《网络性能评估与测试NetworkPerformanceEvaluationand》由会员分享，可在线阅读，更多相关《网络性能评估与测试NetworkPerformanceEvaluationand（97页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、网络性能评估与测试 Network Performance Evaluation and Testing,张新有 副教授 Sichuan Network Communication Key Technology Laboratory ,网络性能评价与测试,2018/10/14,2,第2讲: 网络测试技术基础,2.1 网络测试的基本概念 2.2 网络测试的分类 2.3 软件测试流程 2.4 软件测试模型 2.5 测试管理及工具,网络性能评价与测试,2018/10/14,3,2.1 网络测试的基本概念,1、测量、测试、调试1) 测量：是利用合适的工具，确定某个给定对象在某个给定属性上的量的程序或过
2、程。作为测量结果的量通常用数值表示。2) 测试：定义1：是用一系列方法（仪器仪表、工具或计算等）评估特定对象的属性或能力是否满足预期的要求，获得的结果是合格或不合格。定义2：是在产品最终交付前对其功能、规格、性能等参数是否满足需求的最终复查，是产品质量保证的关键步骤。,网络性能评价与测试,2018/10/14,4,定义3：(软件)测试根据软件开发各阶段的规格说明书和程序的内部结构而精心设计测试用例，以对软件运行过程中输入数据及其预期的输出结果进行检查，以发现程序错误的过程。测试的目标：(1) 为了证明程序完整可用，具备了应有功能和特性；(2) 为了检测程序的错误和局限性，提供产品的质量信息。(
3、3) 为了预防前期缺陷遗留并放大到后续环节。完全的程序测试是不可能的。测量和测试目的不同，但有密切关系，通过测量来测试系统性能。,网络性能评价与测试,2018/10/14,5,3) 调试：测试是为了发现BUG和缺陷，而调试是分析和定位BUG、并修正BUG的过程，目的是为了软件正确运行(测试评估-调试-再测试.)。调试对象是软件(源代码)或硬件(电路)，测试覆盖整个产品的生命周期。,网络性能评价与测试,2018/10/14,6,2、网络测量、网络测试,1) 网络测量网络测量是遵照一定方法和技术，利用软件和硬件工具对网络行为特征、对各项指标进行量化；它是充分理解和正确认识互联网的最基本手段，是理解
4、网络行为的最有效途径。网络测量技术是一个很广泛的概念，它涉及的领域包括测量(数据采集)本身，更多的是数据采集之后的网络数据建模和网络行为分析；也包括根据行为分的结果对网络实施反馈控制和管理方法等方面。,网络性能评价与测试,2018/10/14,7,网络测量是目前一个热门的研究方向，研究范畴主要包括： 拓扑测量与分析； 负载特性分析与建模； 性能测量与分析； 路由测量与分析； 基于测量的网络安全分析。,网络性能评价与测试,2018/10/14,8, 定义1：网络测试是指以科学的方法，通过测量手段/工具，取得网络产品或正在运行网络的性能参数和服务质量参数，已确定其是否达到要求。这些参数包括可用性、
5、差错率、吞吐量、时延、丢包率、连接建立时间、故障检测和改正时间等等。,2) 网络测试,网络性能评价与测试,2018/10/14,9, 定义2： 网络测试是测试设备（Tester）以“观察员” 的身份对被测对象的通信活动进行被动观察并分析被测对象行为的过程（被动测试: Passive Testing）；或者以对等通信实体/邻层实体的身份通过主动与被测对象交换信息，达到观测其活动和判断其协议功能/性能的过程（主动测试: Active Testing）。,网络性能评价与测试,2018/10/14,10, 网络测试的作用： 网络测试能够为网络性能改善提供依据，为网络运行及管理提供指导；为网络设备或产品
6、开发提供支持。从应用角度：网络业务的融合和通信平台的统一，使得网络数据业务的流量特征、性能特征、可靠性特征和安全特征日益受到关注。针对这些特征进行各类业务的性能测试成为一种全新的技术与需求；从网络本身：到对构成网络通信子网平台的设备所进行的功能、性能测试，以及在网络设备研发过程中的阶段性测试与整机测试。,网络性能评价与测试,2018/10/14,11,3、测试用例（Test Case）,软件测试不是盲目的，须遵守一定的原则和方法。测试用例是软件测试的一个重要概念。 定义1：测试用例是为某个特殊目标而编制的一组测试输入、执行条件、执行步骤以及预期结果，以便测试某个程序功能或核实是否满足某个特定需
7、求。 定义2：测试用例是指对一项特定的软件产品进行测试任务的描述，体现测试方案、方法、技术和策略。内容包括测试目标、测试环境、输入数据、测试步骤、预期结果、测试脚本等，并形成文档。 测试是测试用例的执行过程，测试用例是测试工作的指导，是软件测试必须遵守的准则，是软件质量的根本保障。,网络性能评价与测试,2018/10/14,12,定义3：测试用例是将软件测试的行为活动做一个科学化的组织规划。目的是能够将软件测试的行为转化成可管理的模式；同时测试用例也是将测试具体量化的方法之一。 测试用例通常包含以下文档： 测试计划：确定测试范围、方法、测试所需资源等； 测试过程：详细描述与每个测试方案有关的测
8、试步骤和数据(包括测试预期结果)；测试描述语言。 测试结果：说明每次测试预计运行的结果。 测试用例可通过手工或脚本化，才能完成执行。 不同的测试对象和测试环境，测试用例设计有差异。,网络性能评价与测试,2018/10/14,13,典型的测试用例模板（示例1）,测试用例ID： 目的： 前提： 输入： 预期输出： 后果： 执行历史： 日期： 结果： 版本： 执行人：,网络性能评价与测试,2018/10/14,14,典型的测试用例（示例2）,2.1 手机长时间工作测试 2.1.1 发射功率和脉冲包络定时,2-1 手机电话本功能测试用例 2-2 Windows记事本程序测试用例,网络性能评价与测试,2
9、018/10/14,15,3.1 GPRS性能测试 3.1.1手机的GPRS射频性能测试,网络性能评价与测试,2018/10/14,16,测试的目的在于发现错误，测试通过执行测试用例实现。好的测试用例在于它可发现新的错误；描述测试用例质量有四个特征：有效性、修改性、可仿效性和经济性。有效性指是否能发现缺陷或至少可能发现缺陷；可仿效性指测试用例是否能测试多项内容，以减少测试用例的数量；经济性指测试用例的执行、分析和调试是否经济；修改性指每次产品修改后对测试用例的维护成本。通常要平衡这四个方面。,网络性能评价与测试,2018/10/14,17,4、网络评价/评估,1) 评价/评估的主要内容功能 (
10、Functional): 网络实体的功能由“协议”界定的，包括交换信息的格式与规律(状态变迁图、表)。性能 (Performance)：行为的好坏，常用可量化参数来界定。具体方法：理论分析计算、模拟/仿真、实际运行结果的观察统计。按照某种测试度纲(Test Metrics)来评价。,网络性能评价与测试,2018/10/14,18,2) 分析、仿真与测试是功性能评价的主要手段。 分析：创建或利用分析模型，用数学方法预测系统性能的方法。(简单：人脑、手、笔，逼近程度？) 仿真：利用计算机程序代表真实系统，通常需要用利用模型来模拟内部处理过程。(需要设备与工具，通常假定、简化某些内外部条件，较简单，
11、准确度？) 测试：被动收集或主动观测系统的功能、性能过程(需要测试系统/软件、耗时、但测试结果接近实际性能，测试结果无错并不能证明系统无错)。,网络性能评价与测试,2018/10/14,19,5、网络测试与软件测试关系,1) 网络测试与软件测试有许多共性网络设备是以通信/信息交换为目的的特殊软、硬件集合体。因此对网络设备的测试以对信息交换过程的观测作为基本手段，这一点在一定程度上与软件测试中通过I/O观察系统、子系统或模块的行为过程有一定的相似性。软件测试的许多概念和方法可用于网络测试。单元测试(Unit Testing) /集成测试(Integration Test)；黑盒(Black bo
12、x) /白盒(White Box) /灰盒(Gray Box)测试；测试、测试和测试 ；,网络性能评价与测试,2018/10/14,20,规范性：网络系统中，同层实体间的活动行为以及邻层间的信息交换行为由“协议”和“服务”分别界定，因此，网络系统的测试是基于协议与服务规范的测试。其他软件测试关注的焦点是软件说明书所定义的处理结果或I/O关系。因此，软件测试以软件说明书为基础，网络测试以协议规范为基础。 面向协议与服务的一致性测试(Conformance Test)。 网络的层次结构，形成复杂的性能测试指标体系。上述的内容形成了协议测试的概念。,2) 网络系统是规范的通信实体，与软件测试有差别。
13、,网络性能评价与测试,2018/10/14,21,类似于软件测试：网络测试有多种相似分类方法，1、按否干预被测对象的通信活动分: 1) 被动测试(Passive Testing)：即隐式或显式地观察被测对象，不直接与被测对象进行测试信息的交换，也不干预被测对象的通信活动。被动测试可能用于对单个被测对象的监测，也可用于对多个设备通信活动的监督与仲裁。 2) 主动测试(Active Testing)：直接扮演与被测对象对等通信对象，通过发送测试控制数据(Test Data)与被测对象进行通信/信息交换，通过被测对象应答行为判断被测对象具备的功能或性能指标。被测对象：AUT，DUT。,2.2 网络测
14、试的分类,网络性能评价与测试,2018/10/14,22,2、按被测对象分：,1)单品测试：以单个网络设备为对象的测试，含连通性测试。类似于软件测试。 2)集成测试：以多个网络设备(网络环境)为对象的测试。1)端系统测试：对具有OSI/RM中定义的7层结构的应用数据发送源系统或接收系统进行的测试。 单层测试(Single Layer ) : 对单层协议行为的测试。 多层测试(Multi-Layer) : 对多层协议的综合行为的测试。,网络性能评价与测试,2018/10/14,23,2)中间系统/中继系统/通信子网的测试：对具有OSI/RM中定义的由两个或两个以上的三层结构互联而成的，对用户数据
15、进行转发的系统进行的测试。又称通信子网测试。 单端口(点)测试 双端口(点)测试 多端口(点)测试,网络性能评价与测试,2018/10/14,24,根据是否运行被测程序，分静态测试和动态测试。静态测试指不运行被测程序本身，仅通过分析或检查源程序的语法、结构、过程、接口等来检查程序正确性。对需求规格说明书、软件设计说明书、源程序流程图等静态特性做分析来找错或可疑之处，如不匹配的参数、不适当的循环嵌套和分支嵌套、不允许的递归、未使用过的变量、空指针的引用和可疑的计算等。静态测试结果可用于进一步查错，并为测试用例设计和选取提供指导。,3、根据被测程序是否运行分：,网络性能评价与测试,2018/10/
16、14,25,动态测试方法是通过观察程序代码运行时的动作，来提供执行跟踪、时间分析，以及测试覆盖度方面的信息。动态测试通过运行程序发现错误。通过有效的测试用例，对应的输入输出关系来分析被测程序的运行情况。不同的测试方法各自的目标和侧重点不一样，在实际工作中。应将这两种方法结合起来运用以达到更完美的效果。,网络性能评价与测试,2018/10/14,26,4、按照测试目的划分:,1)一致性测试/符合标准程度测试(Conformance Testing) 以判断被测对象是否符合相关协议标准和符合标准的程度为目的的测试。只有遵守相同网络协议的设备之间才有可能实现互操作或互相兼容。参考RFC文档。 2)功能测试 (Functional Testing) 主要是为了验证产品所标称支持的功能是否能正常实施。分为两种：积极测试：积极发现网络设备或网络的问题，帮助生产商或研发人员发现问题，从而改进问题。 消极测试：损伤测试，检测抗毁能力。,
