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互聯(lián)網(wǎng)與車聯(lián)網(wǎng)、遠程醫(yī)療、AR/VR 等新技術(shù)領(lǐng) 域深度融合，要求下一代 IP 網(wǎng)絡(luò)具有高速率、低 時延、高帶寬、高并發(fā)等特征，對傳統(tǒng)的工業(yè)領(lǐng) 域、生活領(lǐng)域、技術(shù)領(lǐng)域帶來了廣泛影響，導致 應用場景泛化，對傳統(tǒng)的 IP 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及測試方 式方法都帶來新的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)測試以單一測試場 景為主，主要對場景功能、設(shè)備性能、平臺壓力 進行測試。在下一代 IP 網(wǎng)絡(luò)場景下，還應從場景 需求和特征出發(fā)，考慮設(shè)備的異構(gòu)性、場景的組 合性，從服務需求角度構(gòu)建測試框架。傳統(tǒng)測試 方法主要面臨以下幾個挑戰(zhàn)。 （1）下一代 IP 網(wǎng)絡(luò)涌現(xiàn)眾多創(chuàng)新應用 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了紛繁的新應用，互 聯(lián)網(wǎng)承載的應用越來越豐富，遠程醫(yī)療、工業(yè)互 聯(lián)網(wǎng)、智慧校園、AR/VR 等新應用已悄然而至， 全息通信、泛在移動、邊緣計算等應用場景也即 將到來，人們正在進入一個萬物感知、萬物互聯(lián) 的智能化世界。 （2）多元化測試指標 網(wǎng)絡(luò)的新應用對 IP 網(wǎng)絡(luò)提出了新的需求和 挑戰(zhàn)。而隨著技術(shù)的發(fā)展，性能指標早已不是 限制技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素，而是以面向服務的 方式，對場景的符合性測試才是行業(yè)內(nèi)普遍關(guān) 注的重點。 （3）設(shè)備的異構(gòu)性 由于新引用場景本身特征和運行環(huán)境的不 同，其設(shè)備所支持的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、依賴的傳輸 網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)解析和處理的過程都截然不同，且除 了傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，越來越多物聯(lián)設(shè)備、通信設(shè) 備的涌現(xiàn)，無法通過統(tǒng)一的測試體系框架對所有 設(shè)備的鏈接性、安全性、一致性等進行測試。 （4）傳統(tǒng)測試模型無法滿足新業(yè)務需求 在傳統(tǒng)的測試方法上，主要測試流程先分解 測試目標、定義測試用例、制定測試預期結(jié)果， 從而反復迭代；而當被測對象或需求場景有變動 時，就必須修改其源測試方案，導致測試周期變 長；且由于每個測試項目的測試場景及目標不同， 已有的測試方案的重復使用率較低，導致測試成 本升高。 針對以上挑戰(zhàn)，本文提出采用基于微服務的 測試體系框架可以有效地提高測試效率，通過搭 建各類微服務模塊，借助其服務獨立、易擴展性 等特征，整合各類應用場景，建立基于場景特征 的全過程驅(qū)動模型，制定統(tǒng)一的測試體系框架， 使得在未來 IP 網(wǎng)絡(luò)新應用的場景下，對其整體的 應用測試過程能夠靈活快速地適應新業(yè)務的持續(xù) 發(fā)展狀況，降低測試方案的復雜度及測試成本。 2 研究現(xiàn)狀 當前，下一代 IP 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一個重點研究的 方向，不僅影響著產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景，同時給國家利 益及網(wǎng)絡(luò)安全帶來改變，因此各個國家都展開了 針對下一代 IP 網(wǎng)絡(luò)的研究計劃[1]，且大數(shù)據(jù)和人 工智能的發(fā)展，也為下一代 IP 網(wǎng)絡(luò)向智能化發(fā)展 提供了新的契機。從現(xiàn)階段來看，目前網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等方面在面對下一代 IP 網(wǎng)絡(luò)的新 應用需求時還存在諸多問題。由于業(yè)務環(huán)節(jié)、業(yè) 務范疇及運營需求的改變，現(xiàn)有 IP 網(wǎng)絡(luò)正面臨著 一系列的挑戰(zhàn)，很多需要網(wǎng)絡(luò)核心支持的協(xié)議功 能（例如移動 IP、InterServ、DiffServ 等控制協(xié)議） 都難以成功部署，約束了網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新能力[2]。蔣 林濤[3]認為在網(wǎng)絡(luò)層面，網(wǎng)絡(luò)能力和性能的缺失 和不足、網(wǎng)絡(luò)智能管理策略不足、網(wǎng)絡(luò)自動部署、 自愈能力不足，都成為信息業(yè)發(fā)展的瓶頸。 目前常用的針對網(wǎng)絡(luò)層面的測試框架大部分集 中在對設(shè)備性能及傳輸協(xié)議的測試。參考文獻[4]提 出互操作性測試，用于檢測在兩個或兩個以上的 協(xié)議實現(xiàn)關(guān)于能否互聯(lián)互通互操作的測試。為了 提高測試效率，參考文獻[5]采用了分層體系結(jié)構(gòu)， 設(shè)定任務模板，規(guī)范測試任務的輸入域輸出，有 效提升了整體測試效率。 但傳統(tǒng)的測試框架已無法滿足未來多應用場 2019218-2 ·31· 電信科學 2019 年第 9 期 景下的特征和模式需求。因此，很多學者開始關(guān) 注采用微服務的架構(gòu)與新型網(wǎng)絡(luò)場景結(jié)合，參考 文獻[6]提出了采用微服務和物聯(lián)網(wǎng)的云平臺系統(tǒng) 來構(gòu)建智慧城市管理平臺，Sun 等人[7]提出了通用 型的物聯(lián)網(wǎng)微服務中間件，有效解決通信設(shè)備在 傳輸協(xié)議上的差異性。在測試層面中，參考文獻[8] 提出用微服務架構(gòu)實現(xiàn)對軟件的自動化測試；參 考文獻[9]提出基于場景特征的測試體系架構(gòu)。 但上述諸多研究成果均經(jīng)過在未來 IP 網(wǎng)絡(luò)中 場景的多樣性、終端的海量性以及傳輸?shù)漠悩?gòu)性 等特征方面的綜合考慮，缺乏統(tǒng)一的測試框架可 以適用于未來多變的業(yè)務場景，且不夠重視場景 的性能特征以及業(yè)務請求之間的差異，對不同測 試服務的互操作支持都缺少詳盡的考慮。 3 下一代 IP 網(wǎng)絡(luò)典型應用場景及特征 3.1 移動互聯(lián)網(wǎng) 移動互聯(lián)網(wǎng)的主要應用場景包括 5G、6G、物 聯(lián)網(wǎng)等。很多傳統(tǒng)的行業(yè)例如能源、市政、交通 等都將參與移動互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)環(huán)境的建設(shè)。和以往 移動通信技術(shù)相比，速率更高、終端更多；未來 移動互聯(lián)網(wǎng)需要滿足更加多元化的場景，面臨更 多極致的性能挑戰(zhàn)。 （1）海量物聯(lián)網(wǎng)終端通信 以智慧交通、智慧校園、智慧城市[10]為典型 應用場景，主要以數(shù)據(jù)采集和傳感為目標，具有 低功耗、低流量、海量鏈接等特點，且要求支持 高密度鏈接。 （2）泛在移動性 在下一代高鐵與磁懸浮列車應用場景中， 需要保證在高速移動下的車載業(yè)務不中斷。需 要基于物理位置所分配的 IP 地址不斷變化，因 此針對多種業(yè)務，網(wǎng)絡(luò)需要提供按需、泛在的 移動性支持。 （3）網(wǎng)絡(luò)安全性 在特定應用場景中，未來 IP 網(wǎng)絡(luò)在安全防護 中，應具備對網(wǎng)絡(luò)攻擊的自動識別以及自我防御 能力，具有網(wǎng)絡(luò)故障的自動檢測和自動恢復能力。 3.2 產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 傳統(tǒng)實體行業(yè)與當今網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合，催生 了產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將重點關(guān)注生產(chǎn)智能 化、定制個性化以及網(wǎng)絡(luò)協(xié)同化等場景特征。產(chǎn) 業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的未來新應用場景包括智能工廠、車聯(lián) 網(wǎng)、遠程醫(yī)療、智能電網(wǎng)等多種引用場景；綜合 產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)海量終端、時延低等新特性，其普遍 對下一代 IP 網(wǎng)絡(luò)的需求如下。 （1）網(wǎng)絡(luò)體系需求 需要建設(shè)高可靠、高覆蓋、高帶寬、可定制 的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施；具備 IPv6 支持能力及數(shù)以 百計的產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備。 （2）平臺體系需求 協(xié)同傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，滿 足企業(yè)的云化需求，保障企業(yè)工藝的流程控制， 優(yōu)化時間敏感度、實時性、穩(wěn)定性及低功耗。 （3）安全體系需求 對場景下設(shè)計的所有設(shè)備、數(shù)據(jù)、平臺、網(wǎng) 絡(luò)建立安全態(tài)勢感知及安全保障能力。 （4）網(wǎng)絡(luò)自適應性 在車聯(lián)網(wǎng)等新應用中，要求節(jié)點之間通信鏈 路的切換時間大幅縮短，導致網(wǎng)絡(luò)拓撲將頻繁變 換，針對此場景，網(wǎng)絡(luò)應具備自適應的能力。 （5）組網(wǎng)方式不同 包括實體組網(wǎng)、虛擬組網(wǎng)的混合組網(wǎng)方式。 3.3 全息通信 當前通信網(wǎng)絡(luò)傳輸最多為二維信息，而人類 從日常行為到復雜操作都高度依賴人們的視覺感 知系統(tǒng)。全息通信則可獲取三維場景，讓人們感 知視覺信息的全面性、真實性及沉浸感。將互聯(lián) 網(wǎng)技術(shù)與全息通信技術(shù)相結(jié)合可以突破遠程醫(yī) 療、賽事直播、游戲娛樂[11]等應用場景中三維視 覺信息丟失問題，具有十分廣闊的應用前景。相 比于傳統(tǒng)二維通信，預估其傳輸量是傳統(tǒng)方式的