SCP網(wǎng)元模擬器的應(yīng)用設(shè)計(jì)

涂昀，邢玉飛

（中國(guó)移動(dòng)（深圳）有限公司，深圳 518048）

SCP網(wǎng)元模擬器的應(yīng)用設(shè)計(jì)

涂昀，邢玉飛

（中國(guó)移動(dòng)（深圳）有限公司，深圳 518048）

為滿足NGBOSS規(guī)范驗(yàn)收本地化測(cè)試需要，同時(shí)避免因各集成商自帶測(cè)評(píng)工具不兼容而造成的測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問(wèn)題，本文提出一種基于分布式思想的SCP網(wǎng)元模擬器的應(yīng)用設(shè)計(jì)方案，通過(guò)模擬SCP網(wǎng)元接口同BOSS系統(tǒng)之間的報(bào)文交互，驗(yàn)證待測(cè)系統(tǒng)的功能和性能指標(biāo)。該方案已在實(shí)際工作中驗(yàn)證可行，大大降低了測(cè)試成本，有效提高測(cè)試效率。

BOSS；本地化測(cè)試；SCP模擬器；分布式

SCP（Service Control Point，業(yè)務(wù)控制點(diǎn)）是決定呼叫業(yè)務(wù)如何處理的智能網(wǎng)網(wǎng)元，它通過(guò)同BOSS（Business & Operation Support System，業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)）欠費(fèi)風(fēng)險(xiǎn)控制接口間的交互，基于底層DCC協(xié)議組裝和解析交互報(bào)文，實(shí)現(xiàn)對(duì)話音和短信業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)欠費(fèi)風(fēng)險(xiǎn)控制。

在當(dāng)前的NGBOSS規(guī)范驗(yàn)收測(cè)試過(guò)程中存在以下問(wèn)題和難點(diǎn)：一、若在實(shí)際生產(chǎn)網(wǎng)上進(jìn)行測(cè)試，雖然可以達(dá)到測(cè)試結(jié)果的真實(shí)性，但在進(jìn)行集中測(cè)試時(shí)，會(huì)影響生產(chǎn)網(wǎng)的用戶(hù)使用；二、若部署多個(gè)實(shí)體網(wǎng)元用于測(cè)試，則成本太高，且不易操作，需要專(zhuān)門(mén)的人員進(jìn)行維護(hù)，造成資源的浪費(fèi)；三、各集成商廠家自帶的測(cè)評(píng)工具無(wú)法相互兼容，不能保證測(cè)試結(jié)果的公平公正。本文針對(duì)此現(xiàn)實(shí)問(wèn)題提出并設(shè)計(jì)SCP網(wǎng)元模擬器，旨在通過(guò)模擬SCP網(wǎng)元接口實(shí)現(xiàn)同待測(cè)BOSS系統(tǒng)間的報(bào)文交互，以驗(yàn)證待測(cè)系統(tǒng)的功能和性能指標(biāo)，從而有效支撐本地化測(cè)試，降低測(cè)試成本，提高測(cè)試效率。

1 系統(tǒng)整體架構(gòu)

在現(xiàn)網(wǎng)生產(chǎn)環(huán)境中，BOSS系統(tǒng)通常部署在高性能的專(zhuān)用小型機(jī)上，考慮到SCP模擬器同BOSS系統(tǒng)部署環(huán)境配置上的差異，防止測(cè)試過(guò)程中的瓶頸出現(xiàn)在模擬器處理報(bào)文速度上，在設(shè)計(jì)階段借鑒分布式處理的思想，通過(guò)在多臺(tái)服務(wù)器上分別部署SCP模擬終端向待測(cè)BOSS系統(tǒng)發(fā)送請(qǐng)求報(bào)文產(chǎn)生壓力，多個(gè)模擬終端通過(guò)統(tǒng)一的控制端進(jìn)行配置和最后的測(cè)試結(jié)果統(tǒng)計(jì)展示，即整體上采用Controller-Agent架構(gòu)，如圖1所示。

2 核心功能設(shè)計(jì)

2.1 Controller端設(shè)計(jì)

將除了同BOSS系統(tǒng)交互外的所有功能模塊抽取出來(lái)組成Controller端，包括通信配置、模板配置、報(bào)文配置、任務(wù)調(diào)度模塊和結(jié)果統(tǒng)計(jì)等模塊。

圖1 SCP模擬器系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

通信配置模塊可配置BOSS系統(tǒng)的IP地址和訪問(wèn)端口。支持初始的網(wǎng)絡(luò)情況驗(yàn)證功能，如Ping、Telnet端口驗(yàn)證等方式，配置完成后可檢測(cè)所配主機(jī)地址是否連通。

為了方便生成測(cè)試數(shù)據(jù)，系統(tǒng)通過(guò)配置和選擇已有報(bào)文模板快速跳轉(zhuǎn)到報(bào)文內(nèi)容編輯流程，在編輯報(bào)文時(shí)，報(bào)文字段包括公用字段（本次測(cè)試中所有任務(wù)該字段的值均相同）和變量字段（本次測(cè)試中該字段的值在每個(gè)任務(wù)中是可變的），支持從數(shù)據(jù)池，如CSV文件中讀取大批量的報(bào)文字段數(shù)據(jù)生成批量待發(fā)送報(bào)文記錄數(shù)據(jù)，以便后續(xù)統(tǒng)一封裝生成SCP同BOSS系統(tǒng)交互所要求的DCC協(xié)議報(bào)文。

在任務(wù)調(diào)度模塊，可配置本次測(cè)試的并發(fā)用戶(hù)數(shù)、持續(xù)時(shí)間、循環(huán)次數(shù)等指標(biāo)，同時(shí)，可添加測(cè)試終端，并自定義各終端的任務(wù)占比實(shí)現(xiàn)多終端同BOSS系統(tǒng)之間簡(jiǎn)單的分布式任務(wù)處理邏輯。

測(cè)試完成后，通過(guò)結(jié)果統(tǒng)計(jì)模塊生成相關(guān)統(tǒng)計(jì)報(bào)表，并支持Excel等格式輸出，具體如圖2所示。

2.2 Agent端設(shè)計(jì)

Agent端作為SCP模擬器執(zhí)行終端，承擔(dān)了與BOSS系統(tǒng)直接交互的核心工作，也是本模擬器的核心模塊。在接收到Controller端發(fā)送的任務(wù)執(zhí)行指令后，各終端獨(dú)立執(zhí)行，讀取任務(wù)配置文件，生成初始待發(fā)送報(bào)文，構(gòu)造并發(fā)請(qǐng)求，同時(shí)存儲(chǔ)交互過(guò)程中的中間報(bào)文數(shù)據(jù)，用于后期的數(shù)據(jù)結(jié)果統(tǒng)計(jì)。在保證同待測(cè)系統(tǒng)之間正常的報(bào)文交互前提下，為有效提高系統(tǒng)性能，設(shè)計(jì)出3個(gè)數(shù)據(jù)隊(duì)列和4個(gè)主要處理線程協(xié)調(diào)工作的內(nèi)部邏輯方案，具體如圖3所示。

2.2.1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)隊(duì)列

待發(fā)送報(bào)文隊(duì)列：緩存待發(fā)送的業(yè)務(wù)請(qǐng)求報(bào)文和請(qǐng)求響應(yīng)報(bào)文；

中間報(bào)文隊(duì)列：緩存接收到的BOSS側(cè)響應(yīng)報(bào)文；

數(shù)據(jù)庫(kù)中間隊(duì)列：緩存交互報(bào)文信息，用于批量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

2.2.2 主要處理線程

解析報(bào)文線程：作為系統(tǒng)隊(duì)列資源的調(diào)度中心，負(fù)責(zé)DCC協(xié)議報(bào)文的封裝和解析，讀取任務(wù)配置文件中的報(bào)文內(nèi)容封裝成請(qǐng)求報(bào)文，同時(shí)解析BOSS側(cè)的響應(yīng)報(bào)文構(gòu)造下一次交互過(guò)程中的請(qǐng)求報(bào)文；

發(fā)送報(bào)文線程：不斷從待發(fā)送報(bào)文隊(duì)列取出DCC協(xié)議報(bào)文，然后通過(guò)字節(jié)流方式發(fā)送至BOSS側(cè)，并將交互信息提交至數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)隊(duì)列；

圖2 SCP模擬器Controller端處理流程圖

圖3 SCP模擬器Agent端處理流程圖

接收?qǐng)?bào)文線程：不斷從網(wǎng)絡(luò)層緩沖區(qū)中讀取BOSS側(cè)的響應(yīng)報(bào)文，將接收?qǐng)?bào)文暫存到中間報(bào)文隊(duì)列的同時(shí)，通過(guò)內(nèi)部處理將后續(xù)交互報(bào)文提交至待發(fā)送報(bào)文隊(duì)列；

數(shù)據(jù)庫(kù)處理線程：通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)層的批處理操作將中間報(bào)文隊(duì)列信息持久化到后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)表中，便于后續(xù)統(tǒng)計(jì)分析，減少頻繁的數(shù)據(jù)庫(kù)I/O操作，提高性能。

上述4個(gè)后臺(tái)線程完美地配合3個(gè)數(shù)據(jù)隊(duì)列，各司其職，并發(fā)執(zhí)行，可充分利用測(cè)試終端的主機(jī)性能，使用Socket長(zhǎng)鏈接方式同待測(cè)BOSS系統(tǒng)交互，符合現(xiàn)網(wǎng)中的BOSS系統(tǒng)同外部網(wǎng)元間的網(wǎng)絡(luò)連接要求，有效地進(jìn)行功能和性能測(cè)試。

2.3 交互接口設(shè)計(jì)

從上述兩個(gè)章節(jié)可以看出，Controller同Agent之間的數(shù)據(jù)交互主要通過(guò)任務(wù)配置文件，此文件除報(bào)文字段信息外，還需包含系統(tǒng)初始階段在通信配置模塊中所配置BOSS端系統(tǒng)的IP地址和訪問(wèn)端口，任務(wù)調(diào)度模塊所配置本次測(cè)試的并發(fā)用戶(hù)數(shù)、持續(xù)時(shí)間、循環(huán)次數(shù)等指標(biāo)和測(cè)試終端信息以及任務(wù)占比。Agent端接收到此任務(wù)文件后，能夠快速解析，根據(jù)各字段內(nèi)容構(gòu)造一定量的并發(fā)請(qǐng)求，并同BOSS系統(tǒng)建立連接，實(shí)現(xiàn)報(bào)文交互。為了方便理解和程序快速解析，特使用XML文件形式配置任務(wù)信息，商定有具體意義的節(jié)點(diǎn)元素名稱(chēng)記錄各字段信息。

3 測(cè)試實(shí)踐

同一個(gè)網(wǎng)段（172.16.0），配置SCP模擬器同內(nèi)部現(xiàn)有BOSS測(cè)試系統(tǒng)交互，并返回響應(yīng)報(bào)文。在SCP模擬器側(cè)發(fā)送請(qǐng)求報(bào)文，接收響應(yīng)報(bào)文，并將所有實(shí)時(shí)交互信息在數(shù)據(jù)庫(kù)上進(jìn)行存儲(chǔ)。

內(nèi)部現(xiàn)有BOSS測(cè)試系統(tǒng)主機(jī)配置如表1所示。

BOSS側(cè)相關(guān)業(yè)務(wù)配置信息如表2所示。

表1 BOSS測(cè)試系統(tǒng)主機(jī)配置表

表2 BOSS側(cè)業(yè)務(wù)配置表

Agent終端JVM啟動(dòng)參數(shù)為：-Xms512m-Xmx 1024m，設(shè)置每個(gè)報(bào)文的通話時(shí)長(zhǎng)為180s，針對(duì)Agent端的每次請(qǐng)求，BOSS側(cè)最多只能分配60s的時(shí)間片（體現(xiàn)實(shí)時(shí)欠費(fèi)風(fēng)險(xiǎn)控制），即系統(tǒng)啟動(dòng)60s后同BOSS側(cè)的交互報(bào)文基本趨向穩(wěn)定。在此前提下，通過(guò)不斷增加并發(fā)用戶(hù)，監(jiān)控到的SCP部署主機(jī)后臺(tái)性能結(jié)果如表3所示。

表3 SCP單Agent性能測(cè)試結(jié)果

為了實(shí)現(xiàn)盡可能快的發(fā)送和接收?qǐng)?bào)文速度，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段把對(duì)報(bào)文的解析和存儲(chǔ)操作交給單獨(dú)的線程去處理完成，所以測(cè)試過(guò)程中監(jiān)控有大量的執(zhí)行線程，考慮到CPU需要保證部分資源來(lái)管理和調(diào)度大量的后臺(tái)線程，則75%的CPU使用率也是比較高的。同時(shí)，也有大量線程間調(diào)度管理的原因，所以模擬器后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中每秒發(fā)送和接收?qǐng)?bào)文的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)也并不是完全準(zhǔn)確的，僅作為參考。

綜上所述，如測(cè)試場(chǎng)景中的配置信息描述，單Agent執(zhí)行終端在存在數(shù)據(jù)庫(kù)操作的情況下，最大可保證1500～2000個(gè)并發(fā)請(qǐng)求的要求。針對(duì)實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境下在線計(jì)費(fèi)并發(fā)消息為4000～6000左右，使用2～3臺(tái)普通PC機(jī)即可配合完成相關(guān)的性能測(cè)試任務(wù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)在某通信運(yùn)營(yíng)商2011年NGBOSS規(guī)范驗(yàn)收測(cè)試過(guò)程中，同多家集成商BOSS系統(tǒng)具體測(cè)試過(guò)程的實(shí)施（功能測(cè)試、壓力測(cè)試、8h穩(wěn)定性測(cè)試等），所設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的SCP模擬器較好地滿足了在測(cè)試本地?zé)o實(shí)體網(wǎng)元情況下對(duì)BOSS系統(tǒng)功能和性能測(cè)試需求，測(cè)試結(jié)果和各統(tǒng)計(jì)項(xiàng)也在集成商能夠接收的誤差范圍內(nèi)，有效地保證了測(cè)試工作順利開(kāi)展，同時(shí)避免了因各集成商自身測(cè)評(píng)工具不兼容而造成的測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一問(wèn)題，為測(cè)試結(jié)果的公平公正和合理性提供了有力支撐。

Application design of SCP simulator

TU Yun, XING Yu-fei
(China Mobile (Shenzhen) Limited, Shenzhen 518048, China)

In order to meet the needs of the localized testing for NGBOSS specif i cation and avoid the diversities testing standard caused by incompatibility between different integrators’ evaluation tools, this paper presents a method called SCP simulator which based on distributed processing. By analogizing message exchanges between the SCP nodes and BOSS, this method verified the functional and performance indexes as well. The method has already been proved to be feasible through practically verifying and seen a dramatic reduction of cost as well as increases in testing eff i ciency.

BOSS; localized testing; SCP simulator; distributed

TN929.5

A

1008-5599（2012）11-0005-04

2012-09-16