电信业务支撑系统智能测试与业务仿真应用研究

唐丽华，徐 慧，刘 旭

（1.湖南邮电职业技术学院，湖南长沙410015；2.湖南电信公司企业信息化部，湖南长沙410007；3.上海普坤信息科技有限公司，上海201203）

电信业务支撑系统智能测试与业务仿真应用研究

唐丽华1，徐 慧2，刘 旭3

（1.湖南邮电职业技术学院，湖南长沙410015；2.湖南电信公司企业信息化部，湖南长沙410007；3.上海普坤信息科技有限公司，上海201203）

目前电信业务支撑系统测试通常采用人工方式，为解决电信业务支撑系统运维面临的问题，文章提出了全过程业务仿真测试与监控方案，该方案主要包括系统监控评估模型、在线监控、自动化测试等部分，实现了对业务软件全过程闭环管控及端到端流程的业务智能测试，运行效果显示，该方案实现了对各业务支撑系统的有效管控及智能测试支持。

业务仿真；智能测试；端到端流程；回归测试；调试

软件测试是提高软件质量和保证系统上线的有效方法。电信业务支撑系统业务功能及流程的复杂性，需求变更的频繁及升级的快速响应，需要电信业务支撑系统高效、规范地完成高覆盖率的升级测试、大量的回归测试，涉及跨平台端到端业务流程测试。现有的自动化测试技术多用于静态代码逻辑或功能的测试，较少关注动态流程测试，而流程测试在复杂商业软件开发中为测试重点也是测试难点。国内跨平台自动测试系统在军事等领域有相关研究[1]，有存储业务进行仿真测试方面的研究及应用[2]，有文献也提出了新的测试方法以提高电力系统自动化测试效率[3][4]。但在电信业务支撑系统流程测试中，目前仍采用人工测试方式，测试难度大，需要耗费大量人力。同时集中电信业务支撑系统的运行维护，急需实现实时的业务检测，主动发现系统的障碍点运行的性能瓶颈，变被动维护为主动预防，以提升客户满意度。

1 电信业务支撑系统运维面临挑战

1.1 运维现状

目前，信息系统广泛应用于各企事业流程管理、业务管理。通信行业的信息化尤为迅速，各核心业务支撑系统已经成为电信业务运营的基础。随着企业规模不断扩大、新产品层出不穷、集中环境变化，电信业务支撑系统维护面临巨大的压力。目前，电信业务支撑系统运维现状如下：

1）系统功能、流程复杂：电信核心业务支撑系统的功能多达上千个，并且拥有复杂的跨系统流程来实现端到端的电信业务。

2）系统支撑可靠性要求高：为保证关键业务，核心支撑系统需要7×24小时在线运行，确保业务受理迅速，业务处理畅通，对系统的实时性提出很高要求。

3）系统频繁升级与更新：为适应电信市场竞争现状，新需求不断出现，特别是在互联网时代，新业务的推出速度带来的影响是巨大的。这就要求核心业务系统不断进行迭代改造和功能增加，以满足时刻变化的业务需求。

4）系统能力保障及异常定位复杂：由于系统运行环境相当复杂，任何环节异常都可能影响用户使用系统，引发异常的原因可能是信息系统自身缺陷，也可能是用户终端、网络异常，甚至可能是环境异常，系统维护人员往往缺乏有效手段和工具定位异常点，更不用说提前发现异常。

5）高覆盖率的测试用例、大量的回归测试：电信核心业务系统的功能复杂，要求具有非常全面的测试用例，能够覆盖整个核心业务系统的关键功能。核心业务系统生命周期长，在生命周期内频繁迭代版本，每次发布版本都需要对原有功能进行回归测试，避免因功能修改引入新的缺陷。

1.2 面临挑战

从信息系统软件质量管控、信息系统运行监控两方面，电信信息系统运营支撑主要面临如下挑战：

1）业务系统功能流程的复杂及频繁的版本迭代升级需要投入大量的测试人力进行功能回归测试，且无法对所有重要功能及场景进行全覆盖，导致系统的版本质量得不到有效的精确管控。

2）信息系统管理及维护人员无法对关键业务操作及业务流程的效率进行监控，比如业务受理、订单开通等，关键业务的故障可能引发大面积的业务处理缓慢或失效，直接影响业务支撑。

3）没有合适的方法和工具就信息系统整体健康状况作出实时评估。如对于业务系统部分功能失效，无法准确地判断其功能及执行效率异常；

4）跨系统的业务流程无法正常运转时，无法及时预判，多数情况下只能被动等待其他部门通知或者被投诉。从而延误抢修时间，导致内、外部客户的服务感知下降。

2 全过程业务仿真测试与监控方案

2.1 思路及目标

基于仿真及智能测试技术的端到端流程的业务自动监测以提高业务系统服务质量为目标。以仿真及智能自动化测试为手段，通过对软件需求分析、开发上线、运营监控三个重要环节实施自动化测试，实现对业务软件全过程形成闭环管控。全业务仿真测试与监控解决方案如图1所示。

图1 全业务仿真测试与监控解决方案图

业务监控和系统自动化测试主要目标包括：

1）在需求分析阶段，将自动化测试结果和需求编号进行关联，自动化测试的结果可直接与需求分析内容统一管理。当自动化测试测试出故障问题后，业务管理人员可以直接判定是需求存在问题还是实现环节出现了问题；

2）在新系统上线、系统升级上线过程中，自动化测试完全替代人工shakedown测试，节省人工；自动化测试还可以同时完成集成测试、UAT测试；

3）在系统运营阶段，自动化测试可以对业务流程进行监控，支持系统健康状况分析；也可以提供早间巡检、流程验证等工具，辅助运营人员对系统进行巡检，出现问题则进行流程验证查找问题；将发生的故障问题反馈给相应负责人员解决，形成对系统故障处理的闭环管理。

2.2 解决方案介绍

通过对某省电信分公司各业务支撑系统运行情况分析，形成基于实时业务监控、自动化版本测试的业务系统目标。全过程业务仿真测试与监控解决方案功能模型见图2。主要内容包括系统健康评估模型、自动化监控、在线功能测试等部分，方案优点及特点介绍如下。

图2 全业务仿真测试与监控解决方案功能模型图

1）系统健康评估模型：从核心操作点、核心业务流程、系统整体协同情况等角度，评估业务功能、流程的执行性能指标（业务完成的时间指标），建立点、线面一体的系统健康评估模型，可以及时反馈业务支撑系统、业务流程、核心功能点的当前运营情况，及时管控关键业务的运营风险。

2）自动化监控：要求根据事先录制的测试脚本，按照任务执行列表，定时执行业务仿真测试，根据规则判定系统功能点、流程是否异常，将异常信息通过邮件、短信方式通知相关责任人；日常版本升级后，通过自动测试的方式对功能进行回归测试，保证系统版本质量。

3）无编码自动化测试用例编排和回放：使用对象可以是完全没有编程经验的业务人员和测试人员，采用创新性无编码自动化测试用例的编排技术帮助客户更低成本的实现自动化测试体系的建立，帮助客户更低成本的维护测试用例。操作人员只要掌握基本的录制方法和绘制流程即可制作测试用例，整个过程对目标业务系统是非侵入式的，只是对系统操作过程的录制。

4）可视化业务场景用例编排：业务场景测试是软件测试的重点，自动测试系统采用完全可视化的技术实现了业务场景测试的编排，通过流程图的绘制和简单的配置完成相对复杂业务场景测试的制作，无需任何编码工作，见图3。可视化技术显著降低了测试人员的学习成本和发生配置错误的概率[5]。

5）业务贯穿集成测试：企业软件很多不是独立存在的，它与很多系统存在页面集成、服务集成和数据集成，这些系统的测试需要考虑集成测试的需求。在业务场景流程图的绘制页面中，提供多种系统的集成能力，可以调用不同系统测试用例，同时也提供了对接口调用的支持，实现穿越多个系统的端到端集成测试。

6）高可控分布式测试执行：系统测试用例数量在几百或者几千，有的测试用例执行时长在5-10分种，而每台机器的网络带宽是有限制的，所以需要分布式的执行环境来完成大数量的测试用例执行。业务贯穿集成测试提供了定时定量分布式执行测试用例的支持，提供测试计划拖拽式制作，提供多台测试客户端任务定量分配的控制能力，提供实时任务执行情况的监控体系。

图3 端到端业务场景可视化编排图

2.3 解决方案实施

采用此解决方案，某省电信分公司已经完成多个复杂端到端流程的自动化测试场景，其中包括E6、E8融合套餐订购等业务。支持对CRM（客户关系管理）、SPS（服务开通系统）、资源、计费系统等多系统的集成能力，可以调用不同系统测试用例及业务接口，实现端到端的测试场景。并且CRM、SPS、TSAP（电信业务自动激活平台）、资源、计费系统、服保的服务器实例都已经纳入服务器实例监控。

3 解决方案应用效果分析

某省电信分公司采用了业务系统监控和自动化测试方案，实现了对各业务支撑系统的有效管控，其实施效果分析主要从发现问题的频率、自动测试结果报告以及投入测试人力成本进行有效评估。

3.1 端到端流程7*24自动监测、实时告警

通过对业务系统的24小时不间断业务仿真测试，多次及时发现信息系统的性能下降、服务器异常、流程中断等故障，快速通知维护人员处理问题，在情况恶化前解决障碍，有效避免客户感知下降。目前已完成某省电信分公司6大核心信息系统的58个关键操作及流程实施监控及自动测试。

3.2 分析业务监测数据，优化系统能力

通过对业务系统的业务仿真测试数据，发现系统在不同的时间段、不同的业务环节呈现一定的效率变化规律，指导系统维护人员针对此规律进行代码优化及运营优化。如：下午4点左右工单处理呈现缓慢情况，需要加大此时的系统巡查力度。

3.3 Shakedown测试自动化，提升版本质量

针对核心信息系统上线时的Shakedown测试需要对业务场景进行回归测试。目前设定8个核心场景，涉及CRM、SPS、TSAP、资源系统、计费系统的端到端核心业务。在系统上线前实现全自动Shakedown测试，每个本地网可至少节省5人以上的测试人工成本，测试时间由3～4小时缩短为1小时左右。随着版本管理的深入，测试场景还将不断扩充，提高测试用例的覆盖率，提升版本质量。

4 总结

企业信息化建设的目标是提高企业现代化管理水平，系统建设起来后进入系统运行维护阶段，信息系统维护管理关系到业务支撑能力、性能、新需求响应速度等各方面，直接影响市场的响应效率。全过程业务仿真测试与监控方案对软件需求分析、开发上线、运营监控三个重要环节实施自动化测试，实现对业务软件全过程形成闭环管控。端到端流程自动监测极大提升了系统的事前维护能力，无编码测试用例编排、全自动业务仿真测试全面提升了测试覆盖率，避免人工测试带来误差。

[1]石翌，刘欢，孙文超.跨平台自动测试系统标准信息框架研究[J].计算机测量与控制,2011(3)：369-372.

[2]张毅.自治组建架构在存储业务仿真测试中的应用[J].计算机科学,2012(8)：164-168.

[3]王游，冯曙明，何金陵.基于脚本的流程自适应自动化测试研究[J].计算机与现代化,2015（2）：95-100.

[4]吴伶琳.基于Selenium的软件自动化测试的研究与应用[J].计算机与现代化,2013（2）：65-68.

[5]桑兰会.自动化软件测试脚本管理工具研究和实现[D].上海：上海交通大学,2012.

Research on intelligence test and business simulation in telecom business support systems

TANGLi-hua1,XUHui2,LIUXu3
(1.Hunan Post and Telecommunication College,Changsha,Hunan,China 410015; 2.Enterprise Informatizaition Department ofHunan TelecomCorp.,Changsha,Hunan,China 410007;3.Shanghai Pukun Information TechnologyCo.Ltd.,Shanghai,China 201203)

At present,we usuallyuse the manual methods totest the telecombusiness support systems.Toenhance maintenance and management level and realize information system automatic test and whole process closed loop control software,the end-to-end process of automatic monitoring and automatic test and its functional model are studied based on the simulation and intelligent test technology. The scheme mainly includes system monitoring and evaluation model,online monitoring,automatic test,etc.The results indicate the proposed systemis effective.

business simulation;intelligence test;end-to-end process;regression testing;shakedown test

10.3969/j.issn.2095-7661.2016.04.005】

TP311.52

A

2095-7661（2016）04-0018-04

2016-10-17

湖南省教育厅科学研究项目（项目编号：No.15C1016）；湖南省“十二五”规划课题（课题编号：XJK013CZY055）。

唐丽华(1972-)，女，江西赣州人，湖南邮电职业技术学院互联网工程系副教授，高级工程师，硕士，研究方向：企业信息管理系统建模。