一種基于虛擬化計算機系統(tǒng)的小衛(wèi)星地面測試方法
【專利摘要】一種基于虛擬化計算機系統(tǒng)的小衛(wèi)星地面測試方法，主要涉及以虛擬機服務(wù)器、鏡像應(yīng)用終端為主的硬件設(shè)備和虛擬計算機、操作系統(tǒng)鏡像為主的軟件服務(wù)。方法中需在衛(wèi)星工廠測試場地和外場試驗場地建立同樣的環(huán)境系統(tǒng)，工廠測試系統(tǒng)配置后使用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器存儲衛(wèi)星遙測數(shù)據(jù)和測試結(jié)果，使用鏡像為用戶提供指令發(fā)送和數(shù)據(jù)顯示服務(wù)。轉(zhuǎn)場時將數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和鏡像數(shù)據(jù)導(dǎo)出，并在外場測試環(huán)境中執(zhí)行導(dǎo)入操作，導(dǎo)入后在外場形成的測試系統(tǒng)可以完全復(fù)制工廠測試系統(tǒng)的最終狀態(tài)，發(fā)射場測試結(jié)束后可以將數(shù)據(jù)再次導(dǎo)出封存或參考。本發(fā)明方法具有通用性，快速性，高可靠性等特點，可以降低測試及維護成本，縮短衛(wèi)星的測試周期，減輕測試人員的工作量。
【專利說明】一種基于虛擬化計算機系統(tǒng)的小衛(wèi)星地面測試方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于航天器測試領(lǐng)域，涉及一種衛(wèi)星測試方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，大多數(shù)衛(wèi)星地面測試系統(tǒng)均是采用實體計算機建立的分布式結(jié)構(gòu)，即測試系統(tǒng)中各計算機都是獨立存在的，各計算機之間的數(shù)據(jù)通信通過交換機進行互聯(lián)，每一臺計算機的軟件配置等都需要單獨進行，即使是配置兩臺完全一樣的計算機，也需要進行兩次操作，這就使得地面測試系統(tǒng)的管理和維護工作比較困難。每當(dāng)有一個新的衛(wèi)星型號進行測試時，測試人員都需要重新配置每一臺計算機的操作系統(tǒng)和相關(guān)軟硬件設(shè)置，且當(dāng)測試系統(tǒng)中的應(yīng)用軟件版本狀態(tài)發(fā)生改變時，測試人員需要分別更新每一臺計算機上安裝的應(yīng)用軟件。這就必然給測試人員造成很多重復(fù)性的工作，從而影響衛(wèi)星型號測試任務(wù)的完成周期，同時也降低了測試系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
[0003]另一方面，這種依賴于實體計算機的分布式結(jié)構(gòu)中，由于每一臺計算機的獨立性，需要分別添加標(biāo)記以區(qū)分不同的計算機，且計算機使用人只能在固定的計算機上找到本地文檔。當(dāng)需要借鑒其他衛(wèi)星的測試數(shù)據(jù)或文檔時，則需要找到相應(yīng)衛(wèi)星的測試計算機，這就使測試人員的文檔維護工作更加繁瑣，同時增加了管理成本。在執(zhí)行多星測試任務(wù)時，上述問題由于衛(wèi)星測試文件交叉使用且衛(wèi)星數(shù)據(jù)在同一網(wǎng)段內(nèi)的傳輸而變得更加嚴(yán)峻。
[0004]此外，對于常規(guī)的衛(wèi)星生產(chǎn)模式，衛(wèi)星測試周期的最后階段將從工廠測試轉(zhuǎn)到發(fā)射場測試，實體計算機測試系統(tǒng)的轉(zhuǎn)場工作需要攜帶工廠測試過程中的全部測試計算機及相關(guān)設(shè)備，人力、物力成本較大，增加了時間成本，不利于提高測試效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種基于虛擬化計算機系統(tǒng)的小衛(wèi)星地面測試方法，通過建立虛擬化計算機系統(tǒng)快速建立衛(wèi)星地面測試環(huán)境，便于快速轉(zhuǎn)場測試，簡化對衛(wèi)星地面測試環(huán)境的管理和維護，縮短衛(wèi)星型號的測試周期，提高衛(wèi)星的測試效率。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種基于虛擬化計算機系統(tǒng)的小衛(wèi)星地面測試方法，包括如下步驟:
[0007](I)在衛(wèi)星生產(chǎn)場地和衛(wèi)星發(fā)射場均建立相同的測試環(huán)境；所述的測試環(huán)境包括通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)在一起的虛擬機服務(wù)器、XenCenter主控臺計算機、鏡像應(yīng)用終端、鏡像推送服務(wù)器、動態(tài)主機配置協(xié)議服務(wù)器、衛(wèi)星測試用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，其中鏡像推送服務(wù)器、動態(tài)主機配置協(xié)議服務(wù)器、衛(wèi)星測試用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器通過XenServer系統(tǒng)在虛擬機服務(wù)器中構(gòu)建，虛擬機服務(wù)器中安裝XenServer服務(wù)系統(tǒng)，鏡像應(yīng)用終端設(shè)置為網(wǎng)絡(luò)啟動，利用動態(tài)主機配置協(xié)議服務(wù)器管理測試環(huán)境中的IP地址分配，利用鏡像推送服務(wù)器存儲鏡像并將鏡像推送到鏡像應(yīng)用終端上使用；所述的衛(wèi)星測試用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中安裝有用于衛(wèi)星測試的測試模塊，所述的鏡像中包含有操作系統(tǒng)，以及用于向衛(wèi)星發(fā)送測試指令的控制臺或者用于查看衛(wèi)星遙測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)顯示模塊；
[0008](2)衛(wèi)星組裝完成后，在衛(wèi)星生產(chǎn)場地的測試環(huán)境中，通過XenCenter主控臺計算機訪問虛擬機服務(wù)器，導(dǎo)入鏡像啟動鏡像應(yīng)用終端，鏡像應(yīng)用終端啟動加載鏡像并由控制臺調(diào)用衛(wèi)星測試用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上的測試模塊對衛(wèi)星進行測試，利用數(shù)據(jù)顯示模塊查看衛(wèi)星的遙測數(shù)據(jù)，并將測試結(jié)果存儲在衛(wèi)星測試用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中；
[0009](3)在衛(wèi)星生產(chǎn)場地測試工作結(jié)束后，將所述的鏡像、衛(wèi)星測試用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器導(dǎo)出并通過移動存儲介質(zhì)攜帶至衛(wèi)星發(fā)射場；
[0010](4)待衛(wèi)星轉(zhuǎn)運至發(fā)射場后，在衛(wèi)星發(fā)射場的測試環(huán)境中，將存儲介質(zhì)中的鏡像導(dǎo)入衛(wèi)星發(fā)射場的鏡像推送服務(wù)器，將衛(wèi)星測試用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器導(dǎo)入虛擬機服務(wù)器，通過XenCenter主控臺計算機訪問虛擬機服務(wù)器，導(dǎo)入鏡像啟動鏡像應(yīng)用終端，鏡像應(yīng)用終端利用鏡像啟動并由控制臺調(diào)用衛(wèi)星測試用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上的測試模塊對衛(wèi)星進行測試，利用數(shù)據(jù)顯示模塊查看衛(wèi)星的遙測數(shù)據(jù)，將測試結(jié)果與衛(wèi)星生產(chǎn)場地測試得到的測試結(jié)果進行比對，完成對衛(wèi)星的測試。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于:
[0012](I)本發(fā)明采用基于Citrix的計算機虛擬化方法，將衛(wèi)星測試網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的測試計算機虛擬化并在同一臺服務(wù)器上運行，不同衛(wèi)星的測試人員通過訪問不同的虛擬機進行衛(wèi)星測試工作。由于計算機集中虛擬在同一臺服務(wù)器中，減少了實際計算機的分布數(shù)量，便于測試人員對計算機及數(shù)據(jù)進行管理和維護。利用Citrix提供的PVS服務(wù)進行操作系統(tǒng)鏡像推送可以快速復(fù)制多臺同一功能鏡像供多人使用，提高衛(wèi)星地面測試環(huán)境的建立效率，縮短衛(wèi)星的測試周期。基于上述的計算機虛擬化和操作系統(tǒng)鏡像推送功能，可以在有相同設(shè)備環(huán)境的兩地實現(xiàn)快速的測試系統(tǒng)復(fù)制和重建，并減少隨衛(wèi)星轉(zhuǎn)運的地面測試設(shè)備數(shù)量，降低了衛(wèi)星的測試成本；
[0013](2)本發(fā)明方法采用基于Citrix的操作系統(tǒng)鏡像推送服務(wù)(PVS)設(shè)計，不同的衛(wèi)星使用統(tǒng)一的測試計算機終端來進行指令發(fā)送或衛(wèi)星遙測數(shù)據(jù)顯示，各型號測試人員只需為不同功能計算機推送配置了相應(yīng)功能的操作系統(tǒng)鏡像即可。操作系統(tǒng)鏡像根據(jù)功能的不同分別預(yù)安裝控制臺或數(shù)據(jù)顯示軟件，由PVS服務(wù)器將鏡像池中的鏡像快速推送到網(wǎng)絡(luò)中的終端計算機上。由于同一個衛(wèi)星的所有相同功能終端(如數(shù)據(jù)顯示終端)均采用同一個鏡像文件，則無論測試系統(tǒng)中有多少臺終端計算機，在建立衛(wèi)星測試系統(tǒng)時測試人員只需對每一個鏡像進行一次配置，再將配置后的鏡像用PVS推送即可幫助快速完成測試系統(tǒng)的建立。采用這種設(shè)計方法可以提高測試系統(tǒng)的通用性，同時可以有效地減少測試系統(tǒng)建立和維護的工作量；
[0014](3)本發(fā)明采用PVS推送鏡像的方式可以設(shè)置每個鏡像的讀寫模式，當(dāng)多終端共用一個鏡像時，鏡像必須為只讀模式，用戶對鏡像所進行的所有修改在終端重啟重新加載鏡像后都將失效。這就意味著即便操作系統(tǒng)感染病毒，或系統(tǒng)崩潰，測試人員也可以通過重啟計算機恢復(fù)系統(tǒng)而不影響測試進度，這種配置鏡像讀寫權(quán)限的方式提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。若鏡像需修改，則設(shè)置為讀寫模式，然后測試人員可以通過在一臺終端上永久修改鏡像，進行例如病毒庫升級和軟件安裝等操作。鏡像再次重新設(shè)置為只讀模式后，所有被推送此鏡像的終端重啟時將自動加載更新。此外，利用PVS的終端集中管理功能，可以在PVS服務(wù)器端同時對多鏡像終端計算機發(fā)送遠程關(guān)機指令而不必分別進行關(guān)機，進一步提高了測試工作人員的工作效率。相比于傳統(tǒng)的測試系統(tǒng)，虛擬化系統(tǒng)中的PVS鏡像推送服務(wù)管理模式還可以減少對物理計算機的依賴，當(dāng)一個測試任務(wù)結(jié)束，所需功能的終端不再使用時，只需刪除鏡像并為終端指定新的鏡像就可以使終端快速加入新的測試任務(wù)中，節(jié)約計算機資源和測試時間成本；
[0015](4)本發(fā)明基于XenServer的計算機虛擬化設(shè)計方式可以將測試數(shù)據(jù)庫計算機集中虛擬在一臺服務(wù)器中運行，測試人員通過遠程桌面訪問計算機進行控制。此方法能夠使不同型號間的衛(wèi)星數(shù)據(jù)查詢更加靈活快速，在需要查詢其它衛(wèi)星數(shù)據(jù)或使用某歷史衛(wèi)星數(shù)據(jù)(也采用此虛擬系統(tǒng))時，可以通過XenCenter軟件開啟相應(yīng)后臺計算機進行數(shù)據(jù)查詢。由于所有的后臺虛擬機均在服務(wù)器上運行，所以測試數(shù)據(jù)庫計算機同時也脫離了物理計算機在占地空間和功耗等方面的限制。由于虛擬機建立在虛擬機服務(wù)器中，而服務(wù)器適合保持長加電狀態(tài)，且服務(wù)器的可靠性也高于普通計算機，所以其中建立的衛(wèi)星數(shù)據(jù)基礎(chǔ)庫、實時庫可以不必關(guān)機，當(dāng)有測試任務(wù)時可以快速啟動其中的數(shù)據(jù)庫，提升工作效率。當(dāng)有虛擬機不再使用時可以對其上數(shù)據(jù)進行備份，然后將虛擬機刪除，釋放服務(wù)器資源。相比傳統(tǒng)測試系統(tǒng)，本發(fā)明方法可以節(jié)約計算機資源，降低系統(tǒng)管理成本，增加系統(tǒng)可靠性；
[0016](5)本發(fā)明基于Citrix的虛擬化策略的測試方法能夠?qū)⑻摂M化后的測試計算機快速導(dǎo)入導(dǎo)出，在重新搭建外場試驗測試環(huán)境、發(fā)射場測試環(huán)境時不需要攜帶物理計算機至試驗場地或發(fā)射場，而是只需將鏡像文件、虛擬機模板導(dǎo)出于一個移動存儲設(shè)備中攜帶至外場地，然后通過預(yù)留的一套測試系統(tǒng)硬件環(huán)境，將虛擬計算機以導(dǎo)入模板和創(chuàng)建虛擬機的形式以及將操作系統(tǒng)鏡像直接拷貝并重新推送，通過簡單的設(shè)置快速建立發(fā)射場測試系統(tǒng)。后續(xù)無論執(zhí)行多少次外場任務(wù)，都可以使用外場預(yù)留的同一套系統(tǒng)，從而快速建立測試系統(tǒng)，提高衛(wèi)星測試轉(zhuǎn)場流程工作效率，減少轉(zhuǎn)場測試工作人力、物力和時間成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明方法的流程圖；
[0018]圖2為本發(fā)明虛擬化系統(tǒng)的組成示意圖；
[0019]圖3為XenCenter對虛擬計算機的管理模式示意圖；
[0020]圖4為DHCP服務(wù)器提供網(wǎng)絡(luò)管理模式示意圖；
[0021]圖5為PVS服務(wù)器管理鏡像應(yīng)用終端和鏡像文件模式示意圖；
[0022]圖6為虛擬化測試系統(tǒng)在衛(wèi)星測試中的應(yīng)用及數(shù)據(jù)流關(guān)系圖。

【具體實施方式】
[0023]本發(fā)明方法主要依靠于計算機虛擬化測試系統(tǒng)，主要涉及:虛擬機服務(wù)器，XenCenter主控臺計算機，鏡像應(yīng)用終端，各角色功能的虛擬計算機，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。其中，XenCenter主控臺計算機可以為構(gòu)建在其他虛擬機服務(wù)器中的虛擬機或物理計算機。各虛擬計算機通過XenServer系統(tǒng)在虛擬機服務(wù)器中構(gòu)建，其角色包括:鏡像推送(Provis1ning Services Console, PVS)服務(wù)器,動態(tài)主機配置協(xié)議(DHCP)服務(wù)器,衛(wèi)星測試用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。衛(wèi)星測試用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中安裝有用于衛(wèi)星型號測試的相關(guān)測試工具。
[0024]首先建立測試環(huán)境。通過在虛擬機服務(wù)器中安裝XenServer系統(tǒng)，保證虛擬機服務(wù)器對外界網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)通，并通過XenCenter主控臺計算機訪問虛擬機服務(wù)器以在虛擬機服務(wù)器上搭建各角色功能的虛擬計算機。虛擬計算機可以通過導(dǎo)入虛擬機快照或模板，然后在服務(wù)器內(nèi)進行創(chuàng)建，創(chuàng)建好后的虛擬計算機按照其不同角色分別進行不同的配置來承擔(dān)不同的功能。
[0025]DHCP服務(wù)器:使用虛擬計算機承擔(dān)DHCP功能，用于管理虛擬化系統(tǒng)中所有自動獲得IP地址的虛擬計算機的IP分配，同時管理鏡像應(yīng)用終端的IP地址租用。
[0026]PVS服務(wù)器:使用虛擬計算機承擔(dān)鏡像推送功能。其中鏡像是指利用Citrix的虛擬化方法，將windows操作系統(tǒng)虛擬化為鏡像文件進行應(yīng)用，鏡像中可以按用戶需求安裝軟件或服務(wù)，但由于應(yīng)用鏡像的硬件性能限制，一般鏡像中只安裝低性能要求的軟件，而不安裝需要高性能和大存儲容量的軟件或服務(wù)。在衛(wèi)星測試系統(tǒng)中，不同功能的鏡像分別安裝控制臺、數(shù)據(jù)顯示等軟件，形成對應(yīng)的控制臺鏡像或數(shù)顯鏡像。PVS服務(wù)器可以將導(dǎo)入在服務(wù)器內(nèi)鏡像池中的鏡像推送到相應(yīng)的鏡像應(yīng)用終端上供用戶使用，并可修改鏡像的讀寫權(quán)限，用以完成鏡像的維護和管理。
[0027]控制臺的工作原理為，建立一個人機交互界面，提供測試人員向衛(wèi)星發(fā)送上行指令；通過TCP/IP協(xié)議與衛(wèi)星測試基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫連接，并獲得指令信息，提取的指令信息由測試人員選擇發(fā)送。數(shù)據(jù)顯示模塊的工作原理為，建立一個人機交互界面，提供測試人員查看實時衛(wèi)星遙測數(shù)據(jù)，通過TCP/IP協(xié)議與衛(wèi)星測試實時數(shù)據(jù)庫連接，并獲得解析后的遙測信息，按照解析列表顯示給測試人員查看。
[0028]此外，鏡像中還可以安裝數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計工具(查詢歷史數(shù)據(jù))，趨勢分析工具(以曲線形式查看實時遙測數(shù)據(jù)變化趨勢)等其它功能軟件，由于不同軟件完成不同功能，不具通用性，本發(fā)明方法中不對此類軟件加以說明。
[0029]前述的DHCP和PVS服務(wù)器都是為測試系統(tǒng)提供運行環(huán)境或為用戶上層應(yīng)用提供終端載體。
[0030]衛(wèi)星測試用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器:完成衛(wèi)星測試工作的主要角色，使用虛擬計算機建立，根據(jù)不同衛(wèi)星的測試需求配置相應(yīng)的測試模塊。包括衛(wèi)星測試基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(基礎(chǔ)庫)和實時數(shù)據(jù)庫(實時庫)?；A(chǔ)庫為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，管理衛(wèi)星遙測數(shù)據(jù)解析參數(shù)，點表，指令信息，遙測盤踞等；實時庫為分布型數(shù)據(jù)庫，用于根據(jù)點表存儲衛(wèi)星遙測數(shù)據(jù)供用戶實時查看或歷史查詢，此外，實時庫中還需安裝數(shù)據(jù)采集軟件，用以將網(wǎng)絡(luò)內(nèi)組播或廣播的衛(wèi)星遙測數(shù)據(jù)按基礎(chǔ)庫所提供的信息解析，并分類存儲于實時庫中。
[0031]鏡像應(yīng)用終端:使用不安裝本地操作系統(tǒng)的實體計算機，設(shè)置為網(wǎng)絡(luò)啟動，通過在網(wǎng)絡(luò)中獲得DHCP服務(wù)器分配的IP和PVS服務(wù)器分配的鏡像作為操作系統(tǒng)，通過加載不同功能的鏡像以完成數(shù)顯、總控等功能。
[0032]如圖1所示，為本發(fā)明方法的流程框圖，主要步驟如下:
[0033](I)建立虛擬化系統(tǒng)環(huán)境及設(shè)備。
[0034]首先，利用交換機和網(wǎng)線搭建基本局域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，如圖2中所示，保證虛擬機服務(wù)器所有網(wǎng)口對外界網(wǎng)絡(luò)連接正常。局域互聯(lián)網(wǎng)可以通過2層以上的交換機和網(wǎng)絡(luò)電纜搭建。XenCenter主控臺計算機及鏡像應(yīng)用終端也能夠訪問虛擬機服務(wù)器。在虛擬機服務(wù)器中安裝XenServer服務(wù),在XenCenter主控臺計算機上安裝XenCenter主控臺軟件。XenServer系統(tǒng)啟動后,通過XenCenter主控臺計算機訪問虛擬機服務(wù)器,利用XenServer中自帶的WindowsServer2003或WindowsServer2008操作系統(tǒng)模板,建立多臺虛擬計算機，分別作為DHCP服務(wù)器，PVS服務(wù)器以及衛(wèi)星測試用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。虛擬機建立完成后，為不同功能虛擬機安裝相應(yīng)服務(wù)，例如DHCP服務(wù)器需安裝DHCP服務(wù)，PVS服務(wù)器安裝PVS服務(wù)器軟件，衛(wèi)星測試數(shù)據(jù)庫服務(wù)器分別按功能安裝基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、實時數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)采集軟件等。以上，完成了虛擬化計算機系統(tǒng)硬件和軟件環(huán)境的搭建，相同配置的環(huán)境需要安裝多個以適應(yīng)衛(wèi)星外場試驗測試和發(fā)射場測試的需要。
[0035]由于測控前端計算機一般需要雙網(wǎng)卡，故此計算機使用物理計算機而非虛擬機實現(xiàn)。分系統(tǒng)計算機由于也是物理計算機可以提前設(shè)置IP，IP地址盡量規(guī)范統(tǒng)一，以方便后續(xù)DHCP服務(wù)器的IP管理。鏡像應(yīng)用終端啟動后在B1S中設(shè)置為網(wǎng)絡(luò)啟動，保存設(shè)置后等待PVS服務(wù)器設(shè)置完成后再重啟計算機。
[0036]XenCenter主控臺計算機作為控制虛擬機服務(wù)器內(nèi)各個虛擬計算機的主要控制方式，可以對安裝了 XenServer的服務(wù)器進行虛擬機建立、管理和維護，XenCenter主控臺對虛擬化系統(tǒng)中虛擬機的管理模式如圖3所示。XenCenter主控臺登錄到XenServer上后可以獲得虛擬服務(wù)器內(nèi)部的虛擬機運行情況，也可以導(dǎo)入虛擬機模板并復(fù)刻建立新的虛擬計算機或?qū)⑻摂M計算機及其快照導(dǎo)出為模板。在建立虛擬計算機的過程中，可以依據(jù)不同功能虛擬計算機所需性能不同而靈活地分配虛擬計算機的CPU核數(shù)、內(nèi)存大小和硬盤容量。如DHCP服務(wù)器可以只分配一個30G大小的C盤，而衛(wèi)星測試用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器則可以再分配一塊800G的D盤。
[0037](2)運行系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)。
[0038]在不同角色功能計算機中開啟相應(yīng)服務(wù)，如DHCP服務(wù)器開啟DHCP服務(wù)并管理局域網(wǎng)中的IP分配，PVS服務(wù)器的存儲池中拷貝鏡像文件，并在服務(wù)器中導(dǎo)入鏡像，衛(wèi)星測試用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中安裝相應(yīng)的衛(wèi)星測試模塊。
[0039]通過XenCenter主控臺計算機先開啟DHCP服務(wù)器，為虛擬化系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)，對局域網(wǎng)中IP進行分配和管理。DHCP服務(wù)建立不同網(wǎng)段的作用域，以防止臨時入網(wǎng)的機器或固定IP地址機器與網(wǎng)絡(luò)中由DHCP分配的IP沖突。如圖4所示，在運行過程中，新建的虛擬計算機默認(rèn)自動獲得IP地址，建立后可以將虛擬計算機的IP地址更改到為此類虛擬計算機設(shè)置的獨立作用域內(nèi)，以防止系統(tǒng)內(nèi)IP混亂，達到IP資源統(tǒng)一管理的目的。加入虛擬化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的分系統(tǒng)計算機也可以將IP更改到為分系統(tǒng)計算機設(shè)置的獨立作用域內(nèi)。
[0040]再開啟PVS服務(wù)器啟動鏡像推送服務(wù)。服務(wù)器環(huán)境全部啟動完成后，再打開已經(jīng)設(shè)置為網(wǎng)絡(luò)啟動的鏡像應(yīng)用終端，讀取MAC地址，通過XenCenter主控臺計算機訪問PVS服務(wù)器并在其中對啟動的鏡像應(yīng)用終端分配鏡像，重啟鏡像應(yīng)用終端后可以獲得鏡像操作系統(tǒng)。在PVS服務(wù)器中可以更改鏡像的讀寫模式以方便維護，正常應(yīng)用時為只讀模式，這時同一鏡像可以推送至多臺鏡像應(yīng)用終端，且可防止病毒篡改文件；修改鏡像時需設(shè)置為讀寫模式，可以通過在任意一臺鏡像應(yīng)用終端上修改鏡像以永久修改，重新推送后各終端加載更新后的鏡像，提升測試系統(tǒng)維護效率。
[0041]對于鏡像應(yīng)用終端，由于虛擬化系統(tǒng)中終端數(shù)量較多，且測試過程中由于測試任務(wù)不同，并不是所有的鏡像應(yīng)用終端都同時開啟，如果保留所有的鏡像應(yīng)用終端IP，則會造成IP資源的浪費。而DHCP服務(wù)器可以單獨為鏡像應(yīng)用終端分配作用域，在作用域內(nèi)的地址池為鏡像應(yīng)用終端設(shè)置起止地址，鏡像應(yīng)用終端啟動后獲得的IP將從起止地址范圍內(nèi)獲取并租用。這就意味著當(dāng)某些鏡像應(yīng)用終端長期不使用，其IP資源將被DHCP服務(wù)器回收并分配給其它計算機。對于具有發(fā)送指令權(quán)限的控制臺鏡像應(yīng)用終端，應(yīng)在地址池中將其租用的IP保留，DHCP將不再回收此重要終端的IP資源。這種運行模式可以高效地管理測試系統(tǒng)中的IP資源，達到動態(tài)分配，有效利用的作用。提高測試人員對測試網(wǎng)絡(luò)中的IP資源管理效率，減少維護工作量。
[0042](3)提供鏡像推送服務(wù)
[0043]PVS服務(wù)器提供對鏡像應(yīng)用終端的鏡像推送服務(wù)，鏡像應(yīng)用終端可以選擇從網(wǎng)絡(luò)啟動來加載由PVS服務(wù)器推送的操作系統(tǒng)?？梢赃_到快速配置測試系統(tǒng)中的設(shè)備并進行高效地維護，其管理模式如圖5所示。
[0044]在PVS服務(wù)器中導(dǎo)入鏡像文件并添加入鏡像池中，修改鏡像的讀寫權(quán)限:讀寫模式下，一個鏡像只能分配給一臺鏡像應(yīng)用終端并可以對鏡像內(nèi)容進行修改；只讀模式下，一個鏡像可以分給多臺鏡像應(yīng)用終端進行應(yīng)用。當(dāng)DHCP服務(wù)啟動、PVS服務(wù)啟動且鏡像設(shè)置完畢，重啟鏡像應(yīng)用終端電腦可以從網(wǎng)絡(luò)中讀取到DHCP為其分配的IP地址，證明網(wǎng)絡(luò)連通。PVS服務(wù)器分配鏡像與終端的MAC地址綁定，在開機過程中獲取了 MAC地址后可以在PVS服務(wù)器中添加此MAC地址設(shè)備并為其指定鏡像，也可以在PVS服務(wù)器中設(shè)定自動獲取網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備，這樣鏡像應(yīng)用終端的MAC地址將被自動讀取并將設(shè)備添加入PVS服務(wù)器中進行統(tǒng)一管理。設(shè)備添加到PVS服務(wù)器中后，可以為鏡像應(yīng)用終端修改設(shè)備名稱和綁定的鏡像，當(dāng)鏡像需要修改配置時(如為系統(tǒng)安裝數(shù)據(jù)顯示軟件)，則可以在此設(shè)備上對系統(tǒng)進行修改，修改完成后關(guān)機并將鏡像權(quán)限設(shè)置為只讀模式，并為多臺鏡像應(yīng)用終端配置此鏡像，這些鏡像應(yīng)用終端開機后將加載同一個鏡像，內(nèi)部設(shè)置與修改后的情況一致。例如，在建立總控系統(tǒng)時，可以依照與安裝了控制臺軟件或數(shù)據(jù)顯示軟件的鏡像模板復(fù)制并重命名為新的鏡像，然后將鏡像修改為讀寫模式并分別推送到任一臺鏡像應(yīng)用終端上，鏡像應(yīng)用終端加載鏡像并重新配置為適合本衛(wèi)星測試的狀態(tài)，修改完畢后關(guān)機，利用PVS服務(wù)器將鏡像修改為讀寫模式，則可以推送到系統(tǒng)中所有的鏡像應(yīng)用終端上應(yīng)用。當(dāng)鏡像應(yīng)用終端較多且為同一功能時，這種推送模式可以極大地減輕測試人員對系統(tǒng)中計算機設(shè)備維護的工作量。
[0045]此外，PVS服務(wù)器對鏡像應(yīng)用終端的管理不止于此，PVS還可以為其所管理的鏡像應(yīng)用終端提供統(tǒng)一的動作服務(wù)，如統(tǒng)一發(fā)送消息，統(tǒng)一關(guān)機等。當(dāng)較多數(shù)量的鏡像應(yīng)用終端在測試任務(wù)結(jié)束后需要關(guān)機時，可以由測試人員通過在PVS服務(wù)器上操作進行統(tǒng)一關(guān)機。
[0046]這種PVS鏡像推送模式的管理極大地減少了測試人員對系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備維護的工作量，尤其是測試模塊升級，病毒庫升級等操作，測試人員只需在一臺讀寫模式的鏡像應(yīng)用終端上進行一次修改，就可以再推送到多臺鏡像應(yīng)用終端中完成統(tǒng)一的升級操作。
[0047](4)工廠測試
[0048]在DHCP服務(wù)啟動，PVS服務(wù)啟動，各鏡像應(yīng)用終端成功加載鏡像并將軟件設(shè)置完成，衛(wèi)星測試數(shù)據(jù)庫啟動相應(yīng)服務(wù)以及在需要部署的位置安裝和設(shè)置其他必需軟件后，即可配合其他測試設(shè)備進行衛(wèi)星工廠測試。這里其他必需軟件指MTP，數(shù)據(jù)采集軟件，基礎(chǔ)庫維護工具，歷史數(shù)據(jù)查詢工具等，其他測試設(shè)備包括遙測遙控前端計算機、測控基帶或Cortex信道設(shè)備用于保障衛(wèi)星測試信道、PLC和太陽電池方陣模擬器用于為衛(wèi)星供電以及其他平臺或載荷分系統(tǒng)測試專用設(shè)備等。
[0049]虛擬化測試系統(tǒng)在衛(wèi)星工廠測試中的應(yīng)用及數(shù)據(jù)流關(guān)系如圖6所示。衛(wèi)星上下行遙控遙測數(shù)據(jù)通過高頻電纜與信道設(shè)備連接，下行遙測數(shù)據(jù)由信道設(shè)備轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸給前端計算機，前端計算機將數(shù)據(jù)以組播形式轉(zhuǎn)發(fā)，數(shù)據(jù)采集軟件將網(wǎng)內(nèi)組播信息按照遙測參數(shù)分類信息存儲到實時數(shù)據(jù)庫中，各終端上的數(shù)據(jù)顯示軟件則從數(shù)據(jù)庫中讀取最上層數(shù)據(jù)作為實時遙測供測試人員查看；上行遙控數(shù)據(jù)則由安裝在鏡像內(nèi)的控制臺發(fā)給MTP, MTP收到指令后對數(shù)據(jù)進行初步處理后發(fā)送給前端，前端再通過信道設(shè)備將指令信息發(fā)往衛(wèi)星。此外，衛(wèi)星測試中還用到基礎(chǔ)庫的維護和同步功能，MTP的智能判讀功能，歷史數(shù)據(jù)查詢功能和趨勢分析功能等。基礎(chǔ)庫維護工具提供基礎(chǔ)庫的交互界面，可以修改基礎(chǔ)庫內(nèi)存儲的指令信息和參數(shù)信息，基礎(chǔ)庫與實時庫的信息同步也通過維護工具完成；MTP通過接收控制臺發(fā)送的指令，以及基礎(chǔ)庫內(nèi)的指令判據(jù)信息，自動判讀指令后衛(wèi)星遙測數(shù)據(jù)是否正確，并反饋給控制臺；歷史數(shù)據(jù)查詢軟件可以訪問實時數(shù)據(jù)庫的歷史數(shù)據(jù)，提供測試人員使用；趨勢分析功能則將遙測數(shù)據(jù)的變化情況以曲線形式反映在屏幕上。
[0050]工廠測試中的所有衛(wèi)星測試數(shù)據(jù)，包括衛(wèi)星遙測數(shù)據(jù)和發(fā)送指令信息均存儲于衛(wèi)星測試數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(基礎(chǔ)庫和實時庫)中，在衛(wèi)星轉(zhuǎn)外場試驗測試、轉(zhuǎn)發(fā)射場測試時可以將數(shù)據(jù)庫導(dǎo)出，并在已經(jīng)配置好的外場測試環(huán)境中導(dǎo)入并重建虛擬機，即可快速還原工廠測試時的虛擬化計算機系統(tǒng)狀態(tài)，減輕衛(wèi)星測試工作量。
[0051](5)虛擬機、鏡像導(dǎo)出
[0052]外場試驗流程均以發(fā)射場為例。在發(fā)射場建立一套與工廠測試完全一致的測試環(huán)境。在執(zhí)行發(fā)射場工作時，測試人員需要通過XenCenter將衛(wèi)星測試用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器導(dǎo)出為模板文件，此模板文件內(nèi)將包含數(shù)據(jù)庫服務(wù)器計算機中的所有內(nèi)容，包括軟件安裝情況，數(shù)據(jù)，注冊表等，即按照此模板文件重新建立的虛擬機可以恢復(fù)到形成模板前的最終狀態(tài)，模板文件將存儲于XenCenter主控臺計算機中，然后將模板文件用存儲介質(zhì)存儲，攜帶如發(fā)射場中；對于操作系統(tǒng)鏡像，PVS服務(wù)器所設(shè)定的鏡像池存儲位置中將存儲鏡像的源文件，源文件中也同樣包含了鏡像中所有的內(nèi)容，依據(jù)此鏡像推送的應(yīng)用終端在加載鏡像后可以看到和工廠測試最終狀態(tài)一致的操作系統(tǒng)(安裝控制臺的控制臺鏡像或數(shù)顯鏡像)，測試人員則可通過存儲介質(zhì)攜帶鏡像文件到發(fā)射場。
[0053](6)外場試驗測試和發(fā)射場測試
[0054]進行發(fā)射場測試過程中，首先將測試硬件環(huán)境加電，虛擬機服務(wù)器正常啟動后，利用XenCenter主控臺計算機訪問虛擬機服務(wù)器，并在服務(wù)器中導(dǎo)入衛(wèi)星測試數(shù)據(jù)庫的模板文件，文件導(dǎo)入后，服務(wù)器中將出現(xiàn)同名的模板，通過模板可以建立虛擬機，如果建立過程中各選項默認(rèn)，則建立后的虛擬機與最終測試狀態(tài)完全一致，可以直接進行發(fā)射場測試；同樣地，攜帶入發(fā)射場的控制臺或數(shù)顯鏡像文件也可以導(dǎo)入發(fā)射場測試環(huán)境內(nèi)的PVS服務(wù)器指定的存儲位置中，并由PVS服務(wù)器加載入PVS鏡像池，鏡像應(yīng)用終端按照前述方法設(shè)置網(wǎng)絡(luò)啟動并由PVS服務(wù)器根據(jù)MAC地址重新推送操作系統(tǒng)鏡像至發(fā)射場的鏡像應(yīng)用終端上。則通過以上兩步，虛擬化計算機系統(tǒng)的工廠測試狀態(tài)被完全復(fù)制到發(fā)射場測試狀態(tài)，而除了預(yù)留在發(fā)射場的硬件設(shè)備外，需要測試人員攜帶入發(fā)射場的設(shè)備僅有非總控系統(tǒng)設(shè)備、專用測試設(shè)備和一臺XenCenter主控臺即可。
[0055]在發(fā)射場測試工作結(jié)束后，用同樣的方法將衛(wèi)星測試數(shù)據(jù)庫導(dǎo)出，并由存儲介質(zhì)帶回，導(dǎo)入到工廠測試服務(wù)器中封存或提供數(shù)據(jù)參考。
[0056]由以上步驟可以看出，這種利用虛擬化計算機系統(tǒng)的測試方式可以減少轉(zhuǎn)場的工作量，測試人員不再需要將測試計算機包裝、轉(zhuǎn)運、展開，而是通過攜帶數(shù)據(jù)文件的方式快速建立發(fā)射場測試系統(tǒng)，這種方法極大地減輕了轉(zhuǎn)場工作衛(wèi)星測試人員的工作量，節(jié)約測試成本。
[0057]本發(fā)明說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于虛擬化計算機系統(tǒng)的小衛(wèi)星地面測試方法，其特征在于包括如下步驟: (1)在衛(wèi)星生產(chǎn)場地和衛(wèi)星發(fā)射場均建立相同的測試環(huán)境；所述的測試環(huán)境包括通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)在一起的虛擬機服務(wù)器、XenCenter主控臺計算機、鏡像應(yīng)用終端、鏡像推送服務(wù)器、動態(tài)主機配置協(xié)議服務(wù)器、衛(wèi)星測試用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，其中鏡像推送服務(wù)器、動態(tài)主機配置協(xié)議服務(wù)器、衛(wèi)星測試用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器通過XenServer系統(tǒng)在虛擬機服務(wù)器中構(gòu)建，虛擬機服務(wù)器中安裝XenServer服務(wù)系統(tǒng)，鏡像應(yīng)用終端設(shè)置為網(wǎng)絡(luò)啟動，利用動態(tài)主機配置協(xié)議服務(wù)器管理測試環(huán)境中的IP地址分配，利用鏡像推送服務(wù)器存儲鏡像并將鏡像推送到鏡像應(yīng)用終端上使用；所述的衛(wèi)星測試用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中安裝有用于衛(wèi)星測試的測試模塊，所述的鏡像中包含有操作系統(tǒng)，以及用于向衛(wèi)星發(fā)送測試指令的控制臺或者用于查看衛(wèi)星遙測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)顯示模塊； (2)衛(wèi)星組裝完成后，在衛(wèi)星生產(chǎn)場地的測試環(huán)境中，通過XenCenter主控臺計算機訪問虛擬機服務(wù)器，導(dǎo)入鏡像啟動鏡像應(yīng)用終端，鏡像應(yīng)用終端啟動加載鏡像并由控制臺調(diào)用衛(wèi)星測試用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上的測試模塊對衛(wèi)星進行測試，利用數(shù)據(jù)顯示模塊查看衛(wèi)星的遙測數(shù)據(jù)，并將測試結(jié)果存儲在衛(wèi)星測試用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中； (3)在衛(wèi)星生產(chǎn)場地測試工作結(jié)束后，將所述的鏡像、衛(wèi)星測試用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器導(dǎo)出并通過移動存儲介質(zhì)攜帶至衛(wèi)星發(fā)射場； (4)待衛(wèi)星轉(zhuǎn)運至發(fā)射場后，在衛(wèi)星發(fā)射場的測試環(huán)境中，將存儲介質(zhì)中的鏡像導(dǎo)入衛(wèi)星發(fā)射場的鏡像推送服務(wù)器，將衛(wèi)星測試用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器導(dǎo)入虛擬機服務(wù)器，通過XenCenter主控臺計算機訪問虛擬機服務(wù)器，導(dǎo)入鏡像啟動鏡像應(yīng)用終端，鏡像應(yīng)用終端利用鏡像啟動并由控制臺調(diào)用衛(wèi)星測試用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上的測試模塊對衛(wèi)星進行測試，利用數(shù)據(jù)顯示模塊查看衛(wèi)星的遙測數(shù)據(jù)，將測試結(jié)果與衛(wèi)星生產(chǎn)場地測試得到的測試結(jié)果進行比對，完成對衛(wèi)星的測試。
【文檔編號】G06F19/00GK104318091SQ201410539852
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】趙川, 楊海龍, 王志勇, 柳佳, 許 鵬 申請人:航天東方紅衛(wèi)星有限公司