一種軟體定義光網絡性能測試系統和方法與流程
2023-09-15 08:35:20 2
本申請涉及光通信技術領域，尤其涉及一種軟體定義光網絡性能測試的系統和性能測試方法。
背景技術：
軟體定義光網絡(sdon)將sdn的概念應用與光網絡，構建面向業務的新一代光網絡體系架構。通過sdon技術可以通過標準的南向接口屏蔽底層物理轉發設備的差異，通過集中式的控制器實現資源的統一調度和抽象虛擬化，並通過靈活開放的控制器北向接口提供上層業務按需進行網絡配置並調度網絡資源。由此可以看出，集中式的控制器成為其關鍵的控制組件，其網絡可靠性和性能需要在網絡應用過程中得到充分驗證。通過定義控制器相關性能指標，對軟體定義光網絡進行測試評估，可以更快推動sdon技術在現網中得到應用部署。
現有技術的缺點是，由於多域協同控制器和測試控制器之間的消息交互流程不能準確反映底層網絡的業務是否已經創建成功。對於業務是否創建成功，需要手工操作儀表發送流量驗證。另外，對於控制器長期運行過程中的穩定性、可靠性這一指標，以及長期運行過程中連接創建成功率、失敗率這些指標，當前的測試方法並不能進行驗證。
技術實現要素：
本申請實施例提供一種軟體定義光網絡性能測試系統和方法，解決現有技術測試方案不能驗證長期運行指標的問題，提高性能測試的效率和可靠性。
本發明提出一種軟體定義光網絡性能測試系統，所述軟體定義光網絡包含多域協同控制器、多個域控制器，所述多域協同控制器通過控制器層間接口與每一個域控制器相連，每一個域控制器通過南向接口分別與一個光傳送網域或分組光傳送網域相連，所述軟體定義光網絡性能測試系統包括：測試控制器、儀表控制代理、數據儀表。
所述測試控制器，用於向所述多域協同控制器發起連接建立請求、接收連接創建成功消息；向所述多域協同控制器發起連接刪除請求、接收連接刪除成功消息；向所述儀表控制代理髮送業務流發起、業務流終止請求；從所述儀表控制代理接收業務停止發送的通知。
所述儀表控制代理，用於接收所述測試控制器的業務流發起、業務流終止請求，遠程控制數據儀表發出、終止業務流量。
所述數據儀表與至少一個所述光傳送網域或分組光傳送網域相連，用於接收所述儀表控制代理的指令，向所述光傳送網域或分組光傳送網域發出業務流量或終止業務流量。
優選地，所述軟體定義光網絡性能測試系統中，所述測試控制器和所述儀表控制代理通過restapi接口相連。
優選地，所述軟體定義光網絡形成測試系統中，所述儀表控制代理向所述數據儀表發出的指令包含telnet、cli、http至少一種。
本發明實施例還包含一種軟體定義光網絡性能測試方法，用於本申請任意一項實施例所述軟體定義光網絡性能測試系統，包含以下步驟：
測試控制器在t1時刻向多域協同控制器發起連接創建請求；
測試控制器在t2時刻接收到來自多域協同控制器反饋的連接創建成功消息；
測試控制器等待時間t後，向儀表控制代理髮送業務流發起、業務流終止請求，控制儀表發起業務流和終止業務流，該業務流持續的時間為t』；
測試控制器在t3時刻接收到來自儀表控制代理返回的業務停止發送的通知，向多域控制器發起連接刪除請求；
測試控制器在t4時刻接收到來自多域控制器的連接刪除成功消息。
進一步地，所述軟體定義光網絡性能測試方法，還包含以下步驟，
控制器等待時間t」後，再次執行上述步驟。
作為本申請軟體定義光網絡性能測試方法進一步優化的實施例，所述測試控制器連續多次向所述多域協同控制器發起連接創建請求、接收連接創建成功消息；所述測試控制器向所述儀表控制代理連續發出多條業務流發起請求、業務流刪除請求；所述測試控制器連續多次向所述多域協同控制器發起連接刪除請求、接收連接刪除成功消息。
優選地，本申請實施例所述軟體定義光網絡性能測試方法中，t＝t」＝1.5×z；z＝y-(t2』-t1』)-(s-x)；其中，
t1』：該時刻測試控制器向協同控制器發出連接創建請求消息；
t2』：該時刻測試控制器接收到協同控制器的連接創建成功消息；
t4』：在t1』時刻之前，測試控制器接收到協同控制器的連接刪除成功消息；
s：從t4』到t1』，為測試控制器等待時長；
x：t4』與業務中斷之間的延遲時間；
y：數據儀表持續發出業務流條件下，儀表監測獲取的業務中斷持續時間；
z：在t2』時刻與業務恢復之間的延遲時間。
進一步優選地，所述軟體定義光網絡性能測試方法，t』＝3t。
在本申請所述軟體定義光網絡性能測試方法的實施例中，為了簡化計算z，進一步包含以下步驟：逐漸減小s值，得到業務創建不成功時，得到s＝x。
本申請實施例採用的上述至少一個技術方案能夠達到以下有益效果：本發明通過將測試控制器和儀表進行聯動，實現自動的創建業務、儀表發流驗證業務是否成功、刪除業務這一流程，通過重複該流程，可以對控制器長期運行過程中的穩定性、可靠性這一指標進行驗證，有利於比較分析長期運行過程中業務創建成功率、失敗率，對不同控制器系統的運行穩定性和可靠性進行綜合的評判。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解，構成本申請的一部分，本申請的示意性實施例及其說明用於解釋本申請，並不構成對本申請的不當限定。在附圖中：
圖1為現有技術軟體定義光網絡測試方案示意圖；
圖2為本發明軟體定義光網絡性能測試系統實施例示意圖；
圖3為本發明軟體定義光網絡性能測試方法單業務實施例示意圖；
圖4為本發明軟體定義光網絡性能測試方法多業務實施例示意圖；
圖5為性能測試等待時間取值方法示意圖。
具體實施方式
為使本申請的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本申請具體實施例及相應的附圖對本申請技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本申請保護的範圍。
以下結合附圖，詳細說明本申請各實施例提供的技術方案。
圖1為現有技術軟體定義光網絡測試方案示意圖；目前對於驗證sdon業務創建的方案如圖1所示。測試控制器通過restfulapi北向接口向多域控制器發送業務創建請求，多域協同控制器向測試控制器返回restful的200ok消息，完成和測試控制器的業務交互流程。
測試人員通過發起儀表業務流量，驗證底層網絡的業務是否創建成功。
目前onf、ietf等標準化組織對控制器南向接口的測試指標和測試方法開展研究，相應的測試指標已經形成了工作組草案。
但是，現有技術中，由於多域協同控制器向測試控制器返回restful200ok消息後，完成和測試控制器的消息交互流程，但是不能保證底層網絡的業務已經創建成功。對於業務是否創建成功，需要儀表發送流量驗證，當前的技術方案需要測試人員手工發起業務流量，由於人為的參與中斷了測試過程，因此只能單次測試驗證儀表業務創建或刪除的流程。
另外，對於控制器長期運行過程中的穩定性、可靠性這一指標，以及長期運行過程中連接創建成功率、失敗率這些指標，當前的測試方法並不能進行驗證。
圖2為本發明軟體定義光網絡性能測試系統實施例示意圖；
本發明提出一種軟體定義光網絡性能測試系統，所述軟體定義光網絡包含多域協同控制器、多個域控制器，所述多域協同控制器通過控制器層間接口與每一個域控制器相連，每一個域控制器通過南向接口分別與一個光傳送網域或分組光傳送網域相連，所述軟體定義光網絡性能測試系統包括：測試控制器、儀表控制代理、數據儀表。
所述測試控制器，用於向所述多域協同控制器發起連接建立請求、接收連接創建成功消息；向所述多域協同控制器發起連接刪除請求、接收連接刪除成功消息；向所述儀表控制代理髮送業務流發起、業務流終止請求；從所述儀表控制代理接收業務停止發送的通知。需要說明的是，測試控制器通過北向接口向多域協同控制器發送業務創建和刪除請求。
所述儀表控制代理，用於接收所述測試控制器的業務流發起、業務流終止請求，遠程控制數據儀表發出、終止業務流量。
所述數據儀表與至少一個所述光傳送網域或分組光傳送網域相連，用於接收所述儀表控制代理的指令，向所述光傳送網域或分組光傳送網域發出業務流量或終止業務流量。
優選地，所述軟體定義光網絡性能測試系統中，所述測試控制器和所述儀表控制代理通過restapi接口相連。測試控制器通過restapi接口向儀表控制帶寬發送流量發起和終止請求。
優選地，所述軟體定義光網絡形成測試系統中，所述儀表控制代理向所述數據儀表發出的指令包含telnet、cli、http至少一種。儀表控制代理通過telnet、cli、http等指令，遠程控制儀表發起或者終止流量。
圖3為本發明軟體定義光網絡性能測試方法單業務實施例示意圖。本發明實施例還包含一種軟體定義光網絡性能測試方法，用於本申請任意一項實施例所述軟體定義光網絡性能測試系統，包含以下步驟：
步驟11、測試控制器在t1時刻向多域協同控制器發起連接創建請求；
步驟12、測試控制器在t2時刻接收到來自多域協同控制器反饋的連接創建成功消息；
步驟13、測試控制器等待時間t後，向儀表控制代理髮送業務流發起、業務流終止請求，控制儀表發起業務流和終止業務流，該業務流持續的時間為t』；
步驟14、測試控制器在t3時刻接收到來自儀表控制代理返回的業務停止發送的通知，向多域控制器發起連接刪除請求；
步驟15、測試控制器在t4時刻接收到來自多域控制器的連接刪除成功消息。
進一步地，所述軟體定義光網絡性能測試方法，還包含以下步驟
步驟16、控制器等待時間t」後，再次執行步驟11～15。
需要說明的是，長期運行過程中，可以發起單條業務的連接建立和刪除，也可以發起多條業務的連接建立和刪除。
圖4為本發明軟體定義光網絡性能測試方法多業務實施例示意圖。作為本申請軟體定義光網絡性能測試方法進一步優化的實施例，所述測試控制器連續多次向所述多域協同控制器發起連接創建請求、接收連接創建成功消息；所述測試控制器向所述儀表控制代理連續發出多條業務流發起請求、業務流刪除請求；所述測試控制器連續多次向所述多域協同控制器發起連接刪除請求、接收連接刪除成功消息。具體地，同一個周期內同時發起多條業務流驗證控制器長期運行穩定性與可靠性的流程包含以下步驟：
步驟21、測試控制器在t11時刻向多域系統控制器發起第1條業務的連接創建請求；
步驟22、測試控制器在t12時刻接收到多域協同控制器返回的第1條業務創建成功的消息，同時發起第2條業務的連接創建請求；
步驟23、順序發送n條業務連接創建，測試控制器在tn2時刻接收到來自多域協同控制器的第n條業務的創建成功消息，完成n條業務的創建流程；
步驟24、測試控制器等待時間t後，向儀表控制代理髮起n條業務流的請求，n條儀表業務流同時並發時間t』後，停止n條並發流量的發送；
步驟25、在時刻t13，測試控制器接收到儀表控制代理髮送的n條並發流量停止發送的通知後，向多域協同控制器發送第1條業務的刪除請求；
步驟26、n條業務的刪除流程串行執行，在時刻tn3，測試控制器接收到協同控制器返回的第n條業務刪除成功的消息；
步驟27、測試控制器等待時間t」後，再次執行步驟21～26，繼續發起下一個n條業務創建、儀表發送流量驗證、n條業務刪除的流程。
上述測試流程可以在測試控制器中設置重複的次數，也可以一直運行直到手工停止。
需要說明的是，在圖3～4所述實施例流程中，在測試控制器和協同控制器消息流程交互完成後，還需要等待一個時間t或者t」，才能夠繼續下一個操作，這是由於單純的消息交互流程完成後，並不能保障業務已經在底層網絡成功創建成功，因此需要設置驗收等待，已確保底層網絡業務成功創建。
圖5為性能測試等待時間取值方法示意圖。為了保障可靠性測試過程中，能夠提供足夠的測試壓力，儘量測試控制器性能的上限，需要合理的設置t、t』和t」。上述3個時刻的設置可以參考如圖5方式。在圖5中，測試儀表一直發送流量，測試控制器發起連接刪除流程，等待時刻t後，發起連接創建流程，通過儀表監測業務中斷的時間。
優選地，本申請實施例所述軟體定義光網絡性能測試方法中，t＝t」＝1.5×z；z＝y-(t2』-t1』)-(s-x)；其中，
t1』：該時刻測試控制器向協同控制器發出連接創建請求消息；
t2』：該時刻測試控制器接收到協同控制器的連接創建成功消息；
t3』：在t1』時刻之前，該時刻測試控制器向協同控制器發出連接刪除請求消息；
t4』：在t1』時刻之前，測試控制器接收到協同控制器的連接刪除成功消息；
s：從t4』到t1』，為測試控制器等待時長；
x：t4』與業務中斷之間的延遲時間；
y：數據儀表持續發出業務流條件下，儀表監測獲取的業務中斷持續時間；
z：在t2』時刻與業務恢復之間的延遲時間。
進一步優選地，所述軟體定義光網絡性能測試方法，t』＝3t。
需要指出，在創建消息流程完成後，底層網絡設備完成連接還需要等待時刻z後才能夠完成業務連接的創建。
這裡y是通過儀表測量得出的業務中斷持續時間，如果流量產生中斷，用儀表發送流量＝儀表丟包的數量/發送報文速率的值來衡量。
我們得出的z值，主要是保障信令流程結束z時刻後，底層網絡能夠完成業務的創建或者刪除流程，因為通過抓包，我們可以得出控制器和設備之間創建業務的信令時間，但是信令完成後，不能保障底層網絡也能夠完成實際的業務創建，具體的設備配置交叉，業務下發都需要時間。z就是保障底層網絡能夠完成業務創建。
在本申請所述軟體定義光網絡性能測試方法的實施例中，為了簡化計算z，進一步包含以下步驟：逐漸減小s值，得到業務創建不成功時，得到s＝x。
我們通過測量估算得出的z值，可以乘以一個係數，進一步保障業務創建或刪除成功，這就是t(創建保障等待時間)＝t」(刪除保障等待時間)＝1.5倍z。
t』是儀表發送流量驗證業務是否成功的時間，這個值可以是3倍的z，如果z值太小，也可以設置成固定間隔，如5s。
需要說明的是，本發明的技術關鍵點是：將測試控制器和儀表進行聯動，實現自動的創建業務、儀表發流驗證業務是否成功、刪除業務這一流程，通過重複該流程，可以對控制器長期運行過程中的穩定性、可靠性這一指標進行驗證。另外，合理設置測試控制器等待的時刻t和t』的方法，保障底層物理網絡的業務能夠成功的創建和刪除，同時能夠提供足夠的測試壓力，儘量測試控制器性能的上限。
還需要說明的是，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、商品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、商品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、商品或者設備中還存在另外的相同要素。
以上所述僅為本申請的實施例而已，並不用於限制本申請。對於本領域技術人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原理之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請的權利要求範圍之內。