Ví dụ về kiểm tra tích hợp hệ thống (SIT) là gì

Kiểm tra tích hợp hệ thống là gì?

WELFARE Thử nghiệm hội nhập được định nghĩa là một loại thử nghiệm phần mềm được thực hiện trong môi trường phần cứng và phần mềm tích hợp để xác minh hoạt động của hệ thống hoàn chỉnh. Đây là thử nghiệm được tiến hành trên một hệ thống tích hợp hoàn chỉnh để đánh giá sự tuân thủ của hệ thống với yêu cầu cụ thể của nó.

Kiểm tra tích hợp hệ thống (SIT) được thực hiện để xác minh sự tương tác giữa các mô-đun của hệ thống phần mềm. Nó liên quan đến việc xác minh các yêu cầu phần mềm cấp cao và cấp thấp được chỉ định trong Đặc tả/Dữ liệu Yêu cầu Phần mềm và Tài liệu Thiết kế Phần mềm. Nó cũng xác minh sự tồn tại chung của hệ thống phần mềm với các hệ thống khác và kiểm tra giao diện giữa các mô-đun của ứng dụng phần mềm. Trong loại thử nghiệm này, các mô-đun đầu tiên được thử nghiệm riêng lẻ và sau đó được kết hợp để tạo thành một hệ thống. Ví dụ: các thành phần phần mềm và/hoặc phần cứng được kết hợp và thử nghiệm dần dần cho đến khi toàn bộ hệ thống được tích hợp.

Kiểm tra tích hợp hệ thống

Tại sao phải kiểm thử tích hợp hệ thống?

Trong Kỹ thuật phần mềm, Kiểm tra tích hợp hệ thống được thực hiện bởi vì,

  • Nó giúp phát hiện Khiếm khuyết đầu
  • Sẽ có phản hồi trước đó về khả năng chấp nhận của từng mô-đun riêng lẻ
  • Việc lập kế hoạch sửa lỗi rất linh hoạt và có thể chồng chéo với quá trình phát triển
  • Luồng dữ liệu chính xác
  • Luồng điều khiển chính xác
  • Đúng thời điểm
  • Sử dụng bộ nhớ đúng cách
  • Đúng với yêu cầu phần mềm

Cách thực hiện Kiểm tra tích hợp hệ thống

Đó là một kỹ thuật có hệ thống để xây dựng cấu trúc chương trình trong khi tiến hành kiểm thử để phát hiện các lỗi liên quan đến giao diện.

Tất cả các mô-đun đều được tích hợp trước và toàn bộ chương trình được kiểm tra tổng thể. Nhưng trong quá trình này, có thể gặp phải một số lỗi.

Việc sửa những lỗi như vậy là khó khăn vì nguyên nhân cách ly rất phức tạp do việc mở rộng toàn bộ chương trình. Sau khi các lỗi này được khắc phục và sửa chữa, một lỗi mới sẽ xuất hiện và quá trình này tiếp tục liền mạch trong một vòng lặp vô tận.. Để tránh tình huống này, một cách tiếp cận khác được sử dụng, Tích hợp gia tăng. Chúng ta sẽ xem chi tiết hơn về cách tiếp cận gia tăng sau trong hướng dẫn.

Có một số phương pháp gia tăng như kiểm tra tích hợp được tiến hành trên hệ thống dựa trên bộ xử lý đích. Phương pháp được sử dụng là Da Đen Box Kiểm tra. Có thể sử dụng tích hợp từ dưới lên hoặc từ trên xuống.

Các trường hợp kiểm thử chỉ được xác định bằng cách sử dụng các yêu cầu phần mềm cấp cao.

Việc tích hợp phần mềm cũng có thể đạt được phần lớn trong môi trường máy chủ, với các đơn vị dành riêng cho môi trường mục tiêu tiếp tục được mô phỏng trong máy chủ. Việc lặp lại các thử nghiệm trong môi trường mục tiêu để xác nhận lại là điều cần thiết.

Kiểm tra xác nhận ở cấp độ này sẽ xác định các vấn đề cụ thể về môi trường, chẳng hạn như lỗi trong việc cấp phát và hủy cấp phát bộ nhớ. Tính thực tiễn của việc tiến hành tích hợp phần mềm trong môi trường máy chủ sẽ phụ thuộc vào số lượng chức năng cụ thể của mục tiêu. Đối với một số hệ thống nhúng, sự kết hợp với môi trường đích sẽ rất mạnh, khiến việc tiến hành tích hợp phần mềm trong môi trường máy chủ là không thực tế.

Các phát triển phần mềm lớn sẽ chia tích hợp phần mềm thành một số cấp độ. Các cấp độ tích hợp phần mềm thấp hơn có thể chủ yếu dựa trên môi trường máy chủ, với các cấp độ tích hợp phần mềm sau này phụ thuộc nhiều hơn vào môi trường mục tiêu.

Lưu ý: Nếu chỉ kiểm thử phần mềm thì nó được gọi là Kiểm thử tích hợp phần mềm phần mềm [SSIT] và nếu cả phần cứng và phần mềm đều đang được kiểm thử thì nó được gọi là Kiểm thử tích hợp phần mềm phần cứng [HSIT].

Tiêu chí đầu vào và đầu ra để kiểm tra tích hợp

Thông thường trong khi thực hiện Kiểm tra tích hợp, chiến lược ETVX (Tiêu chí đầu vào, Nhiệm vụ, Xác thực và Tiêu chí thoát) sẽ được sử dụng.

Tiêu chí nhập:

Đầu vào:

  • Dữ liệu yêu cầu phần mềm
  • Tài liệu thiết kế phần mềm
  • Kế hoạch xác minh phần mềm
  • Tài liệu tích hợp phần mềm

Các hoạt động:

  • Dựa trên các yêu cầu cấp cao và cấp thấp, tạo ra các trường hợp và quy trình kiểm thử
  • Kết hợp các bản dựng mô-đun cấp thấp triển khai chức năng chung
  • Phát triển một khai thác thử nghiệm
  • Kiểm tra bản dựng
  • Sau khi kiểm tra được thông qua, bản dựng được kết hợp với các bản dựng khác và được kiểm tra cho đến khi hệ thống được tích hợp như một tổng thể.
  • Thực hiện lại tất cả các thử nghiệm trên nền tảng dựa trên bộ xử lý đích và thu được kết quả

Tiêu chí thoát:

  • Hoàn thành thành công việc tích hợp mô-đun Phần mềm trên Phần cứng mục tiêu
  • Phần mềm hoạt động đúng theo yêu cầu quy định

Kết quả đầu ra

  • Báo cáo thử nghiệm tích hợp
  • Các trường hợp và quy trình kiểm thử phần mềm [SVCP].

Kiểm tra tích hợp phần cứng phần mềm

Kiểm tra tích hợp phần cứng phần mềm là một quá trình kiểm tra Thành phần phần mềm máy tính (CSC) để tìm các chức năng cấp cao trên môi trường phần cứng mục tiêu. Mục tiêu của thử nghiệm tích hợp phần cứng/phần mềm là kiểm tra hành vi của phần mềm được phát triển được tích hợp trên thành phần phần cứng.

Kiểm tra tích hợp phần cứng-phần mềm dựa trên yêu cầu

Mục đích của việc kiểm tra tích hợp phần cứng/phần mềm dựa trên yêu cầu là đảm bảo rằng phần mềm trong máy tính mục tiêu sẽ đáp ứng các yêu cầu cấp cao. Các lỗi điển hình được phát hiện bằng phương pháp thử nghiệm này bao gồm:

  • Lỗi giao diện phần cứng/phần mềm
  • Vi phạm phân vùng phần mềm.
  • Không thể phát hiện lỗi bằng thử nghiệm tích hợp
  • Phản hồi không chính xác với lỗi phần cứng
  • Lỗi do trình tự, tải đầu vào nhất thời và quá độ nguồn điện đầu vào
  • Vòng phản hồi hành vi không chính xác
  • Kiểm soát phần cứng quản lý bộ nhớ không chính xác hoặc không đúng cách
  • Vấn đề tranh chấp bus dữ liệu
  • Hoạt động không chính xác của cơ chế để xác minh tính tương thích và tính chính xác của phần mềm có thể tải trường

Tích hợp phần cứng phần mềm liên quan đến việc xác minh các yêu cầu cấp cao. Tất cả các thử nghiệm ở cấp độ này được tiến hành trên phần cứng mục tiêu.

  • Kiểm thử hộp đen là phương pháp kiểm thử chính được sử dụng ở cấp độ kiểm thử này.
  • Định nghĩa trường hợp thử nghiệm chỉ từ những yêu cầu cấp cao
  • Kiểm thử phải được thực hiện trên phần cứng tiêu chuẩn sản xuất (đúng mục tiêu)

Những điều cần cân nhắc khi thiết kế các trường hợp thử nghiệm cho Tích hợp CTNH/SW

  • Việc thu thập chính xác tất cả dữ liệu bằng phần mềm
  • Mở rộng quy mô và phạm vi dữ liệu như mong đợi từ phần cứng đến phần mềm
  • Xuất dữ liệu chính xác từ phần mềm đến phần cứng
  • Dữ liệu trong thông số kỹ thuật (phạm vi bình thường)
  • Dữ liệu ngoài thông số kỹ thuật (phạm vi bất thường)
  • Dữ liệu ranh giới
  • Xử lý ngắt
  • Thời gian
  • Sử dụng bộ nhớ chính xác (địa chỉ, chồng chéo, v.v.)
  • Chuyển đổi trạng thái

Lưu ý: Để kiểm tra ngắt, tất cả các ngắt sẽ được xác minh độc lập với yêu cầu ban đầu cho đến khi hoàn tất quá trình bảo trì và hoàn thành. Các trường hợp thử nghiệm sẽ được thiết kế đặc biệt để kiểm tra đầy đủ các ngắt.

Kiểm thử tích hợp phần mềm với phần mềm

Đây là quá trình kiểm tra Thành phần Phần mềm Máy tính hoạt động trong máy chủ/máy tính đích

Môi trường, đồng thời mô phỏng toàn bộ hệ thống [của CSC khác] và về chức năng cấp cao.

Nó tập trung vào hành vi của CSC trong môi trường máy chủ/đích mô phỏng. Cách tiếp cận được sử dụng cho Tích hợp phần mềm có thể là cách tiếp cận gia tăng (từ trên xuống, cách tiếp cận từ dưới lên hoặc kết hợp cả hai).

Cách tiếp cận gia tăng

Thử nghiệm gia tăng là một cách thử nghiệm tích hợp. Trong loại phương pháp thử nghiệm này, trước tiên bạn thử nghiệm từng mô-đun của phần mềm riêng lẻ, sau đó tiếp tục thử nghiệm bằng cách thêm các mô-đun khác vào đó rồi đến mô-đun khác, v.v.

Tích hợp gia tăng là sự tương phản với cách tiếp cận vụ nổ lớn. Chương trình được xây dựng và thử nghiệm theo từng đoạn nhỏ, ở đó các lỗi dễ dàng được tách biệt và sửa chữa hơn. Các giao diện có nhiều khả năng được kiểm tra toàn bộ hơn và có thể áp dụng phương pháp kiểm tra có hệ thống.

Có hai loại thử nghiệm tăng dần

  • Cách tiếp cận từ trên xuống
  • Cách tiếp cận từ dưới lên

Phương pháp tiếp cận từ trên xuống

Trong kiểu tiếp cận này, mỗi cá nhân bắt đầu bằng cách chỉ kiểm tra giao diện người dùng, với chức năng cơ bản được mô phỏng bằng các phần sơ khai, sau đó bạn chuyển dần xuống dưới để tích hợp các lớp thấp hơn và thấp hơn như trong hình bên dưới.

Phương pháp tiếp cận từ trên xuống

  • Bắt đầu với mô-đun điều khiển chính, các mô-đun được tích hợp bằng cách di chuyển xuống dưới thông qua hệ thống phân cấp điều khiển
  • Các mô-đun phụ của mô-đun điều khiển chính được tích hợp vào cấu trúc theo chiều rộng hoặc chiều sâu.
  • Tích hợp theo chiều sâu tích hợp tất cả các mô-đun trên một đường dẫn điều khiển chính của cấu trúc như được hiển thị trong sơ đồ sau:

Phương pháp tiếp cận từ trên xuống

Quá trình tích hợp mô-đun được thực hiện theo cách sau:

  1. Mô-đun điều khiển chính được sử dụng làm trình điều khiển thử nghiệm và các phần sơ khai được thay thế cho tất cả các mô-đun phụ thuộc trực tiếp vào mô-đun điều khiển chính.
  2. Các nhánh phụ được thay thế lần lượt bằng các mô-đun thực tế tùy thuộc vào cách tiếp cận được chọn (chiều rộng trước hoặc chiều sâu trước).
  3. Các thử nghiệm được thực hiện khi mỗi mô-đun được tích hợp.
  4. Sau khi hoàn thành mỗi bộ bài kiểm tra, một sơ khai khác sẽ được thay thế bằng một mô-đun thực khi hoàn thành mỗi bộ bài kiểm tra
  5. Để đảm bảo rằng các lỗi mới chưa được đưa ra Kiểm tra hồi quy có thể được thực hiện.

Quá trình tiếp tục từ bước 2 cho đến khi toàn bộ cấu trúc chương trình được xây dựng. Chiến lược từ trên xuống nghe có vẻ tương đối không phức tạp nhưng trên thực tế lại phát sinh các vấn đề về hậu cần.

Những vấn đề phổ biến nhất này xảy ra khi cần phải xử lý ở các mức thấp trong hệ thống phân cấp để kiểm tra đầy đủ các mức cao hơn.

Sơ khai thay thế các mô-đun cấp thấp khi bắt đầu thử nghiệm từ trên xuống và do đó không có dữ liệu quan trọng nào có thể đi lên trong cấu trúc chương trình.

Những thách thức mà người thử nghiệm có thể gặp phải:

  • Trì hoãn nhiều bài kiểm tra cho đến khi các phần sơ khai được thay thế bằng các mô-đun thực tế.
  • Phát triển các sơ khai thực hiện các chức năng giới hạn mô phỏng mô-đun thực tế.
  • Tích hợp phần mềm từ dưới cùng của hệ thống phân cấp trở lên.

Lưu ý: Cách tiếp cận đầu tiên khiến chúng tôi mất đi một số quyền kiểm soát đối với sự tương ứng giữa các thử nghiệm cụ thể và việc kết hợp các mô-đun cụ thể. Điều này có thể dẫn đến khó khăn trong việc xác định nguyên nhân sai sót có xu hướng vi phạm tính chất hạn chế cao của phương pháp tiếp cận từ trên xuống.

Cách tiếp cận thứ hai khả thi nhưng có thể dẫn đến chi phí đáng kể vì các phần gốc ngày càng phức tạp.

Cách tiếp cận từ dưới lên

Tích hợp từ dưới lên bắt đầu xây dựng và thử nghiệm với các mô-đun ở mức thấp nhất trong cấu trúc chương trình. Trong quá trình này, các mô-đun được tích hợp từ dưới lên trên.

Theo cách tiếp cận này, việc xử lý yêu cầu đối với các mô-đun phụ ở một mức nhất định luôn sẵn có và nhu cầu về các phần sơ khai được loại bỏ.

Quá trình kiểm tra tích hợp này được thực hiện theo chuỗi bốn bước

  1. Các mô-đun cấp thấp được kết hợp thành các cụm thực hiện chức năng phụ của phần mềm cụ thể.
  2. Một trình điều khiển được viết để phối hợp đầu vào và đầu ra của trường hợp kiểm thử.
  3. Cụm hoặc bản dựng đã được thử nghiệm.
  4. Trình điều khiển bị loại bỏ và các cụm được kết hợp theo hướng đi lên trong cấu trúc chương trình.

Khi quá trình tích hợp ngày càng đi lên, nhu cầu về các bài học lái thử riêng biệt sẽ tăng lên. Trên thực tế, nếu hai cấp độ cao nhất của cấu trúc chương trình được tích hợp từ trên xuống, số lượng trình điều khiển có thể giảm đáng kể và việc tích hợp các cụm được đơn giản hóa rất nhiều. Tích hợp theo mô hình minh họa dưới đây. Khi quá trình tích hợp ngày càng đi lên, nhu cầu về các bài học lái thử riêng biệt sẽ tăng lên.

Cách tiếp cận từ dưới lên

Lưu ý: Nếu hai cấp độ cao nhất của cấu trúc chương trình được tích hợp từ trên xuống, số lượng trình điều khiển có thể giảm đáng kể và việc tích hợp các bản dựng được đơn giản hóa rất nhiều.

Phương pháp tiếp cận vụ nổ lớn

Trong phương pháp này, tất cả các mô-đun không được tích hợp cho đến khi và trừ khi tất cả các mô-đun đã sẵn sàng. Khi chúng đã sẵn sàng, tất cả các mô-đun sẽ được tích hợp và sau đó được thực thi để biết liệu tất cả các mô-đun tích hợp có hoạt động hay không.

Theo cách tiếp cận này, rất khó để biết nguyên nhân gốc rễ của sự thất bại vì phải tích hợp mọi thứ cùng một lúc.

Ngoài ra, sẽ có nhiều khả năng xảy ra các lỗi nghiêm trọng trong môi trường sản xuất.

Cách tiếp cận này chỉ được áp dụng khi thử nghiệm tích hợp phải được thực hiện cùng một lúc.

Tổng kết

  • Tích hợp được thực hiện để xác minh sự tương tác giữa các mô-đun của hệ thống phần mềm. Nó giúp phát hiện sớm khiếm khuyết
  • Kiểm tra tích hợp có thể được thực hiện để tích hợp Phần cứng-Phần mềm hoặc Phần cứng-Phần cứng
  • Kiểm thử tích hợp được thực hiện bằng hai phương pháp
    • Cách tiếp cận gia tăng
    • Cách tiếp cận vụ nổ lớn
  • Trong khi thực hiện Kiểm tra tích hợp, chiến lược ETVX (Tiêu chí đầu vào, Nhiệm vụ, Xác thực và Tiêu chí thoát) thường được sử dụng.