[发明专利]网络设备虚拟测试系统的设计方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及测试领域，具体涉及到虚拟测试系统，尤其是网络设备的 虚拟测试系统。

(二)背景技术

网络设备内部一般包括两部分：网络芯片和系统软件。为了提高网络 设备处理报文的速度，减少CPU的负荷，一般将需要高速处理的逻辑放到 网络芯片里面，实现硬件高速处理，其他部分则由系统软件处理。

网络设备的测试工作主要包括两部分：对网络芯片的测试和对系统软 件的测试。现在对网络芯片的测试一般采用硬件仿真，将网络芯片的RTL 代码编译综合成目标文件，然后装载到仿真板的FPGA里面，最后在仿真 板上进行测试。对系统软件的测试一般在软件开发板上进行，因为开发板 上需要网络芯片，所以一般需要等到网络芯片流片完成后才能进行。如果 想要提前测试，缩短系统软件的研发周期，也可以在硬件仿真板上进行。

测试过程中所需的测试仪器主要包括测试仪表和被测设备。测试仪表 一般是IXIA或SmartBits等，主要用来发送报文，接收报文和分析结果。 被测设备为硬件仿真板或软件开发板，上面装载有被测目标文件。

这种测试方法有二个主要的缺点：

1)需要大量的测试仪器，测试成本非常高。

测试仪表，硬件仿真板和开发板都非常昂贵，由于测试工作量很大， 一般需要很多测试人员同时测试，因此对测试仪器的需求量很大。同时如 果要进行复杂拓扑结构的测试，就需要多台被测设备，这样进一步增加了 对测试仪器的需求量。

2)诊断问题不方便。

由于测试是在硬件仿真板上进行，当测试中发现了问题，没法轻易地 跟踪网络芯片内部的处理流程，使得对许多问题的诊断比较麻烦。

(三)发明内容

发明的目的在于克服上述不足，提供一种网络设备虚拟测试系统的设 计方法，实现在虚拟的环境中完成对网络设备的测试，节省在网络设备测 试中对测试仪器的需求，并且使得诊断测试中发现的问题更加简单方便。

本发明中的特定名词解释：

模拟测试仪表：用软件实现的测试仪表，和物理的测试仪表类似，可 以进行发送报文，接收报文和分析结果。将模拟测试仪表的网口跟计算机 上的网口绑定，可以实现从计算机上的网口发送出报文，或者接收报文， 并可以分析接收报文的结果。

模拟网络芯片：用软件实现的网络芯片，从用户角度看，除了处理速 度可能不一样和不关心的部分，模拟网络芯片对报文的处理跟真实网络芯 片完全相同。将网络芯片上的网口跟计算机上的网口绑定，可以实现从计 算机上的网口上接收报文，然后对其进行相应的处理，最后可以再将报文 从计算机网口转发出去。

为了实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种网络设备虚拟测 试系统的设计方法，通过软件模拟网络设备中的网络芯片和测试仪表，模 拟网络芯片和测试仪表都是运行在虚拟机上，运行模拟网络芯片的虚拟机 为被测设备，运行模拟测试仪表的虚拟机为测试仪表，模拟网络芯片和模 拟测试仪表的网络端口映射到虚拟机的网络端口，虚拟机的网口间进行虚 拟连接；从用户角度看，除了处理速度可能不一样和虚拟测试中不关心的 部分，模拟网络芯片对报文的处理跟真实网络芯片完全相同；系统软件可 以使用模拟网络芯片为其提供API与之交互；模拟测试仪表可以根据用户 配置，发送报文，接收报文和分析报文结果。

上述模拟网络芯片的端口与虚拟机的网口的映射关系可以在端口映射 表中动态配置。

上述模拟测试仪表的端口与虚拟机的网口的映射关系可以在端口映射 表中动态配置。

上述模拟网络芯片和模拟测试仪表同样可以运行在真实的计算机上， 通过真实的网线连接计算机的网口，构成一个可以跟其他真实网络设备互 通的测试系统。

上述模拟网络芯片中，如果某部分功能在测试中不关心，则此部分功 能可以不在模拟网络芯片中实现或者与真实网络芯片实现得不同。

上述模拟网络芯片中可以增加额外的调试系统，方便问题的诊断。

上述虚拟机是一台抽象的计算机，拥有网络接口设备，文件系统，能 够在其中执行其他应用程序，进行系统调用。

上述每台虚拟机拥有一个管理网口，测试人员可以远程登陆到每台虚 拟机上，实现自动化测试。