Linux自動測試工具研究

Linux自動測試工具研究提綱一、Linux系統(tǒng)簡介常用命令目錄樹介紹軟件安裝二、發(fā)包工具pktgensendipTcpreplay三、自動測試tcpdumpshell腳本expect編程minicom四、舉例一、Linux系統(tǒng)簡介Linux常用命令ls:顯示當(dāng)前目錄的內(nèi)容，類似dos下的dircd:改變當(dāng)前目錄，跟dos下的cd命令基本一致mkdir：創(chuàng)建目錄cp：復(fù)制文件或目錄mv：移動或更名文件rm：刪除文件或目錄vi/vim：文本編輯器cat:輸出文件內(nèi)容find/locate:查找文件su：切換用戶ps:查看系統(tǒng)進程kill：殺死進程man:查看幫助文件Linux的目錄樹/根目錄[root@linux/]#ls/64bootetclibmediaoptrootselinuxsysusrbindevhomelost+foundmntprocsbinsrvtmpvar/boot:啟動linux的核心文件/etc:系統(tǒng)管理所需要的配置文件和子目錄/lib:系統(tǒng)基本的動態(tài)鏈接共享庫/root:超級用戶主目錄/usr:各種應(yīng)用程序和文件/bin:binary,存放最經(jīng)常使用的命令/dev:各種外設(shè)，如硬盤，光驅(qū)/home:用戶的主目錄，如/home/zoulei,即~zoulei/mnt:用于臨時掛載別的文件系統(tǒng)/proc:虛擬的目錄，是系統(tǒng)內(nèi)存的映射。可以訪問它來獲取系統(tǒng)信息。/sbin:superuser的常用系統(tǒng)管理程序/tmp:臨時文件夾/var:為了保持/usr的相對穩(wěn)定，那些經(jīng)常被修改的目錄可以放在這個目錄下。順帶說一下系統(tǒng)的日志文件就在/var/log目錄中Linux軟件安裝（一）rpm包，可執(zhí)行文件安裝

由于rpm格式的通常是已編譯的程序，下載時需注意平臺。如expect-5.43.0-15.fc10.i386.rpm。

rpm包安裝比較簡單，以安裝expect為例：

rpm–ivhexpect-5.43.0-15.fc10.i386.rpm(安裝) rpm–qexpect或rpm–qa|grepexpect(查詢是否安裝) rpm–eexpect(卸載)tar包，源碼安裝

一般文件后綴為tar.gz的，都是用tar工具打包的源碼，需要解壓、編譯、安裝。常用的命令是(以tcpreplay為例)：

tar-zxvftcpreplay-3.4.3.tar.gz(解壓) cdtcpreplay-3.4.3（進入解壓后的文件夾）

./configure（準(zhǔn)備編譯）

make（編譯）

makeinstall（安裝）

makeuninstall（卸載） 大多數(shù)軟件包都可以用以上方法安裝，有些軟件則需要解壓后參照README文件。Linux軟件安裝（二）二、發(fā)包工具PktgenSendipTcpreplay注：本文所有測試都基于fedora10，墻裂推薦！?。。ㄒ唬﹑ktgenpktgen pktgen是linux下的一種發(fā)包工具。

pktgen需要編譯為系統(tǒng)內(nèi)核模塊。因此，它最大的優(yōu)點是發(fā)包快。 它不像通常的應(yīng)用程序一樣，有相應(yīng)的命令。而是通過/proc文件系統(tǒng)作為用戶接口，通過寫proc文件來控制pktgen的動作。

pktgen能夠發(fā)送變化源、目的MAC、源、目的IP的數(shù)據(jù)包，支持多網(wǎng)卡發(fā)包。缺點：不能簡單指定發(fā)什么協(xié)議包。不能指定VLAN。 參考文檔《pktgen_paper.pdf》pktgen安裝1.修改內(nèi)核源碼下面的.config文件（fc10在/usr/src/kernels/-117.fc10.i686下，其它linux版本可能不同），添加以下行：

CONFIG_NET_PKTGEN=m2.重新編譯內(nèi)核（網(wǎng)上有很多介紹，比較麻煩，有興趣的可以看看）3.編譯完成后，用insmod命令加載模塊，恭喜你，可以運行pktgen了。還是以fc10為例：

[root@linux/]#insmod/lib/modules/-117.fc10.i686/kernel/net/core/pktgen.kopktgen使用方法 insmod完成后，會創(chuàng)建一個系統(tǒng)進程pktgen/0（ps可以看到）.通過往各文件中寫數(shù)據(jù)，達到配置參數(shù)，控制發(fā)包過程的目的。

1）/proc/net/pktgen/kpktgend_0:

該文件用于添加、刪除網(wǎng)卡?？梢蕴砑佣嗑W(wǎng)卡。最多測試了4網(wǎng)卡。 可用參數(shù)：add_device,rem_device,max_before_softirq 2)/proc/net/pktgen/ethx:

執(zhí)行后的結(jié)果也存在這個文件里。 該文件用于配置網(wǎng)卡x的發(fā)包參數(shù)。srcmac，dstmac，ip，發(fā)包數(shù)等等?？梢园l(fā)指定數(shù)目包或持續(xù)發(fā)包。支持遞增或隨機的ip或mac，支持ipv6，能配置UDP端口（遞增或隨機）。不支持TCP。其它的都不能配置，如VLAN，各種payload不可配。3）/proc/net/pktgen/pgctrl： 用戶發(fā)包控制。 可用參數(shù)：start,stoppktgen參數(shù)1)Pgcontrolcommands: start;stop2)Processcommands: add_device;rem_device_all;max_before_softirq3)Devicecommands: debug;clone_skb;clear_counters;pkt_size;min_pkt_size;max_pkt_size;frags;count;ipg;dst;dst_min;dst_max;src_min;src_max;dst6;src 6;dstmac;srcmac;src_mac_count;dst_mac_count;flag;udp_src_min;udp_src_max;udp_dst_min;udp_dst_max;flows;flowlen舉例（二）Sendipsendip（1） sendip，可以用命令行方式配置并發(fā)送ip報文。根據(jù)mansendip，支持的協(xié)議有ipv4,ipv6,icmp,tcp,udp,bgp,rip,ripng,ntp,即這些協(xié)議可以以關(guān)鍵字的形式配置各個字段。 安裝非常簡單，最新版本2.5?？梢栽谥R庫上找到tar.gz和rpm的安裝包。使用方法：sendip[-v][-ddata][-h][-fdatafile][-pmodule][moduleoptions]hostname

例如：sendip-vipv4-is-id-pudp-us8000-ud4000-dasdfasdf

這條命令的效果就是發(fā)送源ip，源端口8000，目的ip，目的端口4000的設(shè)備上，數(shù)據(jù)包的內(nèi)容是asdfasdf。其中hostname參數(shù)（-d前面那個）目的ip是必填項。sendip（2）sendip（3） Sendip沒有指定網(wǎng)卡的參數(shù)。實際上，程序會根據(jù)hostname（目的ip）查找本地的arp表，如果沒有則發(fā)送arp請求，得到應(yīng)答后從相應(yīng)的端口發(fā)出，跨網(wǎng)段則發(fā)向網(wǎng)關(guān)。因此測試時可以先添加任意一條靜態(tài)arp，并把該ip作為hostname字段，就可以往指定網(wǎng)卡發(fā)送報文。而報文的實際源、目的ip可以用-is,-id參數(shù)隨便填。sendip（4）需要說明的是，操作系統(tǒng)本身在發(fā)包前會重寫ipheader的某些字段，因此sendip的某些配置將不生效：Srcip，如果配置為，會自動重寫為網(wǎng)卡真實ip。IPchecksum，系統(tǒng)總會重寫為正確值，無法進行錯誤checksum測試。Totalpacketlength，系統(tǒng)總會重寫為正確值。sendip（5）－－－手工編包對于不能以關(guān)鍵字方式配置的協(xié)議，例如ospf，可以使用兩個option：-d(手工配)或-f（導(dǎo)入文本文件，即-d的內(nèi)容）。除了ipheader的checksum，其它的checksum都不會自動計算。例如，我要發(fā)送一個ospfhellopacket，就要用ixia先發(fā)一個包?？梢员４鏋槲募?，方便以后調(diào)用。

eg：

sendip-v-pipv4-il68-it1-ip0x59-is-id-d0x020100300a01bc03000000002e8c00000000000000000000ffffff00000a0201000000280a0191010a0191030a01c801參考文檔：

mansendiptcpreplay Tcpreplay是一種用于Unix系統(tǒng)或類Unix系統(tǒng)上重放網(wǎng)絡(luò)包的測試工具。它可以將tcpdump、ethereal和wireshark等軟件抓取到的pcap格式的數(shù)據(jù)包，經(jīng)過處理，從指定的網(wǎng)卡發(fā)送出去。Tcpreplay是一系列工具的總稱，包括tcpreplay、tcprewrite和tcpprep等。目前最新版本是3.4.3。Tcpreplay各種工具tcpreplay：重發(fā)pcap文件中的數(shù)據(jù)包。 可以指定發(fā)包網(wǎng)卡，速率，發(fā)包間隔，發(fā)包個數(shù)，修改包長，循環(huán)次數(shù)等參數(shù)。tcprewrite：改寫pcap數(shù)據(jù)包的2-4層的頭部信息。參數(shù)很多，未一一測試。 可以修改源、目的MAC地址、增刪802.1qVlantag； 修改IPv4/v6地址,據(jù)說可以隨機產(chǎn)生src/dstip，還可以不修改廣播地址。會自動重算ipheaderchecksum。還可以修改ip頭的部分字段（不是全部），如ttl，tos等。 修改TCP/UDPport.tcpprep：區(qū)分pcap數(shù)據(jù)包的流向，即區(qū)分出客戶端和服務(wù)器。 分類的策略非常靈活，包括自動區(qū)分、按網(wǎng)段、按正則表達式匹配源ip、按TCP/UDP端口、按源Mac等，還可以指定只處理pcap文件中的某些包。tcpprep tcpprep提供4種splitmode，來區(qū)分哪些包是server端的，哪些包是client端的。

1）auto：bridge/router/client/server 2)ipv4/ipv6:CIDR/regex 3)TCP/UDPport 4)Macaddressprep---autosplitmodeautosplit的策略是：1）認(rèn)為發(fā)送tcpsyn、dnsrequest，收到icmpportunreachable的一端是client。2）認(rèn)為發(fā)送tcpSyn/ACK、dnsreply或icmpportunreachable的一端是server。

bridge/router/client/server等幾種模式的區(qū)別是：router與bridge相比，可以用-m,-M參數(shù)按網(wǎng)段劃分C/S；client模式對不能分類的報文默認(rèn)為client端；server模式對不能分類的報文默認(rèn)為server端。prep---CIDR&RegexmodeCIDR模式，用主機+掩碼來區(qū)分C/S,多個網(wǎng)段用逗號分割。如： /24,/16Regex模式，用正則表達式匹配serverip。如：

--regex=“(10|20)\..*”表示10.x.x.x或20.x.x.x是服務(wù)器端prep---PortMode默認(rèn)0～1023端口的為服務(wù)器端，其它是client端。想自定義端口怎么辦？ 用--service=filename指定服務(wù)端口。

filename是一個文件，按照/etc/services的格式定義,在文件內(nèi)的即為服務(wù)器端：service-nameport/protocolaliases#commentbootps 67/udpbootpc 68/udpdhcpc#BOOTPclientprep---MacMode按serversrcmac區(qū)分，用逗號分割多個。00:00:00:00:00:01,00:00:00:00:00:02prep---Include/Exclude（1）用-x參數(shù)指定處理哪些包，其它包不分類也不發(fā)送用-X參數(shù)指定不處理哪些，只分類和發(fā)送其它包-x和-X不能同時使用。例子：-xS:/8(只處理源/8的報文)-xD:/8(只處理目的/8的報文)-xB:/8(只處理源和目的都是/8的報文)-xE:/8(只處理源和目的都不是/8的報文)prep---Include/Exclude（2）-xP:1-5,9,72(只處理第1-5,9,72個包) ***軟件有個bug，導(dǎo)致這個命令不生效，請使用知識庫上已解壓的源碼包安裝，修改了這個問題。-xF:“tcpport22”(只處理tcp端口22的包文) ***引號里面的內(nèi)容遵循winpcapBPF語法，后面在tcpdump會介紹，這是一種定義過濾包規(guī)則的語法。prep---Include/Exclude（3）Exclude語法和Include類似-XS:/8-XD:/8-XB:/8-XE:/8-XP:1-5,9,72-XF:“tcpport22”prep---Include/Exclude（4）tcprewrite用法：$tcprewrite--infile=input.pcap--outfile=output.pcap$tcprewrite--endpoints=:--cachefile=test.cache--infile=test.pcap--outfile=test_rewrite.pcap$tcprewrite--enet-dmac=00:00:00:00:00:01--enet-smac=00:00:00:00:00:02--infile=input.pcap--outfile=output.pcap--enet-vlan=del刪除vlantag--enet-vlan=add--enet-vlan-tag=40--enet-vlan-cfi=1--enet-vlan-pri=4增加tag，vid40，cfi1，pri4--tos=50設(shè)置tos50--portmap=80:8080,22:8022

tcpreplay（1）例子：tcpreplay-ieth0sample.pcap***從eth0口發(fā)送cample.pcap文件的內(nèi)容。這是最簡單的用法。要發(fā)送prep和rewrite后的報文，后面介紹。各種速率控制參數(shù)：

--topspeed(以最快速率發(fā)送) --mbps10.0(以10mbps) --multiplier7.3(按抓到的包速率的7.3倍發(fā)包) --pps=25(按25pps) --oneatatime(每次發(fā)包詢問發(fā)幾個包，常和-v結(jié)合用于調(diào)試)tcpreplay（2）--loop=10(重復(fù)發(fā)送10次)--loop=0(一直發(fā)，直到按下ctrl-c)--quiet(用靜默模式發(fā)包，不打印)--cashefile=sample.cache(使用tcpprep處理過的文件發(fā)包)--timer=(設(shè)置發(fā)包間隔)tcpreplay（3）如何提高tcpreplay發(fā)包性能？用--topspeed或--pps/--pps-muti,不要用--mbps用--quite用--enbale-file-cache用好的網(wǎng)卡tcpreplay（4）舉例三、自動測試tcpdumpTcpDump可以將網(wǎng)絡(luò)中傳送的數(shù)據(jù)包的“頭”完全截獲下來提供分析。它支持針對網(wǎng)絡(luò)層、協(xié)議、主機、網(wǎng)絡(luò)或端口的過濾，并提供and、or、not等邏輯語句來幫助你去掉無用的信息。

eg: tcpdump-ieth0-v-c10-wsample.pcap tcpdump-Ieth1udpport67orudpport68tcpdump---BPF過濾語法：BPF參考文檔：WinPcap_BPF_Fiter.pdfsrc(dst)hostsrc(dst)net/24hostnet/24ethersrc(dst)00:00:00:00:00:1dstport68ip/ip6/arp/tcp/udp……tcpdump導(dǎo)入pcap文件：tcpdump-wtest.pcap導(dǎo)入文本文件：tcpdump-l＞tcpcap.txt

檢驗預(yù)期的包是否抓到，除了可以用tcpdump本身的BPF語法過濾外，還可以將結(jié)果導(dǎo)入文件后，用grep命令搜索指定的報文。grep支持正則表達式。

eg：

grep"arpreply3"tcpcap.txtShell腳本 shell：操作系統(tǒng)與外部最主要的接口。shell是操作系統(tǒng)最外面的一層。shell管理你與操作系統(tǒng)之間的交互:等待你輸入，向操作系統(tǒng)解釋你的輸入，并且處理各種各樣的操作系統(tǒng)的輸出結(jié)果。

shell提供了你與操作系統(tǒng)之間通訊的方式。這種通訊可以以交互方式（從鍵盤輸入，并且可以立即得到響應(yīng)），或者以shellscript(非交互)方式執(zhí)行。

shellscript是放在文件中的一串shell和操作系統(tǒng)命令，它們可以被重復(fù)使用。本質(zhì)上，shellscript是命令行命令簡單的組合到一個文件里面。

較為通用的shell有標(biāo)準(zhǔn)的Bourneshell(sh)和Cshell(csh)。shell腳本一般文件后綴為.sh，如test.sh第一行#!/bin/bash定義了shell的解釋器。下面才是執(zhí)行各種命令的集合:test.sh: #!/bin/bash ls echo“test”運行shell腳本腳本編完了，怎樣運行？要使腳本可執(zhí)行，首先要chmod：

chmod+xfilename然后當(dāng)前路徑下用./filename,絕對路徑可不加“.”

[root@linuxzoulei]#./test.sh

rpm

shell

capturedtest.csendip_shtest.sh test

或者：

[root@linuxzoulei]#/home/zoulei/test.shShell腳本怎樣編shell腳本，以后再單獨介紹吧，內(nèi)容太多expect編程 Shell對程序提供了最小限度的控制(開始，停止，等等)，而把交互的特性留給了用戶。

這意味著有些程序，你不能非交互的運行，比如passwd。

有一些程序可以非交互的運行，但在很大程度上喪失了靈活性。

Expect的出現(xiàn)，解決了在Unix環(huán)境中長期存在著的交互問題。

Expect使用Tcl作為語言核心。不管程序是交互和還是非交互的，Expect都能運用。 除了遵循expect本身和tcl的語法，要運行l(wèi)inuxshell命令也很簡單，exec就搞定了。Windows下的expect：ActiveState BasedonExpectV5.39andTcl8.4+,runsonXP/NT/2k.expect一句話描述expect的功能： 實現(xiàn)用戶和程序的交互式對話，即以靈活可控的方式從程序讀或向程序?qū)憽?例如：telnet到主機，用expect編程，出現(xiàn)“username：”則向telnet程序輸入用戶名，出現(xiàn)“password：”則輸入密碼，從而實現(xiàn)自動登錄。幾種定義expect解釋器的方式1).exp腳本

#!/usr/bin/expect2).tcl腳本

#!/usr/bin/tclsh packagerequireExpect3).sh腳本

#!/bin/sh #\ exectclsh"$0"${1+"$@"} packagerequireExpectexpect expect語言是基于tcl的，除了tcl的命令，expect還有一些特有的命令。

spawn命令激活一個Unix程序來進行交互式的運行。

send命令向進程發(fā)送字符串。

expect命令等待進程的某些字符串。telnet.exp腳本示例#!/usr/bin/expect##以用戶aaa:aaatelnet到交換機并showrunspawntelnetexpect“*login:”send“aaa\r"expect"*Password:"send“aaa\r"expect"*>"send"enable\r"expect"*#"send“showrun\r“for{}{1}{}{#循環(huán)翻頁

expect{ "*More*"{send“\r"} "*#"{send"exit\r";break} }}interact#interact不能少，把控制轉(zhuǎn)移給用戶

expect命令expect命令手冊描述如下：

expect

patlist1

action1

patlist2

action2.....

該命令一直等到當(dāng)前進程的輸出和以上的某一個模式相匹配，或者等到時間超過一個特定的時間長度，或者等到遇到了文件的結(jié)束為止。如果最后一個action是空的，就可以省略它。類似tcl的case。

expect匹配支持正則表達式，匹配到的字符串存在$expect_match。 超時時間默認(rèn)10s，可以settimeout30來設(shè)置。 匹配從當(dāng)前進程的上一個expect或interact開始的所有輸出，最多存2000字節(jié)，可以setmatch_max來設(shè)置。向expect傳參和tcl一樣，argv和argcarg.exp:#!/usr/bin/expectseti1foreacharg$argv{setarg[seti]$argincri}puts$arg1puts$arg2puts$arg3puts$argc運行結(jié)果：[root@linuxdhcpsnooping]#./arg.exp1231233expect：控制多個進程

控制多個進程：作業(yè)控制 當(dāng)一個進程通過spawn命令啟動時，變量spawn_id就被設(shè)置成某進程的描述符。由spawn_id描述的進程就被認(rèn)為是當(dāng)前進程。(這個描述符恰恰就是偽終端文件的描述符，雖然用戶把它當(dāng)作一個不透明的物體)。expect和send命令僅僅和當(dāng)前進程進行交互。所以，切換一個作業(yè)所需要做的僅僅是把

該進程的描述符賦給spawn_id。

expect---交互式使用

前面例子出現(xiàn)過，可以通過interact命令來交互式的使用腳本。更精細(xì)的控制方法，我們要使用expect_user和send_user來進行標(biāo)準(zhǔn)I/O，同時不改變spawn_id。例如：

#!/usr/local/bin/expect

-f

set

timeout

[index

$argv

1]

expect_user

"*

"

send_user

$expect_match

expect_user從用戶那里接收任何以換行符結(jié)束的一行輸入。send_user把它

返回給標(biāo)準(zhǔn)輸出。如果在特定的時間內(nèi)沒有得到任何鍵入，則返回也為空。send_error，向標(biāo)準(zhǔn)錯誤終端輸出。log_file log_file-afilename

將log全部保存在filename文件中。對于交換機測試很有用。

exp_log_file，不帶參數(shù)，則停止記錄log，并關(guān)閉log文件。expect&shell最后再提一下，在expect腳本中調(diào)用shell命令：execcommand。例如：execls execps-aux

…Minicom Minicom是Unix操作系統(tǒng)下最常用的串口通信程序，就像超級終端。

minicom在XWindow下工作得很好，對于遠(yuǎn)程ssh或telnet連接到linux上可能有一點點不靈光，不過基本功能還是可用滴。Minicom用法

第一次運行時，用minicom-s，配置一下串口數(shù)據(jù)。選擇配置菜單第三項“Serialportsetup”，然后配成這樣：

+-----------------------------------------------------------------------+|A-SerialDevice:/dev/ttyS0||B-LockfileLocation:/var/lock||C-CallinProgram:||D-CalloutProgram:||E-Bps/Par/Bits:96008N1||F-HardwareFlowControl:No||G-SoftwareFlowControl:No