一种基于海量终端的卫星通信网络的私有协议测试方法技术

本发明专利技术提供一种基于海量终端的卫星通信网络的私有协议测试方法，用于测试卫星通信网络是否支持海量终端访问某种基于TCP/UDP的私有协议。包括：开发海量终端模拟软件建立数万量级模拟终端模型。在网络测试仪上设置客户端和服务器端。客户端和服务器端分别与海量终端模拟软件和卫星主站相连；在网络测试仪上配置客户端和服务器端网络；客户端导入捕获的待测协议的会话报文，创建播放列表，配置负载模型和用户行为。服务器端播放客户端导入的播放列表里的流文件并执行测试；网络测试仪对测试结果进行统计处理，并形成测试报告。本发明专利技术的技术效果在于开发仿真模型软件，挖掘现有测试工具的特点，对它们进行结合使用达到测试目的。

A private protocol testing method for satellite communication network based on mass terminal

The invention provides a private protocol test method based on mass terminal for satellite communication network, which is used to test whether the satellite communication network supports massive terminals to access some private protocol based on TCP/UDP. Including: developing a mass terminal simulation software to establish a multi - scale simulation terminal model. Set the client and server side on the network tester. The client and the server and terminal software to simulate mass and satellite master station connected; configuration of client and server network in network tester; packet capture client session into test protocol, create playlists, configure load model and user behavior. The server plays the streaming files in the playlist imported by the client and executes the test. The network tester processes the test results and forms the test report. The technical effect of the invention is to develop the simulation model software, excavate the characteristics of the existing test tools, and combine them with the test purpose.

【技术实现步骤摘要】
一种基于海量终端的卫星通信网络的私有协议测试方法
本专利技术属于卫星通信网络性能测试领域，涉及一种基于海量终端访问私有协议的测试方法及其测试系统。
技术介绍
目前网络中的应用除了标准的应用外，还有几千种甚至更多的其他应用，比如P2P(BitTorrent,eDonkey、Kazaa、Gnutella等)和即时消息协议(MSN、YahooMessager、GTalk、QQ、Skype等)应用，同时还有军队、部委和研究所自己开发的专用协议或者定制应用。这些应用统称为私有协议，其特点是不规范，不标准，种类繁多，协议变化快，测试起来非常棘手。相较于电信网络、计算机网络等地面通信网络，卫星通信网络具有延迟大、抖动大、误码率较高等特点，需要测试卫星通信网络对各种私有协议的支持情况。对单个终端而言，可以直接接入卫星通信网络，然后利用实际的应用软件完成某种私有协议的测试。然而随着宽带卫星通信系统的发展，海量用户的组网规模势在必行，那么海量终端并发的协议测试也就必不可少。对于标准协议而言，业界已经提供了成熟的测试工具和方法。但对于某种特定的私有协议，这种海量终端的并发测试业界并没有明确的方法。如果将海量终端实际接入卫星通信网络，测试和维护的工作量都太大，而且接入网络的终端数量也很受限。因此本专利技术设计和开发一个海量终端模拟软件，可以实现数万量级模拟终端的并发接入和进行包括各种私有协议在内的业务测试。目前网络测试的工具主要以测试软件和具有专门硬件平台的测试仪表为主，测试软件适用于一般的功能及一致性测试。测试软件的特点是便于安装、使用灵活并且成本较低。缺点是测试软件受用户主机本身性能影响较大，不太适用于网络“压力”测试，测试结果和实际网络应用有较大差距。并且测试软件支持的协议有限，只支持标准协议，或者需要编写脚本，支持多种测试协议。而且测试人员必须弄清楚被测试应用系统使用的什么协议，因为关系到测试脚本能否正确录制与执行。而以专门硬件为平台的测试仪表由于采用了高速的ASIC或FPGA，使得测试流量在发送方向及接收统计方向都能够达到线速，从而满足了网络性能测试的要求，在网络协议的扩展性上，也更加开放灵活。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题针对
技术介绍
的不足，本专利技术提供一种灵活、可扩展的基于卫星通信网络的海量终端访问私有协议测试方法，用于测试卫星通信网络是否支持海量终端访问某种基于TCP/UDP的非标准应用层协议。用于解决课题的技术手段一种基于海量终端的卫星通信网络的私有协议测试方法，具体包含如下步骤：步骤1，按照卫星通信网络协议，利用多线程技术和虚拟网卡技术，实现海量终端模拟软件，并以此建立海量模拟终端的登录和业务模型；步骤2，在网络测试仪上设置客户端和服务器端，将客户端与海量终端模拟软件相连，将服务器端与卫星通信网的主站相连；步骤3，对照被测卫星通信系统的终端和主站的网络规划，在网络测试仪上分别配置客户端和服务器的网络；步骤4，通过捕获包软件(例如软件Wireshark)捕捉待测协议会话的报文，生成包含流的PCAP文件，将生成包含流的PCAP文件导入客户端，并创建播放列表；步骤5，在网络测试仪的客户端配置流量负载模型和用户行为；步骤6，服务器端回放客户端导入的播放列表里的流文件，执行测试；步骤7，利用网络测试仪对测试结果进行统计处理，并形成测试报告。作为本专利技术一种基于海量终端的卫星通信网络的私有协议测试方法的进一步优选方案，在步骤1中，按照卫星通信网络协议，利用多线程和虚拟网卡技术，实现海量终端模拟软件，建立海量模拟终端的登录和业务模型。该软件可以模拟海量终端的登录过程，也可以向卫星通信网的主站发送TCP/UDP数据，还能够模拟各种实际网络应用；作为本专利技术一种基于海量终端的卫星通信网络的私有协议测试方法的进一步优选方案，在步骤2中，利用网络测试仪进行卫星通信系统的回环测试，将客户端与海量终端模拟软件相连，将服务器端与卫星通信网的主站相连；作为本专利技术一种基于海量终端的卫星通信网络的私有协议测试方法的进一步优选方案，在步骤3中，在网络测试仪的客户端为每个终端配置业务IP，其中IP地址与该终端的LAN口地址在相同网段，但是子网掩码配置为16位，网关配置为海量终端模拟软件的业务网口IP；同时，在网络测试仪的服务器端配置一个业务IP，其中IP地址与主站的网管IP在同一个子网，掩码和网关与网管相同；网络测试仪的客户端作为业务源向服务器端发送业务数据。海量终端软件通过内部虚拟网卡进行抓包，根据业务源IP进行业务分发，分给相应的终端业务队列。实现所有客户端通过海量终端访问服务器端；作为本专利技术一种基于海量终端的卫星通信网络的私有协议测试方法的进一步优选方案，在步骤4中，通过捕获包软件Wireshark捕获待测协议会话的报文，生成包含流的PCAP文件，然后将生成包含流的PCAP文件导入网络测试仪的客户端；作为本专利技术一种基于海量终端的卫星通信网络的私有协议测试方法的进一步优选方案，在步骤4中，在客户端创建播放列表，其中该播放列表包括流名称、流回放开始时间、发送第一个数据包开始时间、服务器端IP、服务器端口、包延迟、关闭对话类型等；作为本专利技术一种基于海量终端的卫星通信网络的私有协议测试方法的进一步优选方案，在步骤5中，在网络测试仪的客户端配置流量负载模型和用户行为，其中流量负载模型的类型包括Simusers和Simusers/second，用于确定系统支持的最大并发用户数或每秒可处理的用户数，而用户行为的执行脚本格式为sapee：//目录/播放列表；作为本专利技术一种基于海量终端的卫星通信网络的私有协议测试方法的进一步优选方案，在步骤6中，网络测试仪按照步骤5中设定的流量负载模型和用户行为方式，在服务器端回放步骤4中向客户端导入的播放列表playlist里的流文件，执行测试；作为本专利技术一种基于海量终端的卫星通信网络的私有协议测试方法的进一步优选方案，在步骤7中，测试结果包含吞吐量、播放列表和活跃播放列表；其中，吞吐量为每秒传入和传出播放列表的业务；播放列表具体统计如下：尝试的：每秒发送给服务器端的播放列表请求数；成功的：每秒成功的播放列表总数；不成功的：每秒不成功的播放列表总数；活跃播放列表为测试期间建立的活跃播放列表数。专利技术效果1、在研究各种现有测试工具的基础上，结合本专利技术的海量终端模拟软件，提出了利用网络测试仪表来进行海量终端访问私有协议的卫星通信网络性能测试方法，该方法能有效降低搭建性能测试环境的硬件成本、组网复杂度、维护的难度和环境迁移的难度，可以提升系统测试覆盖性，验证系统可靠性和稳定性；2、本专利技术提出一种灵活、可扩展的基于卫星通信网络的海量终端访问私有协议测试方法，用于测试卫星通信网络是否支持海量终端访问某种基于TCP/UDP的非标准应用层协议；3、该测试方法通过开发海量终端模拟软件建立海量终端模型，可模拟卫星通信网络中海量终端访问私有协议并进行网络性能测试，支持TCP/UDP流，支持IPv4和IPv6，支持回放TCP三层握手不完整的流(缺少或者丢失)，支持对私有协议的报文内容，报文顺序，报文时序等进行按需修改，并且可以对各种应用层协议灵活配置，完成各种应用流量的混合，产生与现网流量模型一致的真实应用层流量模型。附图说明图1是根据本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于海量终端的卫星通信网络的私有协议测试方法，其特征在于，具体包含如下步骤：步骤1：按照卫星通信网络协议，利用多线程技术和虚拟网卡技术，实现海量终端模拟软件，并以此建立海量模拟终端的登录和业务模型；步骤2，在网络测试仪上设置客户端和服务器端，将客户端端口与海量终端模拟软件侧连接，服务器端与卫星通信网的主站侧连接；步骤3，对照被测卫星通信系统的终端和主站的网络规划，在网络测试仪上分别配置客户端和服务器的网络；步骤4，捕捉待测协议会话的报文，生成包含流的PCAP格式的文件，将所生成的包含流的PCAP格式的文件导入客户端，并创建播放列表；步骤5，在网络测试仪的客户端配置流量负载模型和用户行为；步骤6，服务器端回放客户端导入的播放列表里的流文件，执行测试；步骤7，利用网络测试仪对测试结果进行统计处理，并形成测试报告。

【技术特征摘要】
1.一种基于海量终端的卫星通信网络的私有协议测试方法，其特征在于，具体包含如下步骤：步骤1：按照卫星通信网络协议，利用多线程技术和虚拟网卡技术，实现海量终端模拟软件，并以此建立海量模拟终端的登录和业务模型；步骤2，在网络测试仪上设置客户端和服务器端，将客户端端口与海量终端模拟软件侧连接，服务器端与卫星通信网的主站侧连接；步骤3，对照被测卫星通信系统的终端和主站的网络规划，在网络测试仪上分别配置客户端和服务器的网络；步骤4，捕捉待测协议会话的报文，生成包含流的PCAP格式的文件，将所生成的包含流的PCAP格式的文件导入客户端，并创建播放列表；步骤5，在网络测试仪的客户端配置流量负载模型和用户行为；步骤6，服务器端回放客户端导入的播放列表里的流文件，执行测试；步骤7，利用网络测试仪对测试结果进行统计处理，并形成测试报告。2.根据权利要求1所述的基于海量终端的卫星通信网络的私有协议测试方法，其特征在于，在步骤1中，按照卫星通信网络协议，利用多线程和虚拟网卡技术实现海量终端模拟软件，建立海量模拟终端的登录和业务模型，所述海量终端模拟软件能够实现下述动作的至少一种，所述动作包括：模拟海量终端的登录过程、向卫星通信网的主站发送TCP、UDP数据、模拟各种实际网络应用。3.根据权利要求1所述的基于海量终端的卫星通信网络的私有协议测试方法，其特征在于，在步骤2中，利用网络测试仪进行卫星通信系统的回环测试，将客户端与海量终端模拟软件相连，将服务器端与卫星通信网的主站相连。4.根据权利要求1所述的基于海量终端的卫星通信网络的私有协议测试方法，其特征在于，在步...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹云，吴兆阳，
申请(专利权)人：北京卫星信息工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11