一种软件定义光网络性能测试系统和方法与流程

本申请涉及光通信技术领域，尤其涉及一种软件定义光网络性能测试的系统和性能测试方法。

背景技术：

软件定义光网络(sdon)将sdn的概念应用与光网络，构建面向业务的新一代光网络体系架构。通过sdon技术可以通过标准的南向接口屏蔽底层物理转发设备的差异，通过集中式的控制器实现资源的统一调度和抽象虚拟化，并通过灵活开放的控制器北向接口提供上层业务按需进行网络配置并调度网络资源。由此可以看出，集中式的控制器成为其关键的控制组件，其网络可靠性和性能需要在网络应用过程中得到充分验证。通过定义控制器相关性能指标，对软件定义光网络进行测试评估，可以更快推动sdon技术在现网中得到应用部署。

现有技术的缺点是，由于多域协同控制器和测试控制器之间的消息交互流程不能准确反映底层网络的业务是否已经创建成功。对于业务是否创建成功，需要手工操作仪表发送流量验证。另外，对于控制器长期运行过程中的稳定性、可靠性这一指标，以及长期运行过程中连接创建成功率、失败率这些指标，当前的测试方法并不能进行验证。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种软件定义光网络性能测试系统和方法，解决现有技术测试方案不能验证长期运行指标的问题，提高性能测试的效率和可靠性。

本发明提出一种软件定义光网络性能测试系统，所述软件定义光网络包含多域协同控制器、多个域控制器，所述多域协同控制器通过控制器层间接口与每一个域控制器相连，每一个域控制器通过南向接口分别与一个光传送网域或分组光传送网域相连，所述软件定义光网络性能测试系统包括：测试控制器、仪表控制代理、数据仪表。

所述测试控制器，用于向所述多域协同控制器发起连接建立请求、接收连接创建成功消息；向所述多域协同控制器发起连接删除请求、接收连接删除成功消息；向所述仪表控制代理发送业务流发起、业务流终止请求；从所述仪表控制代理接收业务停止发送的通知。

所述仪表控制代理，用于接收所述测试控制器的业务流发起、业务流终止请求，远程控制数据仪表发出、终止业务流量。

所述数据仪表与至少一个所述光传送网域或分组光传送网域相连，用于接收所述仪表控制代理的指令，向所述光传送网域或分组光传送网域发出业务流量或终止业务流量。

优选地，所述软件定义光网络性能测试系统中，所述测试控制器和所述仪表控制代理通过restapi接口相连。

优选地，所述软件定义光网络形成测试系统中，所述仪表控制代理向所述数据仪表发出的指令包含telnet、cli、http至少一种。

本发明实施例还包含一种软件定义光网络性能测试方法，用于本申请任意一项实施例所述软件定义光网络性能测试系统，包含以下步骤：

测试控制器在t1时刻向多域协同控制器发起连接创建请求；

测试控制器在t2时刻接收到来自多域协同控制器反馈的连接创建成功消息；

测试控制器等待时间t后，向仪表控制代理发送业务流发起、业务流终止请求，控制仪表发起业务流和终止业务流，该业务流持续的时间为t’；

测试控制器在t3时刻接收到来自仪表控制代理返回的业务停止发送的通知，向多域控制器发起连接删除请求；

测试控制器在t4时刻接收到来自多域控制器的连接删除成功消息。

进一步地，所述软件定义光网络性能测试方法，还包含以下步骤，

控制器等待时间t”后，再次执行上述步骤。

作为本申请软件定义光网络性能测试方法进一步优化的实施例，所述测试控制器连续多次向所述多域协同控制器发起连接创建请求、接收连接创建成功消息；所述测试控制器向所述仪表控制代理连续发出多条业务流发起请求、业务流删除请求；所述测试控制器连续多次向所述多域协同控制器发起连接删除请求、接收连接删除成功消息。

优选地，本申请实施例所述软件定义光网络性能测试方法中，t＝t”＝1.5×z；z＝y-(t2’-t1’)-(s-x)；其中，

t1’：该时刻测试控制器向协同控制器发出连接创建请求消息；

t2’：该时刻测试控制器接收到协同控制器的连接创建成功消息；

t4’：在t1’时刻之前，测试控制器接收到协同控制器的连接删除成功消息；

s：从t4’到t1’，为测试控制器等待时长；

x：t4’与业务中断之间的延迟时间；

y：数据仪表持续发出业务流条件下，仪表监测获取的业务中断持续时间；

z：在t2’时刻与业务恢复之间的延迟时间。

进一步优选地，所述软件定义光网络性能测试方法，t’＝3t。

在本申请所述软件定义光网络性能测试方法的实施例中，为了简化计算z，进一步包含以下步骤：逐渐减小s值，得到业务创建不成功时，得到s＝x。

本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：本发明通过将测试控制器和仪表进行联动，实现自动的创建业务、仪表发流验证业务是否成功、删除业务这一流程，通过重复该流程，可以对控制器长期运行过程中的稳定性、可靠性这一指标进行验证，有利于比较分析长期运行过程中业务创建成功率、失败率，对不同控制器系统的运行稳定性和可靠性进行综合的评判。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为现有技术软件定义光网络测试方案示意图；

图2为本发明软件定义光网络性能测试系统实施例示意图；

图3为本发明软件定义光网络性能测试方法单业务实施例示意图；

图4为本发明软件定义光网络性能测试方法多业务实施例示意图；

图5为性能测试等待时间取值方法示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

图1为现有技术软件定义光网络测试方案示意图；目前对于验证sdon业务创建的方案如图1所示。测试控制器通过restfulapi北向接口向多域控制器发送业务创建请求，多域协同控制器向测试控制器返回restful的200ok消息，完成和测试控制器的业务交互流程。

测试人员通过发起仪表业务流量，验证底层网络的业务是否创建成功。

目前onf、ietf等标准化组织对控制器南向接口的测试指标和测试方法开展研究，相应的测试指标已经形成了工作组草案。

但是，现有技术中，由于多域协同控制器向测试控制器返回restful200ok消息后，完成和测试控制器的消息交互流程，但是不能保证底层网络的业务已经创建成功。对于业务是否创建成功，需要仪表发送流量验证，当前的技术方案需要测试人员手工发起业务流量，由于人为的参与中断了测试过程，因此只能单次测试验证仪表业务创建或删除的流程。

另外，对于控制器长期运行过程中的稳定性、可靠性这一指标，以及长期运行过程中连接创建成功率、失败率这些指标，当前的测试方法并不能进行验证。

图2为本发明软件定义光网络性能测试系统实施例示意图；

本发明提出一种软件定义光网络性能测试系统，所述软件定义光网络包含多域协同控制器、多个域控制器，所述多域协同控制器通过控制器层间接口与每一个域控制器相连，每一个域控制器通过南向接口分别与一个光传送网域或分组光传送网域相连，所述软件定义光网络性能测试系统包括：测试控制器、仪表控制代理、数据仪表。

所述测试控制器，用于向所述多域协同控制器发起连接建立请求、接收连接创建成功消息；向所述多域协同控制器发起连接删除请求、接收连接删除成功消息；向所述仪表控制代理发送业务流发起、业务流终止请求；从所述仪表控制代理接收业务停止发送的通知。需要说明的是，测试控制器通过北向接口向多域协同控制器发送业务创建和删除请求。

所述仪表控制代理，用于接收所述测试控制器的业务流发起、业务流终止请求，远程控制数据仪表发出、终止业务流量。

所述数据仪表与至少一个所述光传送网域或分组光传送网域相连，用于接收所述仪表控制代理的指令，向所述光传送网域或分组光传送网域发出业务流量或终止业务流量。

优选地，所述软件定义光网络性能测试系统中，所述测试控制器和所述仪表控制代理通过restapi接口相连。测试控制器通过restapi接口向仪表控制带宽发送流量发起和终止请求。

优选地，所述软件定义光网络形成测试系统中，所述仪表控制代理向所述数据仪表发出的指令包含telnet、cli、http至少一种。仪表控制代理通过telnet、cli、http等指令，远程控制仪表发起或者终止流量。

图3为本发明软件定义光网络性能测试方法单业务实施例示意图。本发明实施例还包含一种软件定义光网络性能测试方法，用于本申请任意一项实施例所述软件定义光网络性能测试系统，包含以下步骤：

步骤11、测试控制器在t1时刻向多域协同控制器发起连接创建请求；

步骤12、测试控制器在t2时刻接收到来自多域协同控制器反馈的连接创建成功消息；

步骤13、测试控制器等待时间t后，向仪表控制代理发送业务流发起、业务流终止请求，控制仪表发起业务流和终止业务流，该业务流持续的时间为t’；

步骤14、测试控制器在t3时刻接收到来自仪表控制代理返回的业务停止发送的通知，向多域控制器发起连接删除请求；

步骤15、测试控制器在t4时刻接收到来自多域控制器的连接删除成功消息。

进一步地，所述软件定义光网络性能测试方法，还包含以下步骤

步骤16、控制器等待时间t”后，再次执行步骤11～15。

需要说明的是，长期运行过程中，可以发起单条业务的连接建立和删除，也可以发起多条业务的连接建立和删除。

图4为本发明软件定义光网络性能测试方法多业务实施例示意图。作为本申请软件定义光网络性能测试方法进一步优化的实施例，所述测试控制器连续多次向所述多域协同控制器发起连接创建请求、接收连接创建成功消息；所述测试控制器向所述仪表控制代理连续发出多条业务流发起请求、业务流删除请求；所述测试控制器连续多次向所述多域协同控制器发起连接删除请求、接收连接删除成功消息。具体地，同一个周期内同时发起多条业务流验证控制器长期运行稳定性与可靠性的流程包含以下步骤：

步骤21、测试控制器在t11时刻向多域系统控制器发起第1条业务的连接创建请求；

步骤22、测试控制器在t12时刻接收到多域协同控制器返回的第1条业务创建成功的消息，同时发起第2条业务的连接创建请求；

步骤23、顺序发送n条业务连接创建，测试控制器在tn2时刻接收到来自多域协同控制器的第n条业务的创建成功消息，完成n条业务的创建流程；

步骤24、测试控制器等待时间t后，向仪表控制代理发起n条业务流的请求，n条仪表业务流同时并发时间t’后，停止n条并发流量的发送；

步骤25、在时刻t13，测试控制器接收到仪表控制代理发送的n条并发流量停止发送的通知后，向多域协同控制器发送第1条业务的删除请求；

步骤26、n条业务的删除流程串行执行，在时刻tn3，测试控制器接收到协同控制器返回的第n条业务删除成功的消息；

步骤27、测试控制器等待时间t”后，再次执行步骤21～26，继续发起下一个n条业务创建、仪表发送流量验证、n条业务删除的流程。

上述测试流程可以在测试控制器中设置重复的次数，也可以一直运行直到手工停止。

需要说明的是，在图3～4所述实施例流程中，在测试控制器和协同控制器消息流程交互完成后，还需要等待一个时间t或者t”，才能够继续下一个操作，这是由于单纯的消息交互流程完成后，并不能保障业务已经在底层网络成功创建成功，因此需要设置验收等待，已确保底层网络业务成功创建。

图5为性能测试等待时间取值方法示意图。为了保障可靠性测试过程中，能够提供足够的测试压力，尽量测试控制器性能的上限，需要合理的设置t、t’和t”。上述3个时刻的设置可以参考如图5方式。在图5中，测试仪表一直发送流量，测试控制器发起连接删除流程，等待时刻t后，发起连接创建流程，通过仪表监测业务中断的时间。

优选地，本申请实施例所述软件定义光网络性能测试方法中，t＝t”＝1.5×z；z＝y-(t2’-t1’)-(s-x)；其中，

t1’：该时刻测试控制器向协同控制器发出连接创建请求消息；

t2’：该时刻测试控制器接收到协同控制器的连接创建成功消息；

t3’：在t1’时刻之前，该时刻测试控制器向协同控制器发出连接删除请求消息；

t4’：在t1’时刻之前，测试控制器接收到协同控制器的连接删除成功消息；

s：从t4’到t1’，为测试控制器等待时长；

x：t4’与业务中断之间的延迟时间；

y：数据仪表持续发出业务流条件下，仪表监测获取的业务中断持续时间；

z：在t2’时刻与业务恢复之间的延迟时间。

进一步优选地，所述软件定义光网络性能测试方法，t’＝3t。

需要指出，在创建消息流程完成后，底层网络设备完成连接还需要等待时刻z后才能够完成业务连接的创建。

这里y是通过仪表测量得出的业务中断持续时间，如果流量产生中断，用仪表发送流量＝仪表丢包的数量/发送报文速率的值来衡量。

我们得出的z值，主要是保障信令流程结束z时刻后，底层网络能够完成业务的创建或者删除流程，因为通过抓包，我们可以得出控制器和设备之间创建业务的信令时间，但是信令完成后，不能保障底层网络也能够完成实际的业务创建，具体的设备配置交叉，业务下发都需要时间。z就是保障底层网络能够完成业务创建。

在本申请所述软件定义光网络性能测试方法的实施例中，为了简化计算z，进一步包含以下步骤：逐渐减小s值，得到业务创建不成功时，得到s＝x。

我们通过测量估算得出的z值，可以乘以一个系数，进一步保障业务创建或删除成功，这就是t(创建保障等待时间)＝t”(删除保障等待时间)＝1.5倍z。

t’是仪表发送流量验证业务是否成功的时间，这个值可以是3倍的z，如果z值太小，也可以设置成固定间隔，如5s。

需要说明的是，本发明的技术关键点是：将测试控制器和仪表进行联动，实现自动的创建业务、仪表发流验证业务是否成功、删除业务这一流程，通过重复该流程，可以对控制器长期运行过程中的稳定性、可靠性这一指标进行验证。另外，合理设置测试控制器等待的时刻t和t’的方法，保障底层物理网络的业务能够成功的创建和删除，同时能够提供足够的测试压力，尽量测试控制器性能的上限。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。