一種資源統一調度的試驗系統及方法與流程
2023-05-23 16:42:56 1
本發明涉及一種實驗室試驗儀器的管理調度技術，具體涉及一種資源統一調度的試驗系統及方法。
背景技術：
計算機技術和網絡通信技術的飛速發展使雲計算得到迅速發展和應用，包括控制系統和資源系統的IaaS雲基礎架構，可以實現對系統的調度、安全、資源的彈性管理和分配，通過標準的口實現對分散資源的聚合、統一調度和管理。
實驗室檢測儀器資源處於分散運行狀態，試驗結果也是分散存儲。隨著委託檢測業務以及集中檢測業務的增長，原分散運行的測試儀器在使用過程中逐漸出現了資源調度困難、資源分配不均、緊缺和試驗結果存儲周期短的問題。該發明建設資源統一調度的試驗系統，整合實驗室所有試驗儀器資源，通過試驗雲平臺進行統一調度和控制，以及試驗數據的統一存儲和管理，解決了試驗儀器資源的合理分配和試驗結果的長期可溯源，並可有效提高試驗儀器資源的利用率，相應地提高工作效率，消除了由於採用不同版本試驗控制軟體可能產生的測試偏差。
技術實現要素：
針對上述問題，本發明提出一種資源統一調度的試驗系統及方法，能夠實現試驗室試驗儀器資源的統一調度、控制和管理，使得測試過程規範化，測試結果統一存儲，消除測試偏差，達到測試的一致性，提高了試驗儀器資源的利用率和實驗人員的工作效率。
實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：
一種資源統一調度的試驗系統，包括試驗雲平臺、試驗儀器資源池、個人云桌面單元、被測設備/系統和交換機；
所述試驗雲平臺通過交換機分別與試驗儀器資源池、個人云桌面單元和被測設備/系統通信；所述試驗儀器資源池的測試儀器接口與被測設備/系統的被測接口相連；
所述試驗雲平臺用於接收個人云桌面單元的申請信息和下發控制命令；
所述試驗儀器資源池是實驗室儀器資源的集合，用於接收試驗雲平臺下發的控制命令執行儀器操作，並上傳測試結果到試驗雲平臺；
所述被測設備/系統用於接收試驗儀器資源池的配置命令和返回儀器狀態信息給試驗雲平臺；
所述個人云桌面單元用於向試驗雲平臺申請計算資源、存儲資源和試驗儀器資源，實現對試驗儀器和被測設備/系統的控制。
進一步地，所述試驗雲平臺由伺服器搭建，池化伺服器的計算資源、存儲資源、安全資源，將伺服器資源形成計算資源池、存儲資源池、安全資源池，實現資源的自動化調度和管理。
進一步地，所述試驗雲平臺由伺服器搭建，將伺服器的計算資源、存儲資源、安全資源池化，將伺服器資源形成計算資源池、存儲資源池、安全資源池，並將交換機納入試驗雲平臺統一管理，試驗雲平臺配置網絡資源池，實現資源的自動化調度和管理；所述試驗雲平臺通過網絡資源池分別與試驗儀器資源池、個人云桌面單元和被測設備/系統通信。
進一步地，所述試驗雲平臺伺服器虛擬化後，各個個人云桌面單元之間完全隔離，具有獨立的CPU、內存、磁碟I/O、網絡I/O，任何一個個人云桌面單元虛擬機發生故障，同一物理機上的其他個人云桌面單元虛擬機不受影響，且不同個人云桌面單元虛擬機間作業系統可以異構。
進一步地，所述個人云桌面單元由個人用戶根據實際測試需求進行申請，試驗雲平臺通過其資格評審後，分配虛擬機，配置相應的CPU、內存、網絡和存儲資源。
進一步地，所述試驗儀器資源的操作管理由個人云桌面虛擬機執行，試驗雲平臺分配的虛擬機，預裝所有試驗儀器資源的管理和測試軟體。
進一步地，所述試驗儀器資源池融合了實驗室的各種儀器資源，包括：網絡性能測試儀、網絡安全測試儀、網絡損傷模擬器、視頻監控系統測試儀、軟交換測試儀、無線綜合測試儀、頻譜分析儀、信號分析儀、光譜分析儀、網絡分析儀、GPS/BD衛星模擬系統、時間/頻率信號測試儀。
進一步地，所述被測設備/系統的類型包括：網絡設備、安全設備、軟交換設備/系統、視頻監控設備/系統、無線設備/系統、光傳輸設備、時鐘同步設備，由個人云桌面單元通過交換機或者網絡資源池實現對其的管理與控制。
一種資源統一調度的試驗方法，包括以下步驟：
a)試驗雲平臺配置個人云桌面虛擬機模板，模板預裝試驗儀器資源池中所有儀器的管理控制軟體、常規工具軟體、設定測試結果的存儲路徑；
b)實驗人員登錄個人云桌面單元，根據被測設備/系統類型試驗需求申請計算資源、存儲資源和試驗儀器資源；
c)試驗雲平臺對申請要求進行資源審核，若當前資源充足且允許，則按申請的計算資源、存儲資源分配虛擬機和相應的試驗儀器資源，若試驗儀器資源無空閒或計算資源和存儲資源已不足，則拒絕相關的申請；
d)實驗人員申請獲批後，運行個人云桌面單元虛擬機，運行試驗儀器資源相關管理控制軟體，佔用資源，連接所選試驗儀器被測設備/系統的相關接口，通過試驗儀器管理軟體控制試驗儀器的執行，按標準規定開展試驗，整個試驗過程中保持對試驗儀器資源的佔用狀態；
e)試驗結束後，對試驗過程中的測試數據進行處理和存儲，完成後釋放相應的儀器資源，移試驗儀器資源與被測設備/系統之間的連接；
f)關閉個人云桌面單元虛擬機，釋放相應的計算資源和存儲資源。
所述步驟d)中試驗儀器資源包括網絡性能測試儀、網絡安全測試儀、網絡損傷模擬器、視頻監控系統測試儀、軟交換測試儀、無線綜合測試儀、頻譜分析儀、信號分析儀、光譜分析儀、網絡分析儀、GPS/BD衛星模擬系統、時間/頻率信號測試儀，對於網絡性能測試儀，需添加所有的控制接口IP位址，對埠資源進行合併統計，按組連續佔用
本發明的有益效果：
(1)保證測試軟體一致性：試驗儀器分散管控情況下，儀器的管理控制軟體安裝在個人計算機或指定計算上，儀器控制軟體的升級不能保證所有安裝了相關管理控制軟體的個人計算機及時地進行相應的升級，因此可能導致試驗儀器操作故障或是測試結果不一致的情況。本發明提供的統一資源調度的試驗系統及方法，試驗儀器的管理控制軟體安裝與伺服器，由伺服器統一維護管理，個人云桌面僅使用，不具備更改的權限，保證了試驗儀器管理控制軟體版本的一致性和唯一性。
(2)提高試驗資源利用率：試驗儀器分散管控的情況下，隨著試驗量的增加，出現了試驗儀器資源調度困難、分配不均、緊缺甚至搶佔資源導致儀器短時故障的問題，降低了試驗儀器資源的利用率；採用本發明的資源統一調度的試驗系統，對試驗儀器資源進行有序地管理分配，解決了上述問題，提高了試驗儀器資源的利用率，同時大大提高測試效率。
(3)保證測試結果追溯性：本發明提供的資源統一調度的試驗系統，對試驗儀器資源統一調度管理，記錄測試儀器的操作日誌，對測試結果統一存儲，從而保證了試驗結果的可追溯性和測試的公正性。
附圖說明
圖1是本發明的試驗系統一個實施例的連接結構示意圖。
圖2是本發明的試驗系統另一個實施例的連接結構示意圖。
圖3是本發明的試驗系統測試方法實例的流程圖。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
下面結合附圖對本發明的應用原理作詳細的描述。
一種資源統一調度的試驗系統，包括試驗雲平臺、試驗儀器資源池、個人云桌面單元、被測設備/系統和交換機；
所述試驗雲平臺通過交換機分別與試驗儀器資源池、個人云桌面單元和被測設備/系統通信；所述試驗儀器資源池的測試儀器接口與被測設備/系統的被測接口相連；
具體為：所述試驗雲平臺的通信接口與交換機的第一接口1連接；所述試驗儀器資源池的儀器控制接口與交換機的第二接口2連接；所述被測設備/系統的管理控制接口與交換機的第三接口3連接；所述個人云桌面單元的通信接口與交換機的第四接口4連接；所述被測設備/系統的被測接口與試驗儀器資源池的測試儀器接口連接；
所述試驗雲平臺用於接收個人云桌面單元的申請信息和下發控制命令；
所述試驗儀器資源池是實驗室儀器資源的集合，由試驗雲平臺統一調度分配，用於接收試驗雲平臺下發的控制命令執行儀器操作，並上傳測試結果到試驗雲平臺，實現對被測設備/系統開展性能、功能測試；
所述被測設備/系統用於接收試驗儀器資源池的配置命令和返回儀器狀態信息給試驗雲平臺；具體地，通過與試驗儀器資源池連接，由個人云桌面單元進行相關參數配置後，接收測試指令，執行相關的動作；由個人云桌面單元實現對實驗儀器資源的分配、佔用和控制；
所述個人云桌面單元用於向試驗雲平臺申請計算資源、存儲資源和試驗儀器資源，實現對試驗儀器和被測設備/系統的控制；由試驗雲平臺統一管理分配，用於對試驗儀器和被測設備/系統的控制，進行資源的佔用，開展性能、功能測試。
如圖1所示，在本發明的一種實施例中，所述試驗雲平臺由伺服器搭建，將伺服器的計算資源、存儲資源、安全資源池化，將伺服器資源形成計算資源池、存儲資源池、安全資源池，實現資源的自動化調度和管理。所述試驗雲平臺通過接口1接收申請信息和下發控制命令；試驗儀器資源池通過接口2接收控制命令執行儀器操作並上送測試結果；被測設備/系統通過接口3接收配置命令和返回狀態信息；個人云桌面單元通過接口4申請計算資源、存儲資源和試驗儀器資源，實現對試驗儀器和被測設備/系統的控制。各接口間可採用有線通信方式，也可採用無線通信方式。本發明根據試驗需求分配試驗資源，實現對試驗儀器資源統一分配和管理，個人試驗運行環境的統一調度和管理以及試驗結果的存儲和統計。
如圖2所示，在本發明的另一種實施例中，所述試驗雲平臺由伺服器搭建，將伺服器的計算資源、存儲資源、安全資源池化，將伺服器資源形成計算資源池、存儲資源池、安全資源池，並將交換機納入試驗雲平臺統一管理，試驗雲平臺配置網絡資源池，實現資源的自動化調度和管理；所述試驗雲平臺通過網絡資源池分別與試驗儀器資源池、個人云桌面單元和被測設備/系統通信。通過網絡資源池的第一接口1、第二接口2和第四接口4實現個人云桌面單元對試驗儀器資源池的管理和控制，通過第三接口3和第四接口4實現個人桌面單元對被測設備/系統的管理和控制。各接口間可採用有線通信方式，也可採用無線通信方式。
所述試驗雲平臺伺服器虛擬化(池化)後，各個個人云桌面單元之間完全隔離，具有獨立的CPU、內存、磁碟I/O、網絡I/O，任何一個各個個人云桌面單元虛擬機發生故障，同一物理機上的其他各個個人云桌面單元虛擬機不受影響，且不同各個個人云桌面單元虛擬機間作業系統可以異構。
所述個人云桌面單元由個人用戶根據實際測試需求進行申請，試驗雲平臺通過其資格評審後，分配虛擬機，配置相應的CPU、內存、網絡和存儲資源。
所述試驗儀器資源的操作管理由個人云桌面虛擬機執行，試驗雲平臺分配的虛擬機，預裝所有試驗儀器資源的管理和測試軟體，保證各個人云平臺上運行儀器管理軟體的一致性和測試結果的統一存儲。
所述試驗儀器資源池融合了實驗室的各種儀器資源，包括：網絡性能測試儀、網絡安全測試儀、網絡損傷模擬器、視頻監控系統測試儀、軟交換測試儀、無線綜合測試儀、頻譜分析儀、信號分析儀、光譜分析儀、網絡分析儀、GPS/BD衛星模擬系統、時間/頻率信號測試儀，可編輯試驗儀器資源，可進行儀器資源的添加、佔用、釋放和刪除，試驗儀器資源可集中布置，也可分散布置。
所述被測設備/系統的類型包括：網絡設備(如路由器、交換機等)、安全設備(如防火牆、加密網關等)、軟交換設備/系統、視頻監控設備/系統、無線設備/系統、光傳輸設備、時鐘同步設備等，由個人云桌面單元通過交換機實現對其的管理與控制。
所述分配/集中網絡工裝交換機，用於連接試驗平臺、試驗儀器資源池、被測設備/系統和個人云桌面等整個試驗系統，各接口間可採用有線網絡通信方式，也可採用無線網絡通信方式，或者是有線和無線相結合的通信方式。
如圖3所示，一種資源統一調度的試驗方法，包括以下步驟：
a)試驗雲平臺配置個人云桌面單元虛擬機模板，模板預裝試驗儀器資源池中所有儀器的管理控制軟體、常規工具軟體(如辦公軟體、網絡調試軟體)、設定測試結果的存儲路徑；
b)實驗人員登錄個人云桌面單元，根據被測設備/系統類型試驗需求申請計算資源、存儲資源和試驗儀器資源；
c)試驗雲平臺對申請要求進行資源審核，若當前資源充足且允許，則按申請的計算資源、存儲資源分配虛擬機和相應的試驗儀器資源，若試驗儀器資源無空閒或計算資源和存儲資源已不足，則拒絕相關的申請；
d)實驗人員申請獲批後，運行個人云桌面單元虛擬機，運行試驗儀器資源相關管理控制軟體，佔用試驗儀器資源，連接所選試驗儀器被測設備/系統的相關接口，通過試驗儀器管理軟體控制試驗儀器的執行，按標準規定開展試驗，整個試驗過程中保持對試驗儀器資源的佔用狀態；
e)試驗結束後，對試驗過程中的測試數據進行處理和存儲，完成後釋放相應的儀器資源，移試驗儀器資源與被測設備/系統之間的連接；
f)關閉個人云桌面單元虛擬機，釋放相應的計算資源和存儲資源。
進一步地，所述步驟d)中試驗儀器資源包括網絡性能測試儀、網絡安全測試儀、網絡損傷模擬器、視頻監控系統測試儀、軟交換測試儀、無線綜合測試儀、頻譜分析儀、信號分析儀、光譜分析儀、網絡分析儀、GPS/BD衛星模擬系統、時間/頻率信號測試儀，對於網絡性能測試儀，需添加所有的控制接口IP位址，對埠資源進行合併統計，按組連續佔用。
本發明整合了實驗室所有的試驗儀器資源，通過試驗雲平臺對試驗儀器資源進行統一的分配和管理，和對測試數據的統一存儲，解決了實驗室存在的因儀器資源分散而出現的存在空閒資源情況下的資源缺乏和搶佔，以及測試數據分散存儲無法統計的問題，實現了實驗室試驗資源的優化管理與合理的分配調度，測試數據的統一存儲收集和管理，大大提高了試驗資源的利用率，保證了測試軟體的一致性和測試結果的公平性，並且提高了工作效率。
以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。