電信業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)智能測(cè)試與業(yè)務(wù)仿真應(yīng)用研究

唐麗華，徐 慧，劉 旭

（1.湖南郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410015；2.湖南電信公司企業(yè)信息化部，湖南長(zhǎng)沙410007；3.上海普坤信息科技有限公司，上海201203）

電信業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)智能測(cè)試與業(yè)務(wù)仿真應(yīng)用研究

唐麗華1，徐 慧2，劉 旭3

（1.湖南郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410015；2.湖南電信公司企業(yè)信息化部，湖南長(zhǎng)沙410007；3.上海普坤信息科技有限公司，上海201203）

目前電信業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)測(cè)試通常采用人工方式，為解決電信業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)運(yùn)維面臨的問(wèn)題，文章提出了全過(guò)程業(yè)務(wù)仿真測(cè)試與監(jiān)控方案，該方案主要包括系統(tǒng)監(jiān)控評(píng)估模型、在線監(jiān)控、自動(dòng)化測(cè)試等部分，實(shí)現(xiàn)了對(duì)業(yè)務(wù)軟件全過(guò)程閉環(huán)管控及端到端流程的業(yè)務(wù)智能測(cè)試，運(yùn)行效果顯示，該方案實(shí)現(xiàn)了對(duì)各業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)的有效管控及智能測(cè)試支持。

業(yè)務(wù)仿真；智能測(cè)試；端到端流程；回歸測(cè)試；調(diào)試

軟件測(cè)試是提高軟件質(zhì)量和保證系統(tǒng)上線的有效方法。電信業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能及流程的復(fù)雜性，需求變更的頻繁及升級(jí)的快速響應(yīng)，需要電信業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)高效、規(guī)范地完成高覆蓋率的升級(jí)測(cè)試、大量的回歸測(cè)試，涉及跨平臺(tái)端到端業(yè)務(wù)流程測(cè)試。現(xiàn)有的自動(dòng)化測(cè)試技術(shù)多用于靜態(tài)代碼邏輯或功能的測(cè)試，較少關(guān)注動(dòng)態(tài)流程測(cè)試，而流程測(cè)試在復(fù)雜商業(yè)軟件開發(fā)中為測(cè)試重點(diǎn)也是測(cè)試難點(diǎn)。國(guó)內(nèi)跨平臺(tái)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)在軍事等領(lǐng)域有相關(guān)研究[1]，有存儲(chǔ)業(yè)務(wù)進(jìn)行仿真測(cè)試方面的研究及應(yīng)用[2]，有文獻(xiàn)也提出了新的測(cè)試方法以提高電力系統(tǒng)自動(dòng)化測(cè)試效率[3][4]。但在電信業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)流程測(cè)試中，目前仍采用人工測(cè)試方式，測(cè)試難度大，需要耗費(fèi)大量人力。同時(shí)集中電信業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)，急需實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的業(yè)務(wù)檢測(cè)，主動(dòng)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的障礙點(diǎn)運(yùn)行的性能瓶頸，變被動(dòng)維護(hù)為主動(dòng)預(yù)防，以提升客戶滿意度。

1 電信業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)運(yùn)維面臨挑戰(zhàn)

1.1 運(yùn)維現(xiàn)狀

目前，信息系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各企事業(yè)流程管理、業(yè)務(wù)管理。通信行業(yè)的信息化尤為迅速，各核心業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)已經(jīng)成為電信業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)。隨著企業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大、新產(chǎn)品層出不窮、集中環(huán)境變化，電信業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)維護(hù)面臨巨大的壓力。目前，電信業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)運(yùn)維現(xiàn)狀如下：

1）系統(tǒng)功能、流程復(fù)雜：電信核心業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)的功能多達(dá)上千個(gè)，并且擁有復(fù)雜的跨系統(tǒng)流程來(lái)實(shí)現(xiàn)端到端的電信業(yè)務(wù)。

2）系統(tǒng)支撐可靠性要求高：為保證關(guān)鍵業(yè)務(wù)，核心支撐系統(tǒng)需要7×24小時(shí)在線運(yùn)行，確保業(yè)務(wù)受理迅速，業(yè)務(wù)處理暢通，對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性提出很高要求。

3）系統(tǒng)頻繁升級(jí)與更新：為適應(yīng)電信市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)狀，新需求不斷出現(xiàn)，特別是在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，新業(yè)務(wù)的推出速度帶來(lái)的影響是巨大的。這就要求核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)不斷進(jìn)行迭代改造和功能增加，以滿足時(shí)刻變化的業(yè)務(wù)需求。

4）系統(tǒng)能力保障及異常定位復(fù)雜：由于系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境相當(dāng)復(fù)雜，任何環(huán)節(jié)異常都可能影響用戶使用系統(tǒng)，引發(fā)異常的原因可能是信息系統(tǒng)自身缺陷，也可能是用戶終端、網(wǎng)絡(luò)異常，甚至可能是環(huán)境異常，系統(tǒng)維護(hù)人員往往缺乏有效手段和工具定位異常點(diǎn)，更不用說(shuō)提前發(fā)現(xiàn)異常。

5）高覆蓋率的測(cè)試用例、大量的回歸測(cè)試：電信核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)的功能復(fù)雜，要求具有非常全面的測(cè)試用例，能夠覆蓋整個(gè)核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)的關(guān)鍵功能。核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)生命周期長(zhǎng)，在生命周期內(nèi)頻繁迭代版本，每次發(fā)布版本都需要對(duì)原有功能進(jìn)行回歸測(cè)試，避免因功能修改引入新的缺陷。

1.2 面臨挑戰(zhàn)

從信息系統(tǒng)軟件質(zhì)量管控、信息系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控兩方面，電信信息系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)支撐主要面臨如下挑戰(zhàn)：

1）業(yè)務(wù)系統(tǒng)功能流程的復(fù)雜及頻繁的版本迭代升級(jí)需要投入大量的測(cè)試人力進(jìn)行功能回歸測(cè)試，且無(wú)法對(duì)所有重要功能及場(chǎng)景進(jìn)行全覆蓋，導(dǎo)致系統(tǒng)的版本質(zhì)量得不到有效的精確管控。

2）信息系統(tǒng)管理及維護(hù)人員無(wú)法對(duì)關(guān)鍵業(yè)務(wù)操作及業(yè)務(wù)流程的效率進(jìn)行監(jiān)控，比如業(yè)務(wù)受理、訂單開通等，關(guān)鍵業(yè)務(wù)的故障可能引發(fā)大面積的業(yè)務(wù)處理緩慢或失效，直接影響業(yè)務(wù)支撐。

3）沒(méi)有合適的方法和工具就信息系統(tǒng)整體健康狀況作出實(shí)時(shí)評(píng)估。如對(duì)于業(yè)務(wù)系統(tǒng)部分功能失效，無(wú)法準(zhǔn)確地判斷其功能及執(zhí)行效率異常；

4）跨系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，無(wú)法及時(shí)預(yù)判，多數(shù)情況下只能被動(dòng)等待其他部門通知或者被投訴。從而延誤搶修時(shí)間，導(dǎo)致內(nèi)、外部客戶的服務(wù)感知下降。

2 全過(guò)程業(yè)務(wù)仿真測(cè)試與監(jiān)控方案

2.1 思路及目標(biāo)

基于仿真及智能測(cè)試技術(shù)的端到端流程的業(yè)務(wù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)以提高業(yè)務(wù)系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量為目標(biāo)。以仿真及智能自動(dòng)化測(cè)試為手段，通過(guò)對(duì)軟件需求分析、開發(fā)上線、運(yùn)營(yíng)監(jiān)控三個(gè)重要環(huán)節(jié)實(shí)施自動(dòng)化測(cè)試，實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)軟件全過(guò)程形成閉環(huán)管控。全業(yè)務(wù)仿真測(cè)試與監(jiān)控解決方案如圖1所示。

圖1 全業(yè)務(wù)仿真測(cè)試與監(jiān)控解決方案圖

業(yè)務(wù)監(jiān)控和系統(tǒng)自動(dòng)化測(cè)試主要目標(biāo)包括：

1）在需求分析階段，將自動(dòng)化測(cè)試結(jié)果和需求編號(hào)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，自動(dòng)化測(cè)試的結(jié)果可直接與需求分析內(nèi)容統(tǒng)一管理。當(dāng)自動(dòng)化測(cè)試測(cè)試出故障問(wèn)題后，業(yè)務(wù)管理人員可以直接判定是需求存在問(wèn)題還是實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問(wèn)題；

2）在新系統(tǒng)上線、系統(tǒng)升級(jí)上線過(guò)程中，自動(dòng)化測(cè)試完全替代人工shakedown測(cè)試，節(jié)省人工；自動(dòng)化測(cè)試還可以同時(shí)完成集成測(cè)試、UAT測(cè)試；

3）在系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)階段，自動(dòng)化測(cè)試可以對(duì)業(yè)務(wù)流程進(jìn)行監(jiān)控，支持系統(tǒng)健康狀況分析；也可以提供早間巡檢、流程驗(yàn)證等工具，輔助運(yùn)營(yíng)人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行巡檢，出現(xiàn)問(wèn)題則進(jìn)行流程驗(yàn)證查找問(wèn)題；將發(fā)生的故障問(wèn)題反饋給相應(yīng)負(fù)責(zé)人員解決，形成對(duì)系統(tǒng)故障處理的閉環(huán)管理。

2.2 解決方案介紹

通過(guò)對(duì)某省電信分公司各業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)運(yùn)行情況分析，形成基于實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)監(jiān)控、自動(dòng)化版本測(cè)試的業(yè)務(wù)系統(tǒng)目標(biāo)。全過(guò)程業(yè)務(wù)仿真測(cè)試與監(jiān)控解決方案功能模型見圖2。主要內(nèi)容包括系統(tǒng)健康評(píng)估模型、自動(dòng)化監(jiān)控、在線功能測(cè)試等部分，方案優(yōu)點(diǎn)及特點(diǎn)介紹如下。

圖2 全業(yè)務(wù)仿真測(cè)試與監(jiān)控解決方案功能模型圖

1）系統(tǒng)健康評(píng)估模型：從核心操作點(diǎn)、核心業(yè)務(wù)流程、系統(tǒng)整體協(xié)同情況等角度，評(píng)估業(yè)務(wù)功能、流程的執(zhí)行性能指標(biāo)（業(yè)務(wù)完成的時(shí)間指標(biāo)），建立點(diǎn)、線面一體的系統(tǒng)健康評(píng)估模型，可以及時(shí)反饋業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)、業(yè)務(wù)流程、核心功能點(diǎn)的當(dāng)前運(yùn)營(yíng)情況，及時(shí)管控關(guān)鍵業(yè)務(wù)的運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。

2）自動(dòng)化監(jiān)控：要求根據(jù)事先錄制的測(cè)試腳本，按照任務(wù)執(zhí)行列表，定時(shí)執(zhí)行業(yè)務(wù)仿真測(cè)試，根據(jù)規(guī)則判定系統(tǒng)功能點(diǎn)、流程是否異常，將異常信息通過(guò)郵件、短信方式通知相關(guān)責(zé)任人；日常版本升級(jí)后，通過(guò)自動(dòng)測(cè)試的方式對(duì)功能進(jìn)行回歸測(cè)試，保證系統(tǒng)版本質(zhì)量。

3）無(wú)編碼自動(dòng)化測(cè)試用例編排和回放：使用對(duì)象可以是完全沒(méi)有編程經(jīng)驗(yàn)的業(yè)務(wù)人員和測(cè)試人員，采用創(chuàng)新性無(wú)編碼自動(dòng)化測(cè)試用例的編排技術(shù)幫助客戶更低成本的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試體系的建立，幫助客戶更低成本的維護(hù)測(cè)試用例。操作人員只要掌握基本的錄制方法和繪制流程即可制作測(cè)試用例，整個(gè)過(guò)程對(duì)目標(biāo)業(yè)務(wù)系統(tǒng)是非侵入式的，只是對(duì)系統(tǒng)操作過(guò)程的錄制。

4）可視化業(yè)務(wù)場(chǎng)景用例編排：業(yè)務(wù)場(chǎng)景測(cè)試是軟件測(cè)試的重點(diǎn)，自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)采用完全可視化的技術(shù)實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)場(chǎng)景測(cè)試的編排，通過(guò)流程圖的繪制和簡(jiǎn)單的配置完成相對(duì)復(fù)雜業(yè)務(wù)場(chǎng)景測(cè)試的制作，無(wú)需任何編碼工作，見圖3?？梢暬夹g(shù)顯著降低了測(cè)試人員的學(xué)習(xí)成本和發(fā)生配置錯(cuò)誤的概率[5]。

5）業(yè)務(wù)貫穿集成測(cè)試：企業(yè)軟件很多不是獨(dú)立存在的，它與很多系統(tǒng)存在頁(yè)面集成、服務(wù)集成和數(shù)據(jù)集成，這些系統(tǒng)的測(cè)試需要考慮集成測(cè)試的需求。在業(yè)務(wù)場(chǎng)景流程圖的繪制頁(yè)面中，提供多種系統(tǒng)的集成能力，可以調(diào)用不同系統(tǒng)測(cè)試用例，同時(shí)也提供了對(duì)接口調(diào)用的支持，實(shí)現(xiàn)穿越多個(gè)系統(tǒng)的端到端集成測(cè)試。

6）高可控分布式測(cè)試執(zhí)行：系統(tǒng)測(cè)試用例數(shù)量在幾百或者幾千，有的測(cè)試用例執(zhí)行時(shí)長(zhǎng)在5-10分種，而每臺(tái)機(jī)器的網(wǎng)絡(luò)帶寬是有限制的，所以需要分布式的執(zhí)行環(huán)境來(lái)完成大數(shù)量的測(cè)試用例執(zhí)行。業(yè)務(wù)貫穿集成測(cè)試提供了定時(shí)定量分布式執(zhí)行測(cè)試用例的支持，提供測(cè)試計(jì)劃拖拽式制作，提供多臺(tái)測(cè)試客戶端任務(wù)定量分配的控制能力，提供實(shí)時(shí)任務(wù)執(zhí)行情況的監(jiān)控體系。

圖3 端到端業(yè)務(wù)場(chǎng)景可視化編排圖

2.3 解決方案實(shí)施

采用此解決方案，某省電信分公司已經(jīng)完成多個(gè)復(fù)雜端到端流程的自動(dòng)化測(cè)試場(chǎng)景，其中包括E6、E8融合套餐訂購(gòu)等業(yè)務(wù)。支持對(duì)CRM（客戶關(guān)系管理）、SPS（服務(wù)開通系統(tǒng)）、資源、計(jì)費(fèi)系統(tǒng)等多系統(tǒng)的集成能力，可以調(diào)用不同系統(tǒng)測(cè)試用例及業(yè)務(wù)接口，實(shí)現(xiàn)端到端的測(cè)試場(chǎng)景。并且CRM、SPS、TSAP（電信業(yè)務(wù)自動(dòng)激活平臺(tái)）、資源、計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、服保的服務(wù)器實(shí)例都已經(jīng)納入服務(wù)器實(shí)例監(jiān)控。

3 解決方案應(yīng)用效果分析

某省電信分公司采用了業(yè)務(wù)系統(tǒng)監(jiān)控和自動(dòng)化測(cè)試方案，實(shí)現(xiàn)了對(duì)各業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)的有效管控，其實(shí)施效果分析主要從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的頻率、自動(dòng)測(cè)試結(jié)果報(bào)告以及投入測(cè)試人力成本進(jìn)行有效評(píng)估。

3.1 端到端流程7*24自動(dòng)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)告警

通過(guò)對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的24小時(shí)不間斷業(yè)務(wù)仿真測(cè)試，多次及時(shí)發(fā)現(xiàn)信息系統(tǒng)的性能下降、服務(wù)器異常、流程中斷等故障，快速通知維護(hù)人員處理問(wèn)題，在情況惡化前解決障礙，有效避免客戶感知下降。目前已完成某省電信分公司6大核心信息系統(tǒng)的58個(gè)關(guān)鍵操作及流程實(shí)施監(jiān)控及自動(dòng)測(cè)試。

3.2 分析業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，優(yōu)化系統(tǒng)能力

通過(guò)對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)仿真測(cè)試數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在不同的時(shí)間段、不同的業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)呈現(xiàn)一定的效率變化規(guī)律，指導(dǎo)系統(tǒng)維護(hù)人員針對(duì)此規(guī)律進(jìn)行代碼優(yōu)化及運(yùn)營(yíng)優(yōu)化。如：下午4點(diǎn)左右工單處理呈現(xiàn)緩慢情況，需要加大此時(shí)的系統(tǒng)巡查力度。

3.3 Shakedown測(cè)試自動(dòng)化，提升版本質(zhì)量

針對(duì)核心信息系統(tǒng)上線時(shí)的Shakedown測(cè)試需要對(duì)業(yè)務(wù)場(chǎng)景進(jìn)行回歸測(cè)試。目前設(shè)定8個(gè)核心場(chǎng)景，涉及CRM、SPS、TSAP、資源系統(tǒng)、計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的端到端核心業(yè)務(wù)。在系統(tǒng)上線前實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)Shakedown測(cè)試，每個(gè)本地網(wǎng)可至少節(jié)省5人以上的測(cè)試人工成本，測(cè)試時(shí)間由3～4小時(shí)縮短為1小時(shí)左右。隨著版本管理的深入，測(cè)試場(chǎng)景還將不斷擴(kuò)充，提高測(cè)試用例的覆蓋率，提升版本質(zhì)量。

4 總結(jié)

企業(yè)信息化建設(shè)的目標(biāo)是提高企業(yè)現(xiàn)代化管理水平，系統(tǒng)建設(shè)起來(lái)后進(jìn)入系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)階段，信息系統(tǒng)維護(hù)管理關(guān)系到業(yè)務(wù)支撐能力、性能、新需求響應(yīng)速度等各方面，直接影響市場(chǎng)的響應(yīng)效率。全過(guò)程業(yè)務(wù)仿真測(cè)試與監(jiān)控方案對(duì)軟件需求分析、開發(fā)上線、運(yùn)營(yíng)監(jiān)控三個(gè)重要環(huán)節(jié)實(shí)施自動(dòng)化測(cè)試，實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)軟件全過(guò)程形成閉環(huán)管控。端到端流程自動(dòng)監(jiān)測(cè)極大提升了系統(tǒng)的事前維護(hù)能力，無(wú)編碼測(cè)試用例編排、全自動(dòng)業(yè)務(wù)仿真測(cè)試全面提升了測(cè)試覆蓋率，避免人工測(cè)試帶來(lái)誤差。

[1]石翌，劉歡，孫文超.跨平臺(tái)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)信息框架研究[J].計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制,2011(3)：369-372.

[2]張毅.自治組建架構(gòu)在存儲(chǔ)業(yè)務(wù)仿真測(cè)試中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)科學(xué),2012(8)：164-168.

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Research on intelligence test and business simulation in telecom business support systems

TANGLi-hua1,XUHui2,LIUXu3
(1.Hunan Post and Telecommunication College,Changsha,Hunan,China 410015; 2.Enterprise Informatizaition Department ofHunan TelecomCorp.,Changsha,Hunan,China 410007;3.Shanghai Pukun Information TechnologyCo.Ltd.,Shanghai,China 201203)

At present,we usuallyuse the manual methods totest the telecombusiness support systems.Toenhance maintenance and management level and realize information system automatic test and whole process closed loop control software,the end-to-end process of automatic monitoring and automatic test and its functional model are studied based on the simulation and intelligent test technology. The scheme mainly includes system monitoring and evaluation model,online monitoring,automatic test,etc.The results indicate the proposed systemis effective.

business simulation;intelligence test;end-to-end process;regression testing;shakedown test

10.3969/j.issn.2095-7661.2016.04.005】

TP311.52

A

2095-7661（2016）04-0018-04

2016-10-17

湖南省教育廳科學(xué)研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：No.15C1016）；湖南省“十二五”規(guī)劃課題（課題編號(hào)：XJK013CZY055）。

唐麗華(1972-)，女，江西贛州人，湖南郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院互聯(lián)網(wǎng)工程系副教授，高級(jí)工程師，碩士，研究方向：企業(yè)信息管理系統(tǒng)建模。