协议测试

协议测试

May 9, 2016

协议测试

What 什么是协议测试

什么事协议? 协议是计算机进程或网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。

什么是协议测试? 协议测试就是软件界面与应用服务器间通信规则的测试。

需要注意一点,协议测试不是接口测试,接口测试通常是RPC调用,例如基于HTTP SOAP, XML-RPM 并不在本文的讨论范围之内,接口测试可以放在单元测试中。

Why 为什么要做协议测试

传统测试更多注重界面的测试,界面是针对用户的,也是唯一可见,也是最容易测试的。我们通过下面的金字塔说明。

          /\
         /  \ 
        / UI \
       /``````\
      /  API   \
     /``````````\
    /   Service  \
   /..............\

用户只能看到 UI ,UI测试是有局限的,只能看到冰山一角,越往下层越难发现软件的缺陷。

互联网的今天应用软件已不仅仅是三层架构,互联网特点是多语言混合开发,软件运行在异构平台上。

举例最简单的B/S结构的应用测试如下:

用户 -> DNS -> CDN -> Proxy / SLB -> Web -> Application -> Cache -> Database

这已经是最简单的结构了,复杂都远不止这些。中间环节还可以加入搜罗引擎,计划任务,单点登录……

所以仅仅通过UI测试是无法满足,但我们往往看看企业中测试团队的人员比例是,UI测试人数最多,Service 人数最少,呈现出倒金字塔形状。

where 在哪儿测试

这里谈的协议,不仅限于UI到服务间的协议,还有服务于服务见的协议,进程与进程间的协议。

这些协议五花八门,有私有协议,有开放式协议,有二进制协议,有文本协议,还有中性协议二进制与文本混用。

难以归类,从不同角度可能做不同的归类。

when 什么时候测试

什么时候测试,我的建议紧随开发的进度。不要等待软件开发完时在测试,这样的好处是随时可能发现问题。

Who 谁来做,是执行对象;

协议测试可能是传统科班出身测试工程师的门槛,但对于全栈工程师来说相对容易。协议测试通常无法使用现有的测试软件做测试,很多情况需要我们写专用的测试软件。

编写测试软件需要掌握哪些技术呢,除了精通一门语言还要掌握下面最基本的技能?

数据处理

  1. XML处理 DOM / XPATH
  2. 系列化与反序列化 例如 语言自身的系列化 / Json / Hession / MsgPack / Protobuf
  3. 编码与解码 URL / Base64 / Unicode / GB系列
  4. 摘要 MD5 / SHA1 / CRC32
  5. 加密解密 DES / ASE / 分对称公私钥加密
  6. pack/unpack 主要用于处理C/C++结构体重的数据库结构

通信

  1. HTTP GET/POST/PUT/DELETE
  2. 消息队列 RabbitMQ / ActiveMQ / ZeroMQ
  3. Unix Socket / Tcp Socket / UDP Socket
  4. HTML5 / Web Socket / Ajax
  5. 管道
  6. Sniffer 软件(抓包/监控)

信号,线程,存储

  1. 共享内存
  2. 线程锁
  3. 信号处理

How 怎样做测试

  1. 使用现有的测试软件
  2. 编写软件模拟协议发出请求然后验证反馈结果
  3. 嗅探,植入

目前自动化测试软件发展很快,可以实现很多协议测试,但仍有局限。所以仍然需要用户自己开发测试工具。

对于 HTTP GET / POST 完全可以通过现有测试软件实现我们的测试需求。

对于已知协议的测试是比较容易进行的,更多是工作是,编码/解码,协议的送出与反馈。

对于很多未知的私有协议就需要经验了,需要大量协议嗅探,总结,反复尝试。文本协议门槛比较低,对于私有的二进制协议难度相对高些。

如何学习协议测试

学习协议测试分为几个阶段:

  1. 首先从文本协议开始学起,第一步先拿 SMTP 发送邮件 练手,了解基本协议后,就可以进行下一步学习,学习HTTP协议,处理基本的请求。 可以尝试自己开发一个 Web 服务器,不用太复杂,实现基本的目录浏览,文件下载,GET/POST 处理。最后学习ajax, json, websocket 等等,
  2. 然后学习二进制协议。早年都欢拿 MSN / QQ 练手,实现一个QQ机器人,这里涉及到其他语言处理C/C++的结构体的问题,就是 pack/unpack 操作,这是一道门槛,阔跨过去前途光明。 目前很多软件架构上尽量避免使用结构体,而是使用序列化例如msgpack/hession/Protobuf等等,主要是方便多语音环境的通信。
  3. 最后学习与硬件交互,可以拿GSM Modem AT 命令练手,DTMF 信令解码,AFSK数字信号处理 等等

案例:

Motorola Mototrbo DMR 数字电台(自己百度)测试案例分享给各位。

我是深圳较早一批使用数字电台的用户,手上有一台 Mototrbo XIR P8668 (对讲机,一下简称P8668),P8668拥有GPS/短信收发功能。 我想搞清楚这个短信收发如何实现,并计划实现一个每日发送天气预报给终端的功能。 P8668 通过蓝牙与电脑连接,蓝牙会虚拟一个网卡,任何通信都可以转发到蓝牙设备。

首先我开启嗅探器,扫描 P8668 的UDP端口,使用python 开发了一个简单日志记录功能,记录端口上通信的数据。然后开始测试,首先是ping功能,观看数据包变化。 没有多久就分析出ping的数据包,然后是发送短信,接收短信。反复比较分析每条日志,找出变化规律,最终完美的实现了短信收发。

总结

掌握协议测试的测试工程师钱途无量,协议测试门槛也远远高于一般的测试。

对于协议测试工程师我要说的是,不要局限在协议测试工程师这个领域,格局要放大些,例如监控领域,自动化领域,游戏外挂领域等等。

原文发布于微信公众号 - Netkiller(netkiller-ebook)

原文发表时间:2016-05-11

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