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摘 要：综合了各类智能信息技术的大型指控信息系统软件,广泛地应用在各个国家重要领域,该软件提供的技术支撑为 这些领域生产活动的高效开展提供了保障。在数字技术不断更新的背景下,大型指控信息系统软件质量提升变得愈加重要,这 不光是软件测试界的愿景,也是国家的重要研究课题之一。文章将该软件的体系结构特点进行分析,并提出软件系统的测试设 计及实施策略,以期为大型指控信息系统软件或其他的系统软件测试提供参考。
关键词：指控信息系统,系统测试设计,测试,软件
Research on System Test Design and Implementation Strategy of Large-scale Accusation Information System Software
QIN Yongcheng, ZHANG Jinsheng
(College of Intelligent Systems Science and Engineering, Yunnan Technology and Business University, Kunming Yunnan 650000)
【Abstract】：The large charge information system software, which integrates all kinds of intelligent information technology, is widely used in important fields in various countries. The technical support provided by the software provides a guarantee for the efficient development of production activities in these fields. In the context of the continuous update of digital technology, the software quality improvement of large charge information system becomes more and more important. It is not only the vision of the software testing field, but also one of the important research topics of the country. This paper analyzes the characteristics of the software's architecture, and proposes the test design and implementation strategy of the software system, in order to provide reference for the testing of large-scale command information system software or other system software.
【Key words】：accusation information system;system test design;testing;software
在当前国内市场里,大型指控系统软件有着举足轻 重的位置,而且和其他的系统软件比较起来,该系统软 件明显体系结构有更大的变化。像功能分解、边界值分 析这类软件测试尽管可以对该系统软件产生相应的影响, 可这些测试方法始终是传统的方法 [1]。从系统整体层面 来看,这些传统测试方法有很大的不足,而且在互相联 通方面也不够,因此最终的测试结果是不能顺利到达预 期状态的,最终的软件质量也不能顺利获得保证。基于 此,如何让这类系统软件的质量得到大幅提升,让软件测试方法能更好地更新换代,不光是软件研制厂商需要 思考的问题,也成为相关学者的重要研究课题。
1 大型指控信息系统概述
所谓指控系统,其实就是“人—机”系统的一种, 其存在于所有指挥体系里面,所应用的信息技术设备的 核心部分就是计算机,将计算机和指挥调度员联系到一 起,从而对周遭的一切进行控制与指挥。综合了智能信 息技术的大型指控信息系统软件,广泛地应用在各个国 家重要领域,不管是交通,还是海事,很多领域都能看到其踪影 [2]。该系统的外部关系如图 1 所示。
2 大型指控信息系统典型体系结构
2.1 内部结构
当下,我国大型指控信息系统最常见的结构有 2 种, 一种是 Browse/Server 分布式体系结构 ;另一种 则是开放式的 Client/Server 分布式体系结构。以上 2 种体系结构核心服务器均主要采用 UNIX 服务器,将很 多台这样的服务器联系到一起,最终就会获得双机容错 集群系统 [3]。当这样的集群系统正式工作的时候,就能 依据目前需要处理任务的不同去调节相应的 UNIX 服 务器,这样不管处于什么时刻中, UNIX 服务器都能有 均衡的处理能力,这样也让系统整体的运算能力得到极 大的提升。所以,由于网络负载失衡的情况而发生系统 “偏瘫”的风险也大大降低。不仅如此,这个集群系统 中运用到的 UNIX 服务器之间被设计建立了备份程序。 因此,在某台服务器出现问题时,剩下的那些 UNIX 服 务器都能够将替补这个出了故障的 UNIX 服务器,帮其 将剩余的任务处理完毕,这样系统任务就能够及时进行迁 移,最终整个系统将会变得更加可靠和稳定,当然也将防 止资源浪费的现象出现。在该系统网络结果里面交换机 被分成两层, (1) 第一层是中心交换机,处于第二层的 交换机全部都是二级交换机,这些二级交换机与中心交换 机是紧密联系在一起的。为了确保系统的关键设备信息达 到要求,需要保证该系统的主要设备都和交换机联系起 来,这里的主要设备有路由器、服务器等 ;(2)第二层 交换机全部都是工作组交换机。这些交换机的部署方式 和上面提到的双机容错集群系统是差不多的,只是该交 换机在部署的时候选择的方式是多层横向堆叠部署, 从 硬件设备数量方面来看,其数量更多。不仅如此, 如果 里面的交换单元有一台发生了故障,其余的交换单元会 制动弥补,系统的网络通信路径并不会受到任何影响 [4]。
2.2 软件架构
通常这类信息系统的软件架构十分常见,是典型的 层次系统风格,该风格的组成部分有应用程序、应用程 序接口、动态链接以及用户界面等。在该软件架构中, 处于最上面一层的组成部分是 GUL, GUL 实际上是这个软 件系统的接口,其与操作员紧密联系。当运用 GUI 时, 下 一层的数据和操作员之间会有所交互 ;组成应用系统的 部分是各种任务子系统,这些系统有领航引导分系统、 联合指挥分系统以及只会辅助决策分系统等,此类子系 统可以协助软件系统完成大部分用户功能,属于软件系 统的重要组成部分。构件库是应用程序的下面一层级, 在整个软件系统里面,专业基础部分就是构件库 [5]。构 件库的作用是帮应用程序搭建一体化信息栅格,且这种 一体化信息栅格通常都是能扩展与剪裁的。要想让应用 程序实现信息交互,需要通过 DLL,也就是动态链接的 方式,并将构件库里面的 3 个子构件库(通用构件库、 基本构件库与专用构件库)进行调用,最终让信息能够 得到完整的处理并实现信息交互流程。从对象程序语言 这方面来看,整个系统软件的构建库其实就相当于类和 实例的联系,最终构件类与构件实例的聚集能够按照功 能实现或者是按照应用领域去实现。不管是哪个系统的 构件库,在设计的时候都是有明显的针对性的,主要针 对的是特定的领域以及对应的功能。构件库其实拥有三 个层次的子构件库,这些子构件库的名字被称为通用构 件库、基本构件库以及专业构件库 [6]。
3 大型指控信息系统软件的系统测试设计及实施策略
软件开发与软件测试始终带有联系,新时期上层应 用程序开发方法的转变,迫使传统的软件测试方法也需 要进行更新。要想满足当前大型指控信息系统软件测试 的需求,亟需找到更适配的软件测试方法,确保系统软 件的可靠与安全。
3.1 基于控制变量、FMEA 和 FTA 的测试设计概述
通常情况下,安全性测试有以下 2 种,一种是数据 安全性测试 ;另外一种则是软件安全性测试 [7]。之所以 进行前者的测试是为了确保当意外情况发生时,系统内 部的硬件与软件会始终确保在安全状态下,这里验证的 能力有过滤非法操作的能力以及过滤非法数据的能力。 而后者的测试主要是将定位程序的弱点部分定位出来, 并将可能引发违背安全性的软件情况都识别出来。
3.2 使用 FMEA 和 FTA 方法辅助用例设计及实施策略
(1) 构造 FMEA 工作表。 要想构造 FMEA 工作 表,就必须将系统潜在故障模式提取出来,这里所提及 的故障模式并非仅仅只是某种故障,而是综合了系统可能出现的所有故障,这些故障将会影响系统任务的完 成。故障模式列表通常是从被测系统的特性或者测试组 自己所列举出来信息整合 [8]。这里就将该系统的气象数 据处理软件作为一个例子,将 FMEA 与 FTA 方法作为 辅助设计,分析研究该软件的失效模式,将软件失效模 式下相关数据进行处理统计并构建相应的 FMEA 工作 表, 相关数据如表 1 所示, 其中 ：RPN=O×S×D 排列 测试活动优先顺序(O ：发生概率 ;S ：严重级别 ;D ： 可检测性)。(2)评估潜在故障模式的优先顺序。从公 式 RPN=O×S×D 里面能够看出,各个故障模式在进行 测试时,其优先顺序是能够依据公司算出来的,具体的 O-S-D 评分方式可从如表 2 所示的概率得分中得到。(3) 运行 FTA。基于 FMEA 工作表,将其中的“1.1 气象数 据库完整性被破坏”这一典型失效模式找出来,运用 FTA 对其失效的原因做细致的分析与研究, 按照最终的分析结 果去构造相应的失效树。(4)造常测试,做安全性验证。 依据上面的失效树来构造异常的测试,从而验证该设计 的可靠性与安全性能。
4 大型指控信息系统软件的系统测试实践
依照大型指控信息系统所自带的核心功能以及业务 任务流程等,应用的系统测试方法按照先后顺序一一展 开,首先是对其架构做测试,其次按照不同的功能来分 别验证,最后再从整体出发,将所有的联系做测试来验 证 [9]。在一次对大型指控信息系统软件做测试的时候, 就发现了很多缺陷,其中造成系统退出异常或者直接死机情况的软件缺陷就达到了 138 个,其中造成主要任务 没有办法按程序顺利完成的软件缺陷达到了 418 个,除 去这些软件缺陷外还有其他很多的缺陷与问题,这些缺 陷数量十分庞大,达到了 4854 个,不过这些缺陷在发 现后很快就被解决了。因此,运用这种测试方法,将系 统软件的三大性能(保密性、可靠性与安全性)得到极 大地提升,将这些软件缺陷全部解决,改善之后的系统 将会运行得更加可靠。
5 结语
文章将大型指挥信息系统所拥有的特点和体系结构 都做了对应的分析与研究,还将该系统软件的系统测试 方法展现了出来,将其与该系统软件的核心功能进行联 系,将测试的实践以及结果进行分析,结果表明文章所 提及的系统测试设计以及分析方法是能实际运用的,是 真实可行的方案。
参考文献
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