通用網(wǎng)絡協(xié)議一致性測試平臺的設計與研究

摘要：針對我國當前網(wǎng)絡互連、互通的迫切需求，提出了一種通用的網(wǎng)絡協(xié)議一致性測試平臺的設計方案。通過對通用平臺硬件結構和軟件設計的說明，闡述了通用平臺的工作過程和測試方法，為網(wǎng)絡協(xié)議一致性測試提出了有效的解決方案。
關鍵詞：通用平臺；協(xié)議；一致性測試

0 前言
計算機網(wǎng)絡協(xié)議一致性測試是檢驗計算機網(wǎng)絡各部分正確互連、互通和互操作的關鍵技術，用來驗證產(chǎn)品協(xié)議實現(xiàn)與相應協(xié)議標準之間的一致性。即在同一網(wǎng)絡協(xié)議標準下檢驗不同的待測設備是否在相同的外部輸入下，輸出相同的結果。
目前， 我國網(wǎng)絡產(chǎn)品檢測的技術水平和能力與國際上存在較大差距，協(xié)議一致性測試產(chǎn)品的設計大多停留在測試方法的理論研究上，在協(xié)議測試的通用平臺方面還缺乏較好的解決方案。

1 網(wǎng)絡協(xié)議一致性測試概述
網(wǎng)絡協(xié)議的一致性測試是一種功能性的黑盒測試，通常包括靜態(tài)測試和動態(tài)測試兩類。靜態(tài)測試是指協(xié)議實現(xiàn)者向測試方提交“協(xié)議實現(xiàn)一致性聲明”與協(xié)議中的靜態(tài)一致性要求相比較，動態(tài)測試是運行測試集對DUT(Device under Test)進行測試。
協(xié)議一致陛測試包括三個階段：第一階段是測試生成，為特定協(xié)議產(chǎn)生獨立于所有協(xié)議實現(xiàn)的抽象測試集；第二階段是測試實現(xiàn)，把抽象測試集中的測試例轉換成可執(zhí)行的測試例；第三階段為測試執(zhí)行，在特定的DUT上執(zhí)行測試用例。
通用網(wǎng)絡協(xié)議一致性測試平臺用于動態(tài)測試，也分為三個階段：第一階段是對一個指定的協(xié)議生成一個測試套集，根據(jù)協(xié)議的要求，這個測試套集可以在實現(xiàn)前對收發(fā)雙方進行的交互進行完全設定，或者在某些需要雙方互動(字段值需要對方的數(shù)據(jù)來進行填寫)的字段給出一個變量。第二階段是按照這個測試套集對被測設備的協(xié)議實現(xiàn)(DUT)進行黑盒測試；第三個階段是通過比較DUT的實際輸出與預期輸出的異同，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡協(xié)議的一致性測試。
通用平臺對各個不同的協(xié)議可支持生成不同的測試套集，分別進行測試和一致性對比。

2 通用平臺組成
通用平臺由控制臺、測試機兩部分組成。其中控制臺負責配置測試套集的策略、測試結果的統(tǒng)計分析及人機交互；測試機負責生成或接收測試套集，然后生成測試流發(fā)送到被測設備；并從被測設備接收測試數(shù)據(jù)；然后將數(shù)據(jù)返回控制臺。如圖1所示。

2．1 控制臺
控制臺硬件可以是一臺PC機，其網(wǎng)卡與測試機控制口相連。在高層通過人機對話界面，對協(xié)議、算法及網(wǎng)絡參數(shù)進行配置，對測試套集生成模式及使用方式等進行策略設置；通過驅動程序與測試機進行通信，向測試機輸入測試套集的參數(shù)配置，并接收測試機輸出的結果；并對測試結果進行統(tǒng)計分析。
軟件模塊包括界面模塊、協(xié)議接口模塊、算法接口模塊、網(wǎng)絡接口模塊、通信模塊、統(tǒng)計分析模塊。
2．2 測試機
2．2．1 硬件組成
測試機硬件采用高性能、高可靠性、高穩(wěn)定性的嵌入式多核處理器平臺。配置高速100M、1000M自適應以太網(wǎng)口，可擴展的大容量DDR2內存和大容量的Flash空間。硬件框圖如圖2所示，多核處理器平臺的核心部件為CPU、CPLD和FPGA。