【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ， 性能要求高，還要實(shí)現(xiàn)和其它分析模塊的并行處理， 項(xiàng)目組 通過采用 Bloomfilter 和 TCAM 相結(jié)合方法，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的高速數(shù)據(jù)匹配。 協(xié)議 一致性 測(cè)試研究現(xiàn)狀 協(xié)議是互聯(lián)網(wǎng)通訊的基石，當(dāng)前協(xié)議標(biāo) 準(zhǔn)是用自然語言描述的，實(shí)現(xiàn)者對(duì)于協(xié)議的不同理解將會(huì)導(dǎo)致不同的協(xié)議實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)過程中也會(huì)由于設(shè)計(jì)和編碼而產(chǎn)生錯(cuò)誤因此對(duì)協(xié)議實(shí)現(xiàn)進(jìn)行測(cè)試是非常必要的，一致性測(cè)試檢查實(shí)現(xiàn)是否符合協(xié)議規(guī)范，互操作性測(cè)試用于檢驗(yàn)不同設(shè)備之間的互通性。 協(xié)議測(cè)試是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中熱門的研究課題之一 。 隨著形式化技術(shù)的迅速發(fā)展，協(xié)議的設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、實(shí)現(xiàn)和測(cè)試都有了很大進(jìn)展，通過形式化描述技術(shù)，協(xié)議測(cè)試與協(xié)議工程學(xué)中其它領(lǐng)域有機(jī)地結(jié)合起來在八十年代初期開始，歐洲的許多研究機(jī)構(gòu)開展了深入的協(xié)議測(cè)試研究，并開始進(jìn)行合作，以建立協(xié)議測(cè)試的指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)，作 為工作的成果， ISO－ 9646 詳細(xì)的定義一致性測(cè)試，使得一致性測(cè)試得到很大的推廣。 協(xié)議測(cè)試技術(shù)已經(jīng)在北美、歐洲和東亞一些國家的研究機(jī)構(gòu)形成了研究熱點(diǎn) 。 由于協(xié)議測(cè)試的技術(shù)復(fù)雜性和龐大開銷，一般是協(xié)議實(shí)現(xiàn)者和協(xié)議用戶力所不能及的事情 ， 進(jìn)行獨(dú)立于生產(chǎn)者和用戶的第三方測(cè)試是常采用的方法 。 各發(fā)達(dá)國家都投入大量的人力物力進(jìn)行研究，并取得了一定的成績(jī)，例如美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)局 NIST、新罕布什爾大學(xué)的互操作測(cè)試實(shí)驗(yàn)室 IOL，德國國家通信C NGIXXXX:下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議測(cè)試和分析設(shè)備 項(xiàng)目資金申請(qǐng)報(bào)告 — — 5 研究所 GMD FOKUS 的高速網(wǎng)絡(luò)測(cè)試環(huán)境等，在協(xié)議測(cè)試的理論和實(shí)踐等方面的研究都達(dá)到 一定水平，并開始提供部分測(cè)試服務(wù)和測(cè)試系統(tǒng)隨著互聯(lián)網(wǎng)在國內(nèi)的廣泛應(yīng)用，國內(nèi)大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)這一時(shí)期也開始測(cè)試實(shí)踐的研究， XX 大學(xué)計(jì)算機(jī)系較早的建立起網(wǎng)絡(luò)協(xié)議測(cè)試實(shí)驗(yàn)室，專門研究通訊協(xié)議測(cè)試的理論和實(shí)踐，自主開發(fā)出一致性測(cè)試平臺(tái)和各種通訊協(xié)議的測(cè)試集，為國產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供測(cè)試。 國內(nèi)外都正在為正在到來的 IPv6 做準(zhǔn)備，各大廠商正在研究、開發(fā)和應(yīng)用各種支持 IPv6 的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 。 為了檢驗(yàn)設(shè)備的功能，以及不同設(shè)備之間的互連，IPv6 設(shè)備 廠 商正在和 IPv6 測(cè)試機(jī)構(gòu)合作，進(jìn)行 IPv6 的測(cè)試研究與應(yīng)用 。 當(dāng)前國內(nèi)外許多研究機(jī)構(gòu) 和公司都在開展 IPv6 有效性測(cè)試研究和應(yīng)用 。 這些研究中，有一種是走應(yīng)用路線，其觀念是 “沒有比實(shí)踐更加有效的檢驗(yàn)方法 ”其代表就是 6Bone， 6Bone 計(jì)劃影響極為廣泛，它提供了 IPv6 協(xié)議的測(cè)試床6Bone， 通過隧道方法將世界上具有 IPv6 能力的 “小島 ”連接在一起，從而提供了一個(gè)區(qū)域廣泛的實(shí)驗(yàn)環(huán)境 。 在 6Bone 上，開發(fā)商們放置它們新的主機(jī)和路由器軟件，研究者觀測(cè)基于 IPv6 協(xié)議的路由協(xié)議、基于 IPv6 協(xié)議的地址分配和其他管理程序，檢驗(yàn) IPv6 協(xié)議的各種功能 。 6BONE 起的另一大作用是檢驗(yàn) IPv6協(xié)議的有效性， 通過其網(wǎng)上收集到的運(yùn)行情況，可以發(fā)現(xiàn)各種協(xié)議可能存在的問題 。 這樣的觀測(cè)在 IPv6 未成型時(shí)起了非常大的作用，但是這樣的觀測(cè)不能代替對(duì)設(shè)備的嚴(yán)格測(cè)試，尤其是當(dāng) IPv6 的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)定下來時(shí)，需要在開發(fā)階段和產(chǎn)品投入使用前進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)試 。 現(xiàn)在越來越多機(jī)構(gòu)開始對(duì) IPv6 及其相關(guān)協(xié)議進(jìn)行測(cè)試研究，開發(fā)出各種形式的測(cè)試集，能夠?qū)ζ溥M(jìn)行一致性和互操作性測(cè)試 。 下面簡(jiǎn)要介紹這些測(cè)試研究 。 1) 新罕布什爾大學(xué)的互操作性實(shí)驗(yàn)室 1988 年，美國的 新罕布什爾大學(xué) 的計(jì)算機(jī)研究中心建立了一個(gè)互操作性實(shí)驗(yàn)室 InterOperability Labs(IOL)，其對(duì)外的主要任務(wù)是為賣方的計(jì)算機(jī)通信設(shè)備提供測(cè)試服務(wù)。目前 IOL宣布已經(jīng)為 70 多個(gè)廠商的計(jì)算機(jī)通信產(chǎn)品驗(yàn)證了互操作性和 /或一致性，其測(cè)試范圍幾乎覆蓋了全部計(jì)算機(jī)通信技術(shù)。從 1996 年開始開發(fā) IPv6 的測(cè)試集，目前已完成并公布的 IPv6 協(xié)議測(cè)試集覆蓋 IPv6 的幾個(gè)主要協(xié)議、 RIPng 和部分移動(dòng) IPv6 協(xié)議的一致性測(cè)試集， IPv6 主要協(xié)議多系統(tǒng)互操作性測(cè)試集和移動(dòng) IPv6 多系統(tǒng)互操作性測(cè)試集。 該實(shí)驗(yàn)室 所公布的 IPv6 一致性測(cè)試集是用自然語言描述的，測(cè)試覆蓋并 不是很完備。 2) 日本的 TAHI 計(jì)劃 C NGIXXXX:下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議測(cè)試和分析設(shè)備 項(xiàng)目資金申請(qǐng)報(bào)告 — — 6 1998 年底東京大學(xué)、 YDC 公司、 Yokogawa 公司發(fā)起組織了對(duì) IPv6 進(jìn)行測(cè)試的 TAHI 計(jì)劃，目標(biāo)是測(cè)試 IPv6 的一致性和互操作性 。 該計(jì)劃同 KAME 工程和 USAGI工程密切合作，其中 KAME計(jì)劃是日本七個(gè)公司為 BSD開發(fā)免費(fèi) IPv6和 IPsec 協(xié)議棧的項(xiàng)目， USAGI 是日本許多組織為 Linux 開發(fā)高質(zhì)量 IPv6 協(xié)議棧的項(xiàng)目 。 TAHI 計(jì)劃對(duì) KAME 和 USAGI 協(xié)議棧的正確高效穩(wěn)定起了重要的作用 。 TAHI 重視靈活性，采用 Perl 腳本語言來定義測(cè)試?yán)?。 目前 TAHI 已經(jīng)完 成的測(cè)試集包括 IPv6 基本協(xié)議、 IPsec、隧道協(xié)議、移動(dòng) IPv6 協(xié)議 、 DHCPv6 協(xié)議 、 SIP 協(xié)議 等。 當(dāng)前 TAHI 正和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商開展合作，為各種網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品提供一致性和互操作性測(cè)試。 3) 美國國際標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)部 NIST的 IPv6 測(cè)試 美國國際標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)部 NIST 的 ITL（ Information Technology Laboratory）在協(xié)議測(cè)試環(huán)境和測(cè)試系統(tǒng)的研究上達(dá)到較高的水平 ， 目前正致力于 TCP/IP 和高速網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試 。 其對(duì) IPv6 的測(cè)試主要集中在互操作性測(cè)試 方面， 對(duì) Dec、 Sun、MS、 Bay Network、 Telebit、 Cisco 等的 IPv6 產(chǎn)品進(jìn)行了互操作性測(cè)試，并為 IPv6試驗(yàn)床 6BONE 提供了一個(gè)監(jiān)測(cè)平臺(tái) ， 但沒有做 IPv6 協(xié)議一致性測(cè)試方面的工作。 4) IPv6 Ready 認(rèn)證 IPv6 Ready Logo Committee 于 2020 年 4 月 28日成立，其成員有 ETSI, JP TAHI, UNH, TW NICI IPv6 SC, KR TTA, 中國 BII 等 。 “IPv6 Ready”認(rèn)證是 IPv6論壇為了推動(dòng) IPv6 在全球的發(fā)展，對(duì)數(shù)據(jù)設(shè)備所進(jìn)行的測(cè)試認(rèn)證。一旦通過測(cè)試并獲得 “IPv6 Ready”認(rèn)證即表示該設(shè)備已是業(yè)界公認(rèn)的支持 IPv6 的可用成熟產(chǎn)品，能與其他廠商產(chǎn)品成功互聯(lián)互通，通過 “IPv6 Ready”認(rèn)證的廠商已具備提供 IPv6 設(shè)備的能力和資格。 “IPv6 Ready”全球認(rèn)證行動(dòng)將極大地促進(jìn) IPv6 應(yīng)用類產(chǎn)品的豐富與完善，使 IPv6 產(chǎn)業(yè)鏈更加完整，加速 IPv6 在全球的商用部署進(jìn)程。作為 IPv6 論壇全球公認(rèn)的官方認(rèn)證機(jī)構(gòu)， “IPv6 Ready”認(rèn) 證在全球標(biāo)準(zhǔn)化IPv6 方面充當(dāng)著無可比擬的權(quán)威地位。 目前， “IPv6 ready”標(biāo)識(shí)行動(dòng)實(shí)施機(jī)構(gòu)主要包括美國 UNHIOL 、歐洲ETSI 、中國 XX 互連 (BII Group)以及日本 TAHI/v6PC 等。該標(biāo)準(zhǔn)包括兩個(gè)階段。 “IPv6 Ready”第一階段屬于基本測(cè)試：鼓勵(lì)每一個(gè)組織部署 IPv6 ，通告大家關(guān)于設(shè)備、服務(wù)的互通性和一致性情況； “IPv6 Ready”第二階段屬于完全測(cè)試：根據(jù) IPv6 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)檢查和保設(shè)備與服務(wù)的互通性和一致性，并增加了一些指標(biāo)的增強(qiáng)特性測(cè)試。目前， “IPv6 Ready Phase1”認(rèn)證實(shí)施已有 五 年時(shí)間，全球已有數(shù)百多個(gè)企業(yè)或組織的產(chǎn)品獲得 “IPv6 Ready Phase1”認(rèn)證通過。而隨著 IPv6C NGIXXXX:下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議測(cè)試和分析設(shè)備 項(xiàng)目資金申請(qǐng)報(bào)告 — — 7 應(yīng)用的進(jìn)一步推廣深入，業(yè)界對(duì) IPv6 產(chǎn)品的質(zhì)量要求也越來越嚴(yán)格，但 “IPv6 Ready Phase1”認(rèn)證主要是對(duì) IPv6 的基本功能進(jìn)行評(píng)價(jià)。 “IPv6 Ready Phase2”認(rèn)證于 2020 年 2 月由全球 IPv6 論壇正式發(fā)起，是目前 IPv6 領(lǐng)域最高等級(jí)的資質(zhì)認(rèn)證。 “IPv6 Ready Phase2”認(rèn)證由國際權(quán)威的日本 TAHI 組織和美國UNHIOL實(shí)驗(yàn)室共同制定測(cè)試規(guī)格，由全球 IPv6 論壇審核通過，并且得到全球主要 IPv6 測(cè)試組織的一致支持，而且還是全球范圍 IPv6 產(chǎn)品獲得 “IPv6 Ready Phase2”認(rèn)證通過的唯一官方標(biāo)準(zhǔn)。 其他的 研究項(xiàng)目，如德國的 JOIN 計(jì)劃中的 IPv6 測(cè)試，愛立信公司在匈牙利的 IPv6 一致性研究， 都 得到 了 政府或者公司的資助 。 除了研究機(jī)構(gòu)外，一些商業(yè) 測(cè)試儀 公司已經(jīng)開始為 IPv6 設(shè)備提供測(cè)試服務(wù)， Agilent 公司已經(jīng)向用戶提供 IPv6測(cè)試服務(wù)； Ixia 公司 提供了 能夠同時(shí)測(cè)試 IPv6 和 IPv4的測(cè)試儀；與 TAHI計(jì)劃關(guān)系密切的 Yokogawa 公司也提供對(duì) IPv6 的商業(yè)測(cè)試服務(wù)。 可見，隨著工業(yè)上對(duì) IPv6 發(fā)展的需要，越來越多的研究機(jī)構(gòu)和公司開始重視 IPv6 測(cè)試問題 。 協(xié)議測(cè)試已經(jīng)不僅僅是對(duì)產(chǎn)品研制開發(fā)的一種支持手段，而且已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的一個(gè)重要分支，對(duì)測(cè)試技術(shù)的研究不僅將直接影響到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步，也將直接影響到世界網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)和發(fā)展。 目前，協(xié)議測(cè)試的研究的專利成果相對(duì)集中在對(duì)于傳統(tǒng) TCP/IP 協(xié)議和 OSI參考模型的測(cè)試中 。 在國內(nèi)外的專利技術(shù)數(shù)據(jù)庫中，總的說來，關(guān)于 IPv6 一致性測(cè)試和互操作性測(cè)試方面的研究成果不多，并且集中于 IPv6 的主干協(xié)議。 IPv6 是下一代互聯(lián)網(wǎng)的核心協(xié)議，是在 IPv4 的基礎(chǔ)上進(jìn)行了很多重大改進(jìn)演化而來的，協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)也大大區(qū)別于原有的互聯(lián)網(wǎng)，諸多的新協(xié)議被提出，各種設(shè)備面臨全面升級(jí)，為了 保證網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)升級(jí)，在 IPv6 設(shè)備投入使用前要進(jìn)行充分的測(cè)試 IPv6一致性和互操作性測(cè)試對(duì)于保證下一代互聯(lián)網(wǎng)的成功運(yùn)行是必不可少的，是實(shí)踐提出的緊迫需求 。 這些協(xié)議并非僅是原有協(xié)議的擴(kuò)展，它們具有各種新的特性， IPv6 的網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)分布式的、異構(gòu)的、結(jié)構(gòu)和行為都非常復(fù)雜的系統(tǒng)需要對(duì)測(cè)試?yán)碚?、方法和技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的探索和總結(jié)，才能有效的解決 IPv6 協(xié)議的測(cè)試問題。 測(cè)試集描述法的研究現(xiàn)狀 測(cè)試集描述法在測(cè)試方法學(xué)中起著承上啟下的重要作用，是連接測(cè)試生成和測(cè)試執(zhí)行的紐帶。一個(gè)好的測(cè)試集描述法不僅有利于提高測(cè)試執(zhí) 行的自動(dòng)化程度，也有利于測(cè)試開發(fā)人員手工開發(fā)測(cè)試用例。許多語言被用于測(cè)試集描述，C NGIXXXX:下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議測(cè)試和分析設(shè)備 項(xiàng)目資金申請(qǐng)報(bào)告 — — 8 如形式化測(cè)試描述語言 TTCN，腳本語言 tcl/tk、 Perl，編程語言 C/C++/Java 等。其中， TTCN 因?yàn)槠渫怀龅膶?duì)測(cè)試的支持能力，易于被測(cè)試人員理解和使用而成為協(xié)議測(cè)試中廣泛使用的測(cè)試集描述法。 到目前為止， TTCN 已經(jīng)經(jīng)歷了三個(gè)版本。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO 在其ISO/IEC9646 中定義了 TTCN1，后來被 ITUT 接收為標(biāo)準(zhǔn) 。 TTCN1 結(jié)合了樹型和表型表示法的優(yōu)點(diǎn)，由靜態(tài)說明部分和動(dòng)態(tài)行為部分。靜態(tài)說明 部分專用于協(xié)議的靜態(tài)信息描述，如協(xié)議數(shù)據(jù)格式、參數(shù)值、控制觀測(cè)點(diǎn)、定時(shí)器、變量等的描述。在動(dòng)態(tài)行為部分， TTCN1 定義了與消息的接收和發(fā)送相關(guān)聯(lián)的操作與操作符，用于描述測(cè)試事件及其之間的時(shí)序關(guān)系。 TTCN1 在當(dāng)時(shí)被大量地應(yīng)用，出現(xiàn)了很多 TTCN 工具，如法國 VERILOG 公司的 Object，瑞典Telelogic 公司的 ITEX 等工具軟件。 由于 TTCN1 只支持單一測(cè)試部件，而網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的日益復(fù)雜使得其分布式特性越來越廣泛， TTCN2 在不改變 TTCN1 整體結(jié)構(gòu)和原則的基礎(chǔ)上，引入了主、從測(cè)試部件的概念， 通過增加了 create 和 done 等語句，使得 TTCN2 可以支持分布式測(cè)試和多方測(cè)試。 但是隨著網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，各種新型協(xié)議和應(yīng)用對(duì)測(cè)試描述能力的要求也越來越高，原有的測(cè)試描述語言 TTCN2 逐漸顯露出不足之處：缺乏動(dòng)態(tài)配置能力、沒有同步通信能力、應(yīng)用范圍過窄等。歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì) ETSI 經(jīng)過深入研究，于 1999 年至 2020年間開發(fā)完成了 TTCN 的新版本 TTCN3 (Testing and Test Control Notation)，其最新的版本是 XXXX 年 9 月份 發(fā)布的 TTCN3 規(guī)范的 版 。 TTCN3 現(xiàn)已作為 ITUT Rec. 系列發(fā)布。同 TTCN 前兩個(gè)版本相比， TTCN3 是一種更為靈活和強(qiáng)大的語言，可以用于描述各種反應(yīng)式系統(tǒng)(reactive system)的測(cè)試。 TTCN3 打破了 TTCN 一致性測(cè)試的局限，能適應(yīng)更廣泛的測(cè)試需求，如互操作性測(cè)試、性能測(cè)試、系統(tǒng)測(cè)試和集成測(cè)試等。 在通訊系統(tǒng)測(cè)試領(lǐng)域?qū)W術(shù)界， TTCN3 受到了廣泛的重視， 主要工作包括 對(duì)TTCN3 語言 本身的設(shè)計(jì)研究， 以及 TTCN3 測(cè)試系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)研究等。 隨著 TTCN 語言的不斷完善，相應(yīng)的測(cè)試系統(tǒng)也不斷地更新。 TTCN3 作為一種最新的測(cè)試描述和實(shí)現(xiàn)語言，在以德、法為代表的歐洲工業(yè)界受到