中心管理服务器通过分布式控制单元D⑶，Distributed ControlUnit组件控制协调各个基于Web的一致性服务器控制策略协调各个基于Web的一致性服务器，基于Web的测试服务器监控综合测试仪执行一致性测试活动。其下控制接ロ LI与综合测试仪的上控制接ロ Π进行交互，负责下载一致性测试的执行测试集，监控综合测试仪各个具体的执行过程，并为外界的Web访问，提供统ー的界面。用户可以在各个分散的物理环境中实时查看被测设备的一致性测试案例执行具体过程。综合测试仪是一致性活动实际执行者和管理者。与Web服务器共同工作提供远程Web访问服务，它收到Web测试服务器的參数配置和命令后，根据测试序列和功能协调辅助测试设备，开展对被测设备DUT的一致性活动。综合测试仪根据被测设备的协议实现一致性说明PICS文件和协议实现附加说明PIXIT文件来设置修改或配置辅助测试设备，以便把被测设备置入ー个真实的应用场景中。辅助测试设备本身有ー个參考协议实现RI(Reference Implementation),用于完成命令的封装与发送和接收与解析。它的UT组件接收来自综合测试仪的下测试器LT下发的一致性测试控制命令，它的TFU组件则接收来自综合测试仪的TFU単元的控制信息，这些信息根据测试用例的测试目的来设置相应的辅助协议测试用的虚拟辅助设备，根据需要可以设置ー个或多个，这些虚拟测试设备采用软件模拟协议测试过程中应用的辅助测试，常用于实现接收ー些简单的外部数据包，并且给出对这个数据包的相应功能。各个虚拟辅助测试设备在逻辑拓扑网络中共享同一数据链路进行协议报文的收发并且根据是否收到协议报文以及收到协议报文与预期收到的协议报文是否相同确定所述的判定结果信息，把判定结果递交个辅助测试设备，辅助设备再递交给综合控制仪
测试人员在远端通过Web测试服务器输入的测试需求结合抽象测试集生成测试指令，该测试指令符合有线网络的通信协议，通过综 合测试仪将测试指令转换为符合无线网络协议的指令，并传递至被测设备和辅助测试设备上运行，被测设备在虚拟辅助测试设备的帮助下执行测试指令，并生成测试报告。本发明实现了测试指令在有线网络和无线网络中的协议转换，测试人员在远端通过有线网络即可完成无线网络的测试，并通过有线网络浏览测试結果。所述综合测试仪包括有上控制接ロ UI、测试功能单元TFU和下测试器LT，综合测试仪通过上控制接ロ Π与Web测试服务器数据交互，测试功能単元TFU分配辅助测试设备和被设备的测试任务，通过下测试器LT与辅助测试设备和被测设备数据交互。基于分布式Web的6LoWPAN协议一致性测试方法，具体步骤如下
1)在Web测试服务器上，用户通过PICS文件格式的表格填写被测设备的测试需求；
2)6LoffPAN抽象测试集结合测试需求最終生成被测设备的參数配置和测试指令，并将生成的信息发送至综合测试仪；
3)综合测试仪接收到信息后，根据测试序列和功能协调辅助测试设备，将具体测试指令转换成符合无线通信的协议和格式，通过无线网发送至被测设备和辅助测试设备；
4)被测设备和辅助测试设备运行接收到的测试指令，并将测试结果传递回综合测试
仪；
5)综合测试仪将测试结合转换为有线网的数据格式，传回Web测试服务器，根据收到的测试结果生成一致性测试报告。步骤2)中所述生成补测设备的參数配置和测试指令的方法如下
2-1) 6LoffPAN抽象测试集结合测试需求通地XML脚本生成模块生成XML测试脚本,并将测试脚本送入测试引擎；
2-2)测试引擎结合语言模板库和XML转换器将XML脚本译成测试驱动程序；
2-3)运行测试驱动程序发送测试相关配置信息和命令。将6LoWPAN抽象测试集中结合PICS/PIXIT文件成为可执行测试集，为了能使测试自动高效的完成测试，需要将测试案例生成XML脚本，送人测试引擎。测试引擎结合语言模板库和XML转换器把XML脚本翻译成测试驱动程序，运行测试驱动程序发送测试相关配置信息和命令，测试命令经网络传送给综合测试仪，综合测试仪执行一致性测试，返回测试响应信息，整个过程如图2所示。XML脚本生成模块由保留字符表、词法分析器和脚本生成器组成，如图3所示。待测类中函数名及输入參数等信息可以通过词法分析来提取。保留字符表中保存了特定编程语言的保留字，可以用于不同语言编写的待测类。并且保留字符表是可以扩充的。词法分析器对照保留字符表，提取待测类类名、成员函数类型、输入參数及返回值等信息。脚本生成器的主体是XML测试脚本。测试用例以数据表的形式组织，方便测试数据的增加和修改。测试引擎是测试平台的核心部分，主要功能是将读取XML脚本并生成测试驱动程序，发送测试相关配置信息和命令，同时开启超时定时器。结合测试响应信息判断测试例是否通过，给出测试项结果，最后生成一致性测试报告。超时定时器用来当一定时间内未收到测试响应信息时产生中断，执行下一个测试例。一致性测试报告实现方法如图4所 示将得到的每ー测试项结果数据存放在文档对象模型DOM对象中，待测试完成后，将所得到的文档对象模型对象保存到ー个XML文件中，为了能够远程利用浏览器直接浏览一致性测试报告，需要将测试报告转化为HTML文件，因此从扩展类型表语言XSL文件构造ー个转换器，将保存测试结果的扩展标记语言文件转换为HTML超文本标记语言，然后利用浏览器直接浏览该HTML文件。下面以6LoWPAN报文分片、重组和压缩、解压缩为例，讲解测试方法
IPv6规定数据链路层最小MTU为1280字节，对于不支持该MTU的链路层，协议要求必须提供对IPv6透明的链路层的分片和重组。测试过程为
一致性测试服务器向综合测试仪发送分片重组测试配置信息和测试请求，综合测试仪接收到请求后，为接收测试数据包开辟一段缓冲区，接着服务器向综合测试仪发送多个分片的数据包，并由综合测试仪转发至被测设备上，被测设备将接收到的数据包重组后保存在架在被测协议之上的上测试器UT队列中；然后综合测试仪向被测设备发送读取队列数据的命令，由于被测设备不可能一次性发送所有的数据，因此必须对队列中的数据进行分片，综合测试仪将接收到的数据包上传到一致性测试服务器中做比较，并给出测试项結果。为了满足IPv6在IEEE 802. 15. 4传输的MTU，一方面可以通过分片和重组来传输大于102字节的IPv6报文，另ー方面也需要对IPv6报文进行压缩来提高传输效率和节省节点能量。测试过程为
一致性测试服务器向综合测试仪发送头部压缩测试配置信息和测试请求，综合测试仪接收到请求后，为接收测试IPv6数据包开辟一段缓冲区，接着服务器向综合测试仪发送该IPv6数据包，并由综合测试仪转发至被测设备上，被测设备将接收到的数据包压缩后保存在UT队列中；然后综合测试仪向被测设备发送读取队列数据的命令，要求被测设备发送的数据包中的IPv6头部源地址和目的地址，并分别以四种压缩模式发送PI II、PI 1C、PC
II、PC 1C，最后综合测试仪将接收到的解压缩的IPv6数据包上传到一致性测试服务器中做比较，并给给出测试项結果。服务器的管理手段即基于硬件的管理工具、网络操作系统的附加管理功能以及第三方的系统管理软件。服务器管理软件主要的功能包括服务器配置、数据库操作与管理、用户认证、系统硬件管理、日常维护等。服务器配置包括參数的配置、文件位置、连接与认证、资源消耗、运行时统计、版本与平台兼容性、预配置信息。数据库管理与操作包括数据库角色和权限、数据库的日常维护、备份与恢复、监控数据库的活动。
用户认证使用配置文件来控制客户端认证。系统硬件管理主要是观察硬盘使用情况，包括判断硬盘的使用量和硬盘满导致的失效的处理。日常维护包括软件的升级和软件的运行及评估。这些功能页面为动态页面，分别 用不同的CGI程序连接，用于接收或返回实时数据或信息。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管參照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗g和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.基于分布式Web的6L0WPAN协议一致性测试装置，其特征在于所述装置包括有中心管理服务器、Web测试服务器、综合测试仪和辅助测试设备； 中心管理服务器，监控测试服务器的一致性测试活动，提供查询、更新、下载服务； Web测试服务器，提供对外界网络的Web访问，用户通过该服务器写入测试需求，结合可执行测试集生成被测设备的參数配置和测试指令； 综合测试仪，接收Web测试服务器下发的參数配置和测试指令，根据测试序列和功能协调辅助测试设备，将具体测试指令转换成符合无线通信的协议和格式，通过无线网发送至被测设备和辅助测试设备； 辅助测试设备，配合被测设备完成综合测试仪发送的测试指令，并将测试结果反回综合测试仪。
2.如权利要求I所述的基于分布Web的6LoWPAN协议一致性测试装置，其特征在于用户通过填写PICS文件格式的表格填写测试需求。
3.如权利要求2所述的基于分布Web的6LoWPAN协议一致性测试装置，其特征在于用户通过协议实现附加测试信息，以PIXIT文件格式写入测试额外需求。
4.如权利要求I所述的基于分布Web的6LoWPAN协议一致性测试装置，其特征在于所述综合测试仪包括有上控制接ロ UI、测试功能単元TFU和下测试器LT，综合测试仪通过上控制接ロ Π与Web测试服务器数据交互，测试功能単元TFU分配辅助测试设备和被设备的测试任务，通过下测试器LT与辅助测试设备和被测设备数据交互。
5.如权利要求1-4任意一项所述装置进行协议一致性测试的方法，其特征在于，具体步骤如下 1)在Web测试服务器上，用户通过PICS文件格式的表格填写被测设备的测试需求； 2)6LoffPAN抽象测试集结合测试需求最終生成被测设备的參数配置和测试指令，并将生成的信息发送至综合测试仪； 3)综合测试仪接收到信息后，根据测试序列和功能协调辅助测试设备，将具体测试指令转换成符合无线通信的协议和格式，通过无线网发送至被测设备和辅助测试设备； 4)被测设备和辅助测试设备运行接收到的测试指令，并将测试结果传递回综合测试仪； 5)综合测试仪将测试结合转换为有线网的数据格式，传回Web测试服务器，根据收到的测试结果生成一致性测试报告。
6.如权利要求5所述的基于分布式Web的6LoWPAN协议一致性测试方法，其特征在于，步骤2)中所述生成被测设备的參数配置和测试指令的方法如下 2-1) 6LoffPAN抽象测试集结合测试需求通地XML脚本生成模块生成XML测试脚本,并将测试脚本送入测试引擎； 2-2)测试引擎结合语言模板库和XML转换器将XML脚本译成测试驱动程序； 2-3)运行测试驱动程序发送测试相关配置信息和命令。
7.如权利要求6所述的基于分布式Web的6LoWPAN协议一致性测试方法，其特征在于XML脚本生成模块包括有保留字符表、词法分析器和脚本生成器，词法分析器用于提取函数名及输入參数信息，保留字符表保存了特定编程语言的保留字，用于读取不同语言编写的程序，脚本生成器用于生成XML测试脚本。
8.如权利要求6所述的基于分布式Web的6LoWPAN协议一致性测试方法，其特征在干测试引擎在发送测试相关配置信息和命令的同时开启超时定时器，当在预设时间内未收到测试响应信息时产生中断，执行下一个测试例。
9.如权利要求5所述的基于分布式Web的6LoWPAN协议一致性测试方法，其特征在于，步骤5)中所述一致性测试报告生成方法如下将得到的每ー测试项结果数据存放在文档对象模型DOM对象中，测试完成后，将得到的文档对象模型对象保存到ー个XML文件中，将测试报告转换为HTML文件。
全文摘要
基于分布式Web的6LoWPAN协议一致性测试装置及方法，所述装置包括有中心管理服务器、Web测试服务器、综合测试仪和辅助测试设备。测试人员在远端通过Web测试服务器输入的测试需求结合抽象测试集生成测试指令，该测试指令符合有线网络的通信协议，通过综合测试仪将测试指令转换为符合无线网络协议的指令，并传递至被测设备和辅助测试设备上运行，被测设备在虚拟辅助测试设备的帮助下执行测试指令，并生成测试报告。本发明实现了测试指令在有线网络和无线网络中的协议转换，测试人员在远端通过有线网络即可完成无线网络的测试，并通过有线网络浏览测试结果。
文档编号H04L29/06GK102695187SQ20121017835
公开日2012年9月26日 申请日期2012年6月1日 优先权日2012年6月1日
发明者周进艳, 廖晓娟, 方卫东, 杨燕鎏, 王平, 王淮民, 谢昊飞 申请人:重庆邮电大学