一种WLAN自动化测试平台的设计及实现

0 引言
随着越来越多的企业和个人用户使用无线局域网，无线网卡成为笔记本电脑的标准内置，以及无处不在的互联网络，无线上网已成为潮流，无线上网的人数迅速上升，人们越来越依赖网络的习惯导致对无线网络的迫切需求也随之加剧。目前WLAN就是这样一种成熟和商用的无线上网解决方案。WLAN业务在美国和欧洲已有越来越广泛的应用。由于中国商用WLAN发展的相对比较慢，对WLAN测试的需求没有像传统的GSM ／GPRS／CDMA网络测试需求那样旺盛，国内的同类测试软件比较少，但是随着网络的日益普及，WLAN的测试就凸显重要。

1 WLAN测试及其自动化
1．1 WLAN测试的内容
WLAN测试的主要内容涉及无线网卡的功能测试和性能测试。而无线网卡的功能测试包括IEEE 802．11协议规定的各种网络模式下、各种加密方式下的加网、扫描以及QoS、WMM等测试；性能测试是指在各种加密方式下、各个信道的WLAN的吞吐率测试。目前WLAN的网络模式有a，b，e，g，n等以及他们的混合模式，加密方式可分为wep，wpa-psk(ccmp)，wpa2-psk(ccmp)，wpa-psk(tkip)，wpa2-psk(tkip)，wpa-psk(ccmp／tkip)，wapi-psk等多种加密方式，鉴权方式也分为open system，shared key，wpa-psk，wpa2-psk，wapi-psk，wapi-certificate等，而密钥类型和长度也可以分为很多种，将上述条件组合，测试用例数量是非常大的。
而在规定的测试周期内，要进行多轮的回归测试，一方面由于测试内容繁多，很难在较短的时间内去考虑更深层次的测试，另一方面，多轮的回归测试导致测试人员疲劳，很难保证每轮测试的细致性。
因此一款能将测试人员从重复、繁琐的测试中解放出来的WLAN自动化测试工具就显得非常重要。
1．2 传统的WLAN测试方法
图1为人工测试WLAN的示意图。图中AP端是指无线接入点所在的端，通过手工的Web界面配置来组建我们所需的网络；STA端是指无线网卡所在的端。从图中我们可以看出，测试人员需要分别配置AP端和STA端。而STA端的配置根据操作系统的不同、网卡的不同而不同。按照这种方法，测试1．1节介绍的WLAN测试的内容，需要很高的人力成本。

2 WLAN自动化测试平台总体框架及实现
测试平台的设备部署情况如图2所示。整个测试平台由控制台、网卡终端群、AP终端群以及Packets服务器四部分组成。

2．1 总体框架
控制台为测试平台的核心部分，主要负责终端设备的远程控制、测试任务的配置以及分发、测试结果的收集与显示等工作。控制台通过有线网络与AP终端群、网卡终端群进行控制流的交互，为了有效隔离无线通信链路与有线链路的数据流，控制台可采用双网卡模式或者VLAN技术进行子网的划分，确保网卡终端群与AP终端群的有线链路隔离。
当测试对象为网卡时，AP终端群作为测试支持设备工作，此时采用固件升级为DD-WRT的AP设备，接收来自控制台的配置命令来组建不同类型的网络，以配合网卡终端群完成如加网、漫游、速率等功能的测试。
作为待测试对象时，网卡终端群通过接收来自控制台的命令执行相应的测试脚本，完成BSS以及IBSS网络功能的检测。作为支持设备时，网卡终端群则充当验证AP设备功能的角色。
Linux认证服务器采用OpenSSL技术提供应用层的认证，为网卡设备加入lli企业级模式提供认证服务。
Packets服务器主要有两个作用：第一，作为基本的抓包工具，对测试过程中空中特定的包进行捕获和解析，用以配合功能测试中对测试结果的分析。第二，该服务器充当灰盒级测试功能的主体，通过对底层驱动的修改以及对包的捕获、过滤、修改、转发等完成各种极限或特定场景的模拟测试。
在实际过程中，网卡设备工作的环境可以各不相同，如部分终端为Linux环境，部分终端为Windows环境，通过控制台进行分发不同的测试脚本即可屏蔽测试设备终端的环境差异。
2．2 控制流程
根据测试平台总体框架，可以将软件框架分为四个模块；测试用例管理模块、平台通信管理模块、测试过程管理模块、测试结果管理模块，如图3所示。

测试用例管理模块负责测试用例的抽取、脚本参数的配置等功能。当配置完成后，通过通信管理模块将测试脚本以及参数分发给测试平台中的各个终端设备，接下来，由测试过程管理模块负责完成整个测试执行工作，同时记录测试执行的结果以及日志等信息，最后由测试结果管理模块对测试结果进行提取与分析，形成最终的测试报告。
在各个功能模块中，平台通信管理模块是基础，为其他模块提供了控制通路。测试过程管理模块对整个测试过程进行凋控，实现测试过程的自动化，保证过程的顺利完成。

3 WLAN自动化测试工具的实际应用
本系