网络协议测试编解码器的设计和实现

论文摘要

随着以IPv6为核心的下一代互联网技术的发展，支持IPv6的网络设备也正被广泛应用，与此同时IPv4仍是当前Internet的核心协议，因此从IPv4到IPv6的过渡将是一个漫长的过程。路由器作为支持同种／异种版本IP的重要网络中继设备在互联网上扮演着重要角色，因此路由器的测试技术研究和测试系统的开发具有重要的意义和广阔的应用前景。本论文是以四川省网络通信技术重点实验室（SC-Netcom Lab）展开的有关路由器多端口测试技术的研究活动为背景，以四川省网络通信技术重点实验室目前致力于开发的路由器分布式并发多端口测试系统（DMC-TS-Distributed Multi-port Concurrent Test system）的核心子系统路由器双端口测试器（TPT-Two-Port Tester）中的编解码器（E／D-Encoder／Decoder）为主要研究对象。四川省网络通信技术重点实验室目前致力于开发的路由器分布式并发多端口测试系统（DMC-TS）具有两层结构：上层的一台PC作为多端口并发测试器（MPCT-Multi-Port Concurrent Tester），下层则是应用回绕测试法或穿越测试法对一对端口进行测试的多组双端口测试器（TPT）。本文的重点是双端口测试器（TPT）中的重要组件-编解码器（Encoder／Decoder-E／D）的扩展设计和实现，使之具有更强的扩展性、通用性，功能更完善、接口更清晰。编解码器被作为被测路由器协议实现的对等实体来考虑，该编解码器不仅能够对符合协议规范的协议数据单元（PDU）进行编码，同时也能将含有违规代码的用于测试被测路由器反应的协议数据单元（PDU）编码成测试所需要的“违规PDU”。笔者的主要贡献总结如下：1、针对已有的编解码器的设计框架，对编解码器进行扩展设计，以全新的部件特性体现出编解码器的易操作性、扩展性和通用性。2、针对所开发的编解码器介绍所选择的测试支撑层适配工具。支撑层适配工具工作于被测协议与下层协议之间，使得针对被测协议的编解码器能够独立于下层而仅仅与被测协议本身有关。3、根据扩展后的编解码器设计框架，在Win32环境下实现了RIP协议和IPv4协议的编解码器设计，并通过模拟测试对设计进行了相应的验证。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 本论文的研究背景
• 1.1.1 路由器测试
• 1.1.2 国内外的研究现状
• 1.2 分布式多端口并发测试系统概述
• 1.2.1 多端口并发穿越测试法
• 1.2.2 分布式多端口并发测试系统
• 1.2.3 双端口测试器与编解码器概述
• 1.3 本论文的研究内容及贡献
• 1.4 论文的组织结构
• 第2章 编解码器及双端口测试器
• 2.1 双端口测试器体系结构
• 2.1.1 双端口测试器执行部分
• 2.1.2 双端口测试器测试集支撑工具
• 2.2 编解码器原理
• 2.2.1 编解码技术及编解码器功能概述
• 2.2.2 编解码器扩展设计方案概述
• 2.3 编解码器与双端口测试器各部件的关系
• 2.3.1 编解码器与单测试例执行器的关系
• 2.3.2 编解码器与测试支撑层适配模块的关系
• 第3章 测试支撑层环境
• 3.1 测试支撑层环境与测试支撑层适配模块
• 3.1.1 网络协议测试中支撑层适配模块的作用
• 3.1.2 网络协议测试中支撑层环境的搭建
• 3.2 以WinPcap为核心的测试支撑层环境
• 3.2.1 WinPcap系统介绍
• 3.2.2 以WinPcap为核心的测试支撑层的优点
• 3.3 以Socket为核心的测试支撑层环境
• 第4章 编解码器扩展设计
• 4.1 编解码器扩展设计的必要性
• 4.1.1 简化接口设计
• 4.1.2 形成通用设计框架
• 4.2 编解码器扩展设计分析
• 4.2.1 编解码器扩展的设计目标
• 4.2.2 面向对象的编解码器扩展设计方案
• 4.3 RIP编解码器扩展设计
• 4.3.1 RIP协议概述
• 4.3.2 RIP扩展编解码分析
• 4.4 IPv4编解码器扩展设计
• 4.4.1 IPv4协议概述
• 4.4.2 IPv4扩展编解码分析
• 第5章 测试实验
• 5.1 RIP编解码器测试实验
• 5.2 IPv4编解码器测试实验
• 总结及展望
• 总结
• 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的论文
• 附录