IPv6协议一致性测试的研究与实现

论文摘要

IPv6作为下一代互联网的核心协议正在加速推广应用。在这个过程中,各个厂商生产的IPv6产品是否与协议标准保持一致从而能够安全可靠的互相通讯,对于IPv6的发展至关重要。因而,作为检验协议产品和协议标准是否一致的一致性测试对于IPv6的发展也非常重要。本文紧紧围绕IPv6协议一致性测试这个中心,对协议一致性测试的理论进行了深入研究,对当前常用的几种测试生成方法进行了深入的分析和比较,总结出各自的优点和不足。在此基础之上,针对IPv6协议测试生成过程中,生成FSM状态图过于零散的特点,提出了适合IPv6的基于桥接的优化测试生成方法。该方法通过重构状态图的方法形成覆盖更广的状态图,从而简化生成过程,并使得生成过程更易理解。本文还设计并实现了一个完整的IPv6协议一致性测试系统,详细介绍了系统的设计框架和各个模块的主要功能以及系统的运行流程。设计并实现了针对IPv6基本协议、ICMPv6协议、邻居发现协议的测试集。运用测试集对Linux主机、Quagga和某路由器进行了一致性测试,不同程度的发现了各个实现存在的不一致问题,并对出现问题原因进行了分析。通过测试实践,验证了测试系统的稳定性和可靠性,也进一步验证了本文所提测试生成方法的有效性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 论文背景
• 1.2 研究意义
• 1.3 文章结构
• 第二章 协议一致性测试的理论和方法
• 2.1 协议一致性测试的要求和级别
• 2.1.1 一致性测试要求
• 2.1.2 一致性测试级别
• 2.2 一致性测试流程
• 2.3 协议一致性测试方法
• 2.3.1 本地测试法
• 2.3.2 分布式测试法
• 2.3.3 协调测试法
• 2.3.4 远程测试法
• 2.4 协议一致性生成技术
• 2.4.1 基于有限状态机模型生成方法
• 2.4.2 基于扩展有限状态机的生成方法
• 2.5 基于有限状态机生成方法的数学模型
• 2.6 本章小结
• 第三章 基于桥接的IPv6优化测试生成方法
• 3.1 现有的基于FSM 的测试序列生成方法及比较
• 3.1.1 现有的测试方法
• 3.1.2 现有生成方法的比较
• 3.2 基于桥接的优化测试生成方法
• 3.2.1 算法提出
• 3.2.2 算法思想
• 3.2.3 算法过程
• 3.3 算法验证和比较
• 3.4 本章小结
• 第四章 IPv6协议一致性测试系统设计
• 4.1 测试系统标准化平台设计思想
• 4.2 IPv6 协议测试系统的体系结构
• 4.2.1 系统总体结构
• 4.2.2 用户层子模块
• 4.2.3 测试集子模块
• 4.2.4 公共函数及数据结构子模块
• 4.2.5 协议栈子模块
• 4.3 IPv6 协议测试例执行流程
• 4.3.1 外部文件的准备
• 4.3.2 根据用户输入选择进入测试例
• 4.3.3 构造测试报文
• 4.3.4 发送测试报文
• 4.3.5 等待接收报文
• 4.4 本章小结
• 第五章 IPv6协议一致性测试序列设计及测试实现
• 5.1 IPv6 协议分析
• 5.1.1 IPv6 地址结构
• 5.1.2 IPv6 报头结构
• 5.2 优化算法在IPv6 测试中的应用
• 5.3 测试用例设计
• 5.3.1 IPv6 基本描述协议测试用例设计
• 5.3.2 ICMPv6 协议测试用例设计
• 5.3.3 邻居发现协议测试用例设计
• 5.4 测试实现结果及分析
• 5.4.1 测试环境拓扑结构
• 5.4.2 测试结果分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 结束语
• 6.1 论文总结
• 6.2 下一步工作
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果