一种基于交换式FC仿真卡的设备测试验证方法与流程

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于交换式fc仿真卡的设备测试验证方法。

背景技术：

现代航空电子系统的综合化程度在不断提高，从20世纪70年代的分立式航空电子系统，到联合式航空电子系统，到综合式航空电子，再到现在的先进综合式航空电子系统，原来单节点的通信正逐步被多节点的复杂通信所代替，原来单一的通信链路正逐步被统一的通信网络所代替。航空电子网络跟一般商用存储区域网络的不同在于它主要运行在航空航天等极端恶劣的环境下，针对其工作环境的特殊性，在设备和网络的设计时需要采用较高的可靠性和稳定性。光纤通道(fc)协议的制定，极大的满足了该需求，因此，fc网络在现代的航空电子系统中应用越来越广泛。当前，fc网络在我国航空工业中飞速发展并已经应用到多种机型中，航空工业集团采用主机所加配套所的方式，主机所负责fc网络设计与总体联调，配套所负责子设备模块的研制与测试。

为了保证航电fc网络较高的可靠性和稳定性，需要对目标fc网络及其子设备模块进行充分的测试与验证。在型号飞机设计后期，主机所拥有整个fc网络及各配套所提供的各子设备模块的测试验证环境，但在型号飞机设计的前、中期，这个测试验证环境是不具备的，另外对配套所而言，整个型号飞机设计期间，都没有一个完整的测试验证环境，但其负责研制的子设备模块又必须完成初步测试后才能送到主机所做总体联调。因此，对仿真fc网络及其子设备的需求是很迫切的，然而，通常情况下，航电fc网络包含多达几十个子设备模块，如雷达、电子战、火控、导航融合等等，即使我们采用半实物仿真的方式搭建整个测试系统，如此多的子设备模块每一个都需要用一张fc仿真卡进行模拟，同时需要一台fc网络交换机作为核心交换节点，这种方案成本依然很高，因此我们必须采用其他更低成本的方案来完成对目标设备的测试与验证。

航电fc网络主要由fc网络交换机和节点机构成，如图1所示。在航电fc网络中，一个节点通过交换机与多个节点设备进行通信，因此，对于某单一节点设备供应商而言，假设该设备供应商生产了n个不同节点设备，在航电fc网络中，与这n个节点设备有通信需求的节点个数为m，为了测试及验证其这n个节点设备功能和性能，通常情况下一台fc网络交换机必不可少，另外还需要多个可模拟节点的fc仿真卡，方案原理如图2所示。该方案一张仿真卡模拟一个节点设备，通过一台fc网络交换机完成仿真节点设备和待测试目标设备的互联，架构非常贴近真实航电网络，但采用此方案存在一个主要缺点在于需要的fc仿真卡较多，同时需要昂贵的fc网络交换机，导致系统成本非常高昂。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提出一种基于交换式fc仿真卡的设备测试验证方法，包括以下步骤：

s1.将fc仿真卡通过pcie接口插在测试主机上，fc仿真卡与测试主机之间通过pcei总线进行数据通信；

s2.再将fc仿真卡的n个端口依次与外部n个不同的真实被测节点设备点对点互联；

s3.测试主机加载不同的通信配置方案，配合对应fc仿真卡端口完成模拟所有与该端口所连接的真实被测节点设备有通信需求的模拟节点设备；

s4.fc仿真卡向n个真实被测节点设备提供信息交换能力，即n个真实被测节点设备通过fc仿真卡实现信息交互。

作为优化的，所述步骤s3中，模拟的设备不包括n个真实被测节点设备的任何一个，即如果与第一个真实被测节点设备有数据通信的模拟节点设备包含第二个真实被测节点设备，则测试主机不模拟第二个真实被测节点设备。

作为优化的，所述步骤s2中，fc仿真卡的端口与真实被测节点设备通过光纤连接。

作为优化的，所述fc仿真卡包括用于数据通信的交换决策模块，所述交换决策模块分别连接真实被测节点设备和仿真应用程序，所述交换决策模块通过目的设备标识来决定消息的投递。

作为优化的，所述交换决策模块支持两类链路的数据通信，第一类链路是真实被测节点设备与模拟节点设备的数据通信，第二类链路是真实被测节点设备之间的数据通信。

作为优化的，所述第一类链路中采用pcei总线进行数据通信，而第二类链路中无需使用pcei总线。

作为优化的，fc仿真卡为pcie接口的双端口fc仿真卡。

本发明的有益效果在于：本发明利用一台高性能测试主机和一张多端口fc仿真卡即可完成模拟被测节点设备的多个通信对象，对被测节点设备进行完整测试，在接近真实fc网络架构的情况下，节约了硬件设备资源，降低测试成本。此外所有测试步骤及节点通信配置方案都由测试主机完成加载，方便了测试人员。

附图说明

图1是一种fc网络模型；

图2是基于fc网络交换机和多张fc仿真卡的测试模型；

图3是基于一张交换式的fc仿真卡测试模型；

图4是本发明实施例2的测试方案结构图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图3所示，一种基于交换式fc仿真卡的设备测试验证方法，包括以下步骤：

s1.将fc仿真卡通过pcie接口插在测试主机上，fc仿真卡与测试主机之间通过pcei总线进行数据通信；

s2.再将fc仿真卡的n个端口依次与外部n个不同的真实被测节点设备点对点互联；

s3.测试主机提供多节点仿真应用程序，每个应用程序通过加载不同的通信配置方案，配合对应fc仿真卡端口完成模拟所有与该端口所连接的真实被测节点设备有通信需求的模拟节点设备；

s4.fc仿真卡向n个真实被测节点设备提供信息交换能力，即n个真实被测节点设备通过fc仿真卡实现信息交互。

如上所述，整个测试验证过程包括仿真卡模拟节点设备与真实被测节点设备间的通信以及真实被测节点设备之间的通信，其中模拟节点设备与真实被测节点设备间的通信链路有n个，且相互独立，真实被测节点设备之间通过fc仿真卡完成信息交换，fc仿真卡能把一个真实被测节点设备的通信消息准确送到对应的真实被测节点设备。因此，一台测试主机加一张fc仿真卡即为这n个真实被测节点设备提供了完整的fc网络测试环境。

上述多节点仿真应用程序可并行运行，其运行数目由外部真实被测节点设备的数目决定，且仿真应用程序支持同时模拟多个真实被测节点设备，为对应的外部真实被测节点设备提供信息交互。此外，每个待模拟节点设备有拥有一套通信配置方案，通过同时加载多个节点的通信配置方案提供多节点的网络信息交互(请求上网、下网和获取链路状态等)以及数据消息交互(紧急消息、事件消息和流数据消息)。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上：

如图4所示，本实施例提供对2个真实被测节点设备的测试。测试系统由一台测试主机、一张具有pcie接口的双端口fc仿真卡和两个应用程序软件构成。整个系统共有9个节点设备，其中，dev1和dev2为真实被测节点设备，dev3、dev5、dev6和dev8为与真实被测节点设备dev1有通信需求的模拟节点设备，且由app1仿真模拟；而dev4、dev5、dev7和dev9为与真实被测节点设备dev2有通信需求的模拟节点设备，且由app2仿真模拟。需要注意的是，模拟节点设备dev5节点设备与两个真实被测节点设备dev1和dev2都有通信需求，在真实的航电fc网络中这是合理的。

fc仿真卡通过pcie接口插在测试主机的pcie插槽上，其端口p1与真实被测节点设备dev1光纤相连，端口p2与真实被测节点设备dev2光纤相连，部署在测试主机上的应用程序软件app1和app2通过pcie总线分别与fc仿真卡的p1端口和p2端口进行数据通信。fc仿真卡具有一个交换决策模块，它同时支持app1与dev1、app2与dev2以及dev1与dev2三条链路通信。

在航电fc网络中，每一个节点设备都分配了一个唯一的设备id，用作设备识别，我们定义各节点设备devi对应的设备id为0x10000+i(i＝1,2,…,8,9)。fc仿真卡的交换决策模块即是通过判别消息目的id与哪个设备id匹配则路由到该设备链路。其中，app1与dev1、app2与dev2这两个链路的消息在应用程序与fc仿真卡之间通过pcie总线通信，而dev1与dev2链路的消息直接在fc仿真卡内部即完成交换，不会经过pcie总线，也不会送到软件层。

在应用软件的配合下，真实被测节点设备dev1的通信过程如表1所示，真实被测节点设备dev2的通信过程同dev1类似，不再单独给出。

表1真实被测节点设备dev1通信过程

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是有线连接，也可以是无线连接。