一种使用数字孪生技术进行交换机测试的方法及系统技术方案

本发明专利技术提出了一种使用数字孪生技术进行交换机测试的方法及系统，包括以下步骤：使用数字孪生技术构建交换机的数字孪生模型，包括交换机的硬件模型、软件模型和网络拓扑结构模型；基于数字孪生模型，设计交换机的功能测试场景，包括VLAN配置、跨交换机链路聚合、多路径调度的功能测试场景；使用自动化测试工具编写自动化测试脚本，将测试用例插入到自动化测试脚本中；运行自动化测试脚本，对数字孪生模型进行黑盒测试，记录测试用例的执行结果；将执行结果和预期结果进行比对，判断测试用例是否通过，对未通过的测试用例，进行错误追踪和定位，定位并修复交换机中的问题。在数字模型中模拟各种不同的工作负载和场景，从而提高测试覆盖率和测试效果。覆盖率和测试效果。覆盖率和测试效果。

【技术实现步骤摘要】
一种使用数字孪生技术进行交换机测试的方法及系统


[0001]本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种使用数字孪生技术进行交换机测试的方法及系统。

技术介绍

[0002]传统的交换机测试在当下追求效率和收益的时代已经趋于落后，主要存在三个问题：1、难以覆盖所有的工作负载和场景，导致测试效果不够理想；2、通过一台一台的测试交换机，测试效率较低；3、需要大量的人力物力和时间，成本较高。
[0003]中国专利CN112653593A《一种基于交换机的以太网流量产生方法》公开了一种交换机测试方法，通过交换机产生满带宽流量替代网络测试仪器。上述方法在进行交换机测试时，通过交换机产出以太网流量，然而交换机测试时还是需要实地部署和测试，创建交换机实际运行环境，而且缺少全面性能测试和故障排查，影响交换机运维工作。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提出了一种使用数字孪生技术进行交换机测试的方法及系统，采用数字孪生建模方法，在计算机虚拟环境中进行全面、高效的仿真测试，节约时间和人力物力资源成本，完成交换机的设计、开发和运维工作。
[0005]本专利技术的技术方案是这样实现的：一方面，本专利技术提供了一种使用数字孪生技术进行交换机测试的方法，包括以下步骤：
[0006]S1，使用数字孪生技术构建交换机的数字孪生模型，包括交换机的硬件模型、软件模型和网络拓扑结构模型；
[0007]S2，基于数字孪生模型，设计交换机的功能测试场景，包括VLAN配置、跨交换机链路聚合、多路径调度的功能测试场景；
[0008]S3，使用自动化测试工具编写自动化测试脚本，将测试用例插入到自动化测试脚本中；
[0009]S4，运行自动化测试脚本，对数字孪生模型进行黑盒测试，记录测试用例的执行结果；
[0010]S5，将执行结果和预期结果进行比对，判断测试用例是否通过，对未通过的测试用例，进行错误追踪和定位，定位并修复交换机中的问题。
[0011]优选的，步骤S2包括：
[0012]S21，根据交换机实际运行的环境，修改数字孪生模型，设计测试场景；
[0013]S22，在数字孪生模型的基础上，模拟故障情况，测试交换机的容错能力，
[0014]S23，根据测试场景，编写测试用例；
[0015]S24，根据交换机软件和硬件的更新，对测试用例进行更新。
[0016]优选的，步骤S3包括：
[0017]S31，选择自动化测试工具，所述自动化测试工具包括SpirentTestCenter、
IxNetwork和TCL；
[0018]S32，根据测试用例，编写测试脚本；
[0019]S33，编写测试脚本和运行测试脚本时，进行调试，调整测试流程和测试用例，确保测试有效进行；
[0020]S34，对测试脚本的版本、脚本库、脚本文档进行管理。
[0021]优选的，步骤S32包括：
[0022]根据测试用例，编写测试脚本，所述脚本包括：
[0023]S321，连接到数字孪生模型的工具；
[0024]S322，初始化测试环境，所述初始化测试环境包括交换机配置和发送的数据包配置；
[0025]S323，测试执行步骤，所述测试执行步骤包括发送数据包和检查结果；
[0026]S324，结果输出和汇总，所述结果输出和汇总包括输出测试结果和错误日志。
[0027]优选的，步骤S4包括：
[0028]S41，收集测试结果：测试脚本生成测试结果，保存测试结果至数据库中，所述测试结果包括测试通过率、测试失败次数、测试用例覆盖率和测试时间；
[0029]S42，分类测试结果：将测试结果分为正常结果和异常结果，所述异常结果包括测试未通过、测试异常和测试超时；通过对测试用例和测试场景对异常结果进行检查和优化；
[0030]S43，分析测试结果：根据测试结果，进行数据分析和问题发现；所述数据分析包括统计测试通过率、测试覆盖率、测试成本和测试所用的时间；所述问题发现包括定位测试失败的用例和场景、定位失败原因、查找并解决问题；
[0031]S44，结果报告输出：根据分析结果，输出测试报告，所述测试报告用于呈现测试结果，分析测试数据，说明改进建议；
[0032]S45，结果追溯：对于测试过程中出现的问题进行追溯，查找问题的源头。
[0033]优选的，步骤S5包括：
[0034]S51，监控测试数据：对测试用例、测试执行时间、测试场景进行监控和统计，寻找提升测试效果的机会；
[0035]S52，追踪测试问题：通过监控测试数据发现测试中出现的测试问题，对测试问题进行分析，找出根本原因，采取措施解决测试问题，记录和追踪测试问题和解决方案；
[0036]S53，优化测试环境：包括配置交换机、调整网络拓扑结构和优化虚拟化环境；
[0037]S54，优化测试用例：采用自动化测试工具、测试用例自动生成工具和覆盖率分析工具，提高测试效果，增加测试覆盖率；
[0038]S55，优化测试脚本：采用自动化测试工具、编写高质量的测试脚本、关注测试脚本的容错和适应性的优化方法，提高测试脚本的质量。
[0039]优选的，步骤S1包括：
[0040]S11，硬件模型：硬件模型包括交换机的物理元件，所述物理元件包括处理器、内存、接口卡、端口和电源；描述交换机的物理部件的连接方式和运转状态，采用计算机辅助设计或者三维建模工具来建立硬件模型；
[0041]S12，软件模型：软件模型包括交换机的操作系统、网络协议软件和管理软件；描述交换机软件的运行状态、接口、参数设置和协议支持，使用模拟器或者仿真器工具来构建软
件模型；
[0042]S13，网络拓扑结构模型：网络拓扑结构模型包括交换机和其他网络设备之间的连接方式和传输路径，描述网络拓扑的线路、带宽和延迟，使用网络仿真器工具来建立拓扑结构模型。
[0043]另一方面，本专利技术还提供一种使用数字孪生技术进行交换机测试的系统，所述系统包括：
[0044]数字孪生建模模块，用于使用数字孪生技术构建交换机的数字孪生模型，包括交换机的硬件模型、软件模型和网络拓扑结构模型；
[0045]场景设计和测试用例生成模块，用于基于数字孪生模型，设计交换机的功能测试场景，包括VLAN配置、跨交换机链路聚合、多路径调度的功能测试场景；
[0046]测试脚本编写模块，用于使用自动化测试工具编写自动化测试脚本，将测试用例插入到自动化测试脚本中；
[0047]测试脚本执行模块，用于运行自动化测试脚本，对数字孪生模型进行黑盒测试，记录测试用例的执行结果；
[0048]结果分析和错误追踪模块，用于将执行结果和预期结果进行比对，判断测试用例是否通过，对未通过的测试用例，进行错误追踪和定位，定位并修复交换机中的问题。
[0049]另一方面，本专利技术的实施例还提供了一种设备，该设备包括：存储器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种使用数字孪生技术进行交换机测试的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，使用数字孪生技术构建交换机的数字孪生模型，包括交换机的硬件模型、软件模型和网络拓扑结构模型；S2，基于数字孪生模型，设计交换机的功能测试场景，包括VLAN配置、跨交换机链路聚合、多路径调度的功能测试场景；S3，使用自动化测试工具编写自动化测试脚本，将测试用例插入到自动化测试脚本中；S4，运行自动化测试脚本，对数字孪生模型进行黑盒测试，记录测试用例的执行结果；S5，将执行结果和预期结果进行比对，判断测试用例是否通过，对未通过的测试用例，进行错误追踪和定位，定位并修复交换机中的问题。2.如权利要求1所述的一种使用数字孪生技术进行交换机测试的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：S21，根据交换机实际运行的环境，修改数字孪生模型，设计测试场景；S22，根据测试场景，编写测试用例；S23，根据交换机软件和硬件的更新，对测试用例进行更新。3.如权利要求1所述的一种使用数字孪生技术进行交换机测试的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：S31，选择自动化测试工具，所述自动化测试工具包括SpirentTestCenter、IxNetwork和TCL；S32，根据测试用例，编写测试脚本；S33，编写测试脚本和运行测试脚本时，进行调试，调整测试流程和测试用例，确保测试有效进行；S34，对测试脚本的版本、脚本库、脚本文档进行管理。4.如权利要求3所述的一种使用数字孪生技术进行交换机测试的方法，其特征在于，所述步骤S32包括：根据测试用例，编写测试脚本，所述脚本包括：S321，连接到数字孪生模型的工具；S322，初始化测试环境，所述初始化测试环境包括交换机配置和发送的数据包配置；S323，测试执行步骤，所述测试执行步骤包括发送数据包和检查结果；S324，结果输出和汇总，所述结果输出和汇总包括输出测试结果和错误日志。5.如权利要求1所述的一种使用数字孪生技术进行交换机测试的方法，其特征在于，所述步骤S4包括：S41，收集测试结果：测试脚本生成测试结果，保存测试结果至数据库中，所述测试结果包括测试通过率、测试失败次数、测试用例覆盖率和测试时间；S42，分类测试结果：将测试结果分为正常结果和异常结果，所述异常结果包括测试未通过、测试异常和测试超时；通过对测试用例和测试场景对异常结果进行检查和优化；S43，分析测试结果：根据测试结果，进行数据分析和问题发现；所述数据分析包括统计测试通过率、测试覆盖率、测试成本和测试所用的时间；所述问题发现包括定位测试失败的用例和场景、定位失败原因、查找并解决问题；S44，结果报告输出：根据分析结果，输出测试报告，所述测试报告用于呈现测试结果，
分析测试数据，说明改进建议；S45，结果追溯：对于测试过程中出现的问...

【专利技术属性】
技术研发人员：张翔，周厚明，
申请(专利权)人：武汉迈威通信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：