论软件系统测试及其应用
软件系统测试是将已经确认的软件与计算机硬件、外设、网络等其他设施结合在一起，进行信息系统的各种组装测试和确认测试，系统测试是针对整个产品系统进行的测试，目的是验证系统是否满足了需求规格的定义，找出与需求规格不符或与之矛盾的地方，进而完善软件。系统测试的主要内容包括功能测试、健壮性测试、性能测试、用户界面测试、安全性测试、安装与反安装测试等，其中，最重要的是功能测试和性能测试。功能测试主要采用黑盒测试方法。
请围绕“软件系统测试及其应用”论题，依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与管理和开发的软件项目以及你在其中所担任的主要工作。
2.详细论述软件系统测试中功能测试的主要方法，自动化测试的主要内容和如何选择适合的自动化测试工具。
3.结合你具体参与管理和开发的实际项目，说明你是如何采用软件系统测试方法进行系统测试的，说明具体实施过程以及应用效果。
本题属于软件工程方向的考题。文章第一部分是标准问题，进行详实的项目简介即可。
文章第二部分与第三部分内容可以结合起来论述，需要理论结合实践。在此主要说明需要用到的理论知识。其实题目中所说的“软件系统测试中功能测试”就是平时所说的黑盒测试与白盒测试。
白盒测试的方法包括一系列的逻辑覆盖，主要的覆盖标准有语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、条件/判定覆盖、条件组合覆盖、修正的条件/判定覆盖和路径覆盖等。
（1）语句覆盖。语句覆盖是指选择足够多的测试用例，使得运行这些测试用例时，被测程序的每个语句至少执行一次。很显然，语句覆盖是一种很弱的覆盖标准。
（2）判定覆盖。判定覆盖也称为分支覆盖，它是指不仅每个语句至少执行一次，而且每个判定的每种可能的结果（分支）都至少执行一次。判定覆盖比语句覆盖强，但对程序逻辑的覆盖程度仍然不高。
（3）条件覆盖。条件覆盖是指不仅每个语句至少执行一次，而且使判定表达式中的每个条件都取得各种可能的结果。条件覆盖不一定包含判定覆盖，判定覆盖也不一定包含条件覆盖。
（4）条件/判定覆盖。同时满足判定覆盖和条件覆盖的逻辑覆盖称为判定/条件覆盖。它的含义是，选取足够的测试用例，使得判定表达式中每个条件的所有可能结果至少出现一次，而且每个判定本身的所有可能结果也至少出现一次。
（5）条件组合覆盖。条件组合覆盖是指选取足够的测试用例，使得每个判定表达式中条件结果的所有可能组合至少出现一次。显然，满足条件组合覆盖的测试用例，也一定满足判定/条件覆盖。因此，条件组合覆盖是上述5种覆盖标准中最强的一种。然而，条件组合覆盖还不能保证程序中所有可能的路径都至少遍历一次。
（6）修正的条件/判定覆盖。修正的条件/判定覆盖需要足够的测试用例来确定各个条件能够影响到包含的判定结果。首先，每个程序模块的入口和出口点都要考虑至少要被调用一次，每个程序的判定到所有可能的结果值要至少转换一次；其次，程序的判定被分解为通过逻辑操作符（and和or）连接的布尔条件，每个条件对于判定的结果值是独立的。
（7）路径覆盖。路径覆盖是指选取足够的测试用例，使得程序的每条可能执行到的路径都至少经过一次（如果程序中有环路，则要求每条环路路径至少经过一次）。路径覆盖实际上考虑了程序中各种判定结果的所有可能组合，因此是一种较强的覆盖标准。但路径覆盖并未考虑判定中的条件结果的组合，并不能代替条件覆盖和条件组合覆盖。
常见的黑盒测试包括：
（1）等价类划分。在设计测试用例时，等价类划分是用得最多的一种黑盒测试方法。所谓等价类就是某个输入域的集合，对于一个等价类中的输入值来说，它们揭示程序错误的作用是等效的。也就是说，如果等价类中的一个输入数据能检测出一个错误，那么等价类中的其他输入数据也能检测出同一个错误；反之，如果等价类中的一个输入数据不能检测出某个错误，那么等价类中的其他输入数据也不能检测出这一错误（除非这个等价类的某个子集还属于另一个等价类）。
（2）边界值分析。经验表明，软件在处理边界情况时最容易出错。设计一些测试用例，使软件恰好运行在边界附近，暴露出软件错误的可能性会更大一些。通常，每一个等价类的边界，都应该着重测试，选取的测试数据应该恰好等于、稍小于或稍大于边界值。例如，对于条件“10＜x＜30”的测试，可以选取x的值为9、10、30和31作为测试数据。
在实际测试工作中，将等价类划分法和边界值分析法结合使用，能更有效地发现软件中的错误。
（3）错误推测。使用等价类划分和边界值分析技术，有助于设计出具有代表性的、容易暴露软件错误的测试方案。但是，不同类型的软件通常有一些特殊的容易出错的地方。错误推测法主要依靠测试人员的经验和直觉，从各种可能的测试用例中选出一些最可能引起程序出错的用例。
虽然手工测试可以找到软件的很多缺陷，但这是一个艰苦和耗时的过程，而且可能无法有效地发现某些类型的缺陷。测试自动化是一个通过编程完成测试的过程，一旦测试实现了自动化，大量的测试用例就可以迅速得到执行。
自动化测试通常需要构建存放程序软件包和测试软件包的文件服务器、存储测试用例和测试结果的数据库服务器、执行测试的运行环境、控制服务器、Web服务器和客户端程序。自动化测试的主要实现方法包括代码的静态与动态分析、测试过程的捕获与回放、测试脚本技术、虚拟用户技术和测试管理技术等。
自动化测试工具的关键特性之一是具有良好的脚本开发环境。测试工具首先应该具有相对应的容错处理系统，可以自动处理一些异常状况；其次要能够提供类似软件集成开发环境中的调试功能，支持脚本的运行、设置断点、得到变量返回结果等，可以更有效地对测试脚本的执行进行跟踪、检查并迅速定位问题；最后，测试脚本的开发通常也需要一个团队的开发环境，即测试工具对脚本代码能很好地进行控制与管理。
目前，测试工具主要有单元测试工具、负载和性能测试工具、GUI功能测试工具和基于Web应用的测试工具等。
（1）单元测试工具。单元测试工具主要包括C/C++测试工具（例如，Panorama C++和C++ Test等）、Java开源测试框架JUnit、内存资源泄漏检查工具（例如，Numega的BounceChecker和Rational的Purify等）、代码覆盖率检查工具（例如，Numega的TrueCoverage、Rational的PureCoverage和TeleLogic的LogiScope等）、代码性能检查工具（例如，LogiScope的Macabe等）和软件纠错工具（例如，Rational Purl等）。
（2）负载和性能测试工具。负载和性能测试工具是软件测试中作用最大的工具，可以完成一些难以用手工实现的测试，常用工具包括Mercury Interactive的LoadRunner和Compuware的QALoad，以及IBM Rational的SQA Load、Performance和Visual Quality。
（3）GUI功能测试工具。GUI功能测试工具主要用于回归测试，主要工具包括Mercury Interactive的WinRunner和Compuware的QARun，以及IBM Rational的SQA Robot和Microsoft的Visual Test Suite等。
（4）基于Web应用的测试工具。基于Web应用的测试工具主要进行链接检查、HTML检查、Web功能和安全性等方面的测试。主要的测试工具包括MI公司的Astra系列和RSW公司的E-TestSuite，以及WorkBench、Web Application Stress（WAS）Tool和Link Sleuth等。
其他的测试工具还包括缺陷跟踪工具、综合测试管理工具、嵌入式测试工具、数据库测试工具等。面对如此众多的测试工具，在选择时应进行综合考虑，例如，考察测试工具是否支持脚本语言，是否具有良好的脚本开发环境；脚本语言是否支持外部函数库，以及函数的可复用；测试工具对程序界面中对象的识别能力，对分布式测试的网络支持，以及是否支持数据驱动测试等方面。
（ ）a method of obtaining early feedback on requirements by providing aworking model of the expected product before actually building it.
【说明】
某公司现有网络拓扑结构如图1-1所示。该网络中使用交换机SW1为三层交换机，SW2和SW3均为二层智能交换机。
【问题4】（4分）
为了对用户上网行为进行监管，需要在SW1与R1之间部署（9）。
（9）备选答案：
A.FW（防火墙） B.IDS（入侵检测系统） C.堡垒机 D.上网行为管理
随着公司各部门成员增加，某些时候部分员工获取到IP地址和真实DHCP分出来IP不一致，为了避免这种情况可以在交换机上开启（10）功能。
（10）备选答案：
A．dhcp snooping B. broadcast-suppression C. loopback-detect
阅读下列说明，回答问题1至问题5，将解答填入答题纸对应栏内。 【说明】 攻克要塞教育中心在部署计算机网络时采用了一款硬件防火墙，该防火墙带有三个以太网络接口，其网络拓扑如图3-1所示。
【问题1】（8分）
防火墙包过滤规则默认策略为拒绝，表3-1给出防火墙包过滤规则配置。若要求内部所有主机能使用IE浏览器访问外部IP地址202.117.118.23Web服务器，为表中（1）~（4）空缺处选择正确答案，填写在答题纸相应位置。（1）备选答案：A．允许 B．拒绝（2）备选答案：A．192.168.1.0/24 B．211.156.169.6/30 C．202.117.118.23/24（3）备选答案：A．TCP B．UDP C．ICMP（4）备选答案：A．E3E2 B．E1E3 C．E1E2
【问题2】（6分）
内部网络经由防火墙采用NAT方式与外部网络通信，表3-2中（5）~（7）空缺处选择正确答案，填写在答题纸相应位置。（5） 备选答案：A．192.168.1.0/24 B．anyC．202.117.118.23/24（6）备选答案： A．E1 B．E2 C．E3（7）备选答案： A．192.168.1.1 B．210.156.169.6C．211.156.169.6
【问题3】（2分）
图3-1中 （8）适合设置为DMZ区。（8）备选答案：A．区域A B．区域B C．区域C【问题4】（4分）防火墙上配置信息如图3-2所示。要求启动HTTP代理服务，通过HTTP缓存提高浏览速度，代理服务端口为3128，要使主机PC1使用HTTP代理服务，其中“地址”栏中内容应填写为 （9） ，“端口”栏中内容应填写为 （10） 。
【问题5】（4分）
NAT和HTTP代理分别工作在 （11） 和 （12） 。（11）备选答案：A．网络层 B．应用层 C．服务层（12）备选答案：A．网络层 B．应用层 C．服务层
阅读以下说明，回答问题1至问题4，将解答填入答题纸对应解答栏内。
【说明】
某企业采用PIX防火墙保护公司网络安全，网络结构如图4-1所示。
【问题1】（4分）
防火墙一般把网络区域划分为内部区域（trust区域）、外部区域（untrust区域）以及(1)，其中在这个网络区域内可以放置一些公开服务器，下列(2)服务器不适合放在该区域。
空(2)备选答案：
A．Web
B．FTP
C．邮件
D．办公自动化(OA)
【问题2】（2分）
衡量防火墙性能主要参数有并发连接数、用户数限制、吞吐量等，其中最重要参数是(3)，它反映出防火墙对多个连接访问控制能力和连接状态跟踪能力，这个参数大小直接影响到防火墙所能支持最大信息点数。
空(3)备选答案：
A．并发连接数
B．用户数限制
C．吞吐量
D．安全过滤带宽
【问题3】（4分）
设置防火墙接口名称，并指定安全级别，安全级别取值范围为0～100，数字越大安全级别越高。要求设置：ethemet0命名为外部接口outside，安全级别是0；ethernet1命名为内部接口inside，安全级别是100；ethernet2命名为中间接口dmz，安全级别为50。
请完成下面命令。
…
PLX#config terminal
PLX (config)#nameif ethemet0 (4) security0
PLX (config)#nameif ethernet1 inside (5)
PLX (config)#nameif ethemet2 (6) (7)
…
【问题4】（5分）
编写表4-1中规则，设置防火墙安全规则，允许外网主机133.20.10.10访问内网数据库服务器10.66.1.101，同时允许内网和外网访问DMZ区WWW服务器10.65.1.101。
阅读以下说明，回答问题一，并将解答填入答题纸对应解答栏中。 某公司用ASP 实现了用户满意度调查网页，系统几个主要文件及作用如表1所示， 网页效果如图1 所示。
用户调查数据库表info表结构如表2所示：
问题1：完成下列代码填空
备选答案：A.用户满意度调查 B. rs C. username
D. ＜/frameset> E. dbpathF.Conn G.exec H. top.html I.info J. login.asp K.searchtext L. rs.EOF M. MoveNext N.wt1 O. rowcount
阅读下列有关网络防火墙说明，回答问题1至问题4，将答案填入答题纸对应解答栏内。
【说明】
某公司网络有200台主机、一台WebServer和一台MailServer。为了保障网络安全，安装了一款防火墙，其网络结构如图4-1所示，防火墙上配置NAT转换规则如表4-1所示。
防火墙配置遵循最小特权原则（即仅允许需要数据包通过，禁止其他数据包通过），请根据题意回答以下问题。
【问题1】（6分，每空1分）
防火墙设置缺省安全策略如表4-2所示，该策略含义为：内网主机可以访问WebServer、MailServer和Internet，Intemet主机无法访问内网主机和WebServer、MailServer。
如果要给Internet主机开放WebServerWeb服务以及MaiIServer邮件服务，请补充完成表4-3策略。（注：表4-3策略在表4-2之前生效）
【问题2】（3分，每空1分）
如果要禁止内网用户访问Internet上202.10.20.30FTP服务，请补充完成表4-4策略。
（注：表4-4策略在表4-2之前生效）
问题3】（4分，每空1分）
如果要禁止除PC1以外所有内网用户访问Internet上219.16.17.18Web服务，请补充
完成表4-5策略。（注：表4-5策略在表4-2之前生效）
【问题4】（2分，每空1分）
如果要允许Intemet用户通过Ping程序对WebServer连通性进行测试，请补充完成表4-6策略。（注：表4-6策略在表4-2之前生效）
攻克要塞一个分支机构被分配了一个C类地址192.168.36.0/24，该分支机构现在需要分配IP地址有财务、人力资源、销售、审计、计划、服务六个部门，每个部门一个子网，每个部门机器数量不超过25台。请回答以下问题。
【问题1（6分）
为给这六个部门分配IP地址，请问子网掩码是多少，每个子网有多少个地址，可以分配地址有多少？
【问题2】（3分）
给六个部门分配完地址后，还有多少剩余地址，假设地址是从192.168.36.0开始分配，请列出剩余地址段？
【问题3】（3分）
请问地址192.168.36.111网络地址是多少，该网络广播地址是多少？
【问题4】（3分）
该分支机构采用VLAN实现网段划分，请问常规做法是采用什么网络设备实现VLAN划分和互通？
试题一（23分）阅读下列说明，回答问题1至问题4，将解答填入答题纸对应栏内。 【说明】 DHCP是动态主机配置协议，这个协议用于向计算机自动提供IP地址、子网掩码和路由信息。如果由网络管理员分配局域网上客户机IP地址，则会费时费力且容易出错。因此采用DHCP自动分配地址，这时局域网上客户机会向DHCP服务器请求一个IP地址，然后DHCP服务器为每个请求客户机分配一个地址，直到分配完该范围内所有IP地址为止，已经分配IP地址必须定时地延长租用期。这确保了当客户机设备在正常地释放IP地址之前，如果该客户机突然从网络断开，被分配地址就可以归还给服务器。DHCP配置文件中option（选项）如表1-1所示。
【问题1】（5分）
请根据表1-1中选项，把（1）~（5）填写完整。【问题2】（6分）在Linux系统中有如下3个语句，请分别说出它们所执行任务名称。（1）/etc/rc.d/init.d/dhcpd start。（2）/etc/rc.d/init.d/dhcpd stop。（3）/etc/rc.d/init.d/dhcpd restart。【问题3】（8分）Dhcp客户端发出第一个数据包目标MAC地址是（6），目标IP地址是（7），源MAC地址是（8），源IP地址是（9）.【问题4】（4分）简述DHCP协议分配IP地址主要过程？
试题二（13分）
阅读下列说明，回答问题1至问题5，将解答填入答题纸对应栏内。 【说明】 某一网络地址块192.168.75.0中有5台主机A、B、C、D和E，它们IP地址及子网掩码如表4-1所示。
【问题1】（5分）
5台主机A、B、C、D、E分属几个网段？哪些主机位于同一网段？【问题2】（2分）主机D网络地址为多少？【问题3】（2分）若要加入第六台主机F，使它能与主机A属于同一网段，其IP地址范围是多少？【问题4】（2分）若在网络中另加入一台主机，其IP地址设为192.168.75.164，它广播地址是多少？哪些主机能够收到？【问题5】（2分）若在该网络地址块中采用VLAN技术划分子网，何种设备能实现VLAN之间数据转发？
阅读以下说明，回答问题1至问题3，将解答填入答题纸对应解答栏内。【说明】某公司网络拓扑结构如图 3-1 所示。网络规划如表3-1所示。
【问题1】（3分，每空1分）如图3-1所示，防火墙接口GE0/0/0、GE0/0/1和GE0/0/2分属于（ 1 ）、（ 2 ）、（ 3 ）。（1）~（2）备选项：A.trust区域 B.untrust区域 C.DMZ区域 （1）（2）（3） 【问题2】（8分，每空2分）如图3-1所示，ISP1作为公司默认互联网出口。该公司拥有2条出口链路，要保证内网机器能够访问互联网，需要在路由器上配置（ 4 ），用户希望服务器网段流量都走ISP2出去，则需要在路由器上配置（ 5 ），因为服务器网段IP地址是内网地址，服务器要对Internet提供服务，需要在路由器上配置（ 6 ），生产区和办公区访问互联网默认走ISP1出去，需要在路由器上配置（ 7 ）。（4）~（7）备选项：A.策略路由 B.缺省路由 C. 源NAT D.目NAT （4）（5）（6）（7） 【问题3】（9分，每空1分）生产区和办公区用户流量默认走ISP1出口，服务器区域流量走ISP2出口。请根据描述，将下面配置代码补充完整。R1基本配置略……[R1]interface GigabitEthernet 0/0/1[R1-GigabitEthernet0/0/1]ip address 58.60.36.2 29[R1-GigabitEthernet0/0/1]quit[R1]interface GigabitEthernet 0/0/2[R1-GigabitEthernet0/0/2]ip address （ 8 ）[R1-GigabitEthernet0/0/2]quit[R1]interface GigabitEthernet 0/0/0[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.200.1 24[R1-GigabitEthernet0/0/0]quit[R1]acl（ 9 ）[R1-acl-basic-2000]rule permit source 192.168.8.0 （10）[R1-acl-basic-2000]rule permit source 192.168.100.0 0.0.0.255[R1-acl-basic-2000]rule permit source 192.168.200.0 0.0.0.255[R1-acl-basic-2000]quit[R1]acl 2001[R1-acl-basic-2001]rule permit source 192.168.100.0 0.0.0.255[R1-acl-basic-2001]quit[R1]nat address-group 1 58.60.36.3 58.60.36.6[R1]interface GigabitEthernet 0/0/1[R1-GigabitEthernet0/0/1]nat outbound 2000 address-group 1[R1-GigabitEthernet0/0/1]quit[R1]interface GigabitEthernet 0/0/2[R1-GigabitEthernet0/0/2]nat outbound 2000[R1-GigabitEthernet0/0/2]quit[R1]ip route-static 192.168.8.0 22 （ 11 ）[R1]ip route-static 192.168.100.0 24 （ 12 ）[R1]ip route-static 0.0.0.0 0 58.60.36.1[R1]ip route-static 0.0.0.0 0 113.250.13.1（ 13 ）//把ISP2这条链路作为浮动路由，作为应急触发备份路径[R1]traffic classifier （14）[R1-classifier-c1]if-match acl 2001 [R1-classifier-c1]quit[R1]traffic behavior b1[R1-behavior-b1]redirect ip-nexthop 113.250.13.1[R1-behavior-b1]quit[R1]traffic policy p1[R1-trafficpolicy-p1]classifier c1 behavior b1[R1-trafficpolicy-p1]quit[R1]interface （ 15 ）[R1-GigabitEthernet0/0/0]traffic-policy p1(16) [R1-GigabitEthernet0/0/0]quit[R1]……（8）-（15） 备选答案A．113.250.13.2 30 B.192.168.200.2 C. GigabitEthernet0/0/0 D. preference 100 E. 192.168.200.3 F. 0.0.3.255 G. 2000 H. c1I. inbound （8）（9）（10）（11）（12）（13）（14）（15）（16）
