【文章內(nèi)容簡介】 ， 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)者對于協(xié)議的不同理解將會導(dǎo)致不同的協(xié)議實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)過程中也會由于設(shè)計和編碼而產(chǎn)生錯誤因此對協(xié)議實(shí)現(xiàn)進(jìn)行測試是非常必要的，一致性測試檢查實(shí)現(xiàn)是否符合協(xié)議規(guī)范，互操作性測試用于檢驗(yàn)不同設(shè)備之間的互通性。 協(xié)議測試是計算機(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、驗(yàn)證、實(shí)現(xiàn)和測試都有了很大進(jìn)展，通過形式化描述技術(shù)，協(xié)議測試與協(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)議測試研究，并開始進(jìn)行合作，以建立協(xié)議測試的指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)，作 為工作的成果， ISO－ 9646 詳細(xì)的定義一致性測試，使得一致性測試得到很大的推廣。 協(xié)議測試技術(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，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)議測試和分析設(shè)備 項(xiàng)目資金申請報告 — — 5 研究所 GMD FOKUS 的高速網(wǎng)絡(luò)測試環(huán)境等，在協(xié)議測試的理論和實(shí)踐等方面的研究都達(dá)到 一定水平，并開始提供部分測試服務(wù)和測試系統(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)這一時期也開始測試實(shí)踐的研究， XX 大學(xué)計算機(jī)系較早的建立起網(wǎng)絡(luò)協(xié)議測試實(shí)驗(yàn)室，專門研究通訊協(xié)議測試的理論和實(shí)踐，自主開發(fā)出一致性測試平臺和各種通訊協(xié)議的測試集，為國產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供測試。 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 測試機(jī)構(gòu)合作，進(jìn)行 IPv6 的測試研究與應(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 計劃影響極為廣泛，它提供了 IPv6 協(xié)議的測試床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 。 這樣的觀測在 IPv6 未成型時起了非常大的作用，但是這樣的觀測不能代替對設(shè)備的嚴(yán)格測試，尤其是當(dāng) IPv6 的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)定下來時，需要在開發(fā)階段和產(chǎn)品投入使用前進(jìn)行嚴(yán)格測試 。 現(xiàn)在越來越多機(jī)構(gòu)開始對 IPv6 及其相關(guān)協(xié)議進(jìn)行測試研究，開發(fā)出各種形式的測試集，能夠?qū)ζ溥M(jìn)行一致性和互操作性測試 。 下面簡要介紹這些測試研究 。 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) 的計算機(jī)研究中心建立了一個互操作性實(shí)驗(yàn)室 InterOperability Labs(IOL)，其對外的主要任務(wù)是為賣方的計算機(jī)通信設(shè)備提供測試服務(wù)。目前 IOL宣布已經(jīng)為 70 多個廠商的計算機(jī)通信產(chǎn)品驗(yàn)證了互操作性和 /或一致性，其測試范圍幾乎覆蓋了全部計算機(jī)通信技術(shù)。從 1996 年開始開發(fā) IPv6 的測試集，目前已完成并公布的 IPv6 協(xié)議測試集覆蓋 IPv6 的幾個主要協(xié)議、 RIPng 和部分移動 IPv6 協(xié)議的一致性測試集， IPv6 主要協(xié)議多系統(tǒng)互操作性測試集和移動 IPv6 多系統(tǒng)互操作性測試集。 該實(shí)驗(yàn)室 所公布的 IPv6 一致性測試集是用自然語言描述的，測試覆蓋并 不是很完備。 2) 日本的 TAHI 計劃 C NGIXXXX:下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議測試和分析設(shè)備 項(xiàng)目資金申請報告 — — 6 1998 年底東京大學(xué)、 YDC 公司、 Yokogawa 公司發(fā)起組織了對 IPv6 進(jìn)行測試的 TAHI 計劃，目標(biāo)是測試 IPv6 的一致性和互操作性 。 該計劃同 KAME 工程和 USAGI工程密切合作，其中 KAME計劃是日本七個公司為 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 計劃對 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 腳本語言來定義測試?yán)?。 目前 TAHI 已經(jīng)完 成的測試集包括 IPv6 基本協(xié)議、 IPsec、隧道協(xié)議、移動 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試。 3) 美國國際標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)部 NIST的 IPv6 測試 美國國際標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)部 NIST 的 ITL（ Information Technology Laboratory）在協(xié)議測試環(huán)境和測試系統(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)的測試 。 其對 IPv6 的測試主要集中在互操作性測試 方面， 對 Dec、 Sun、MS、 Bay Network、 Telebit、 Cisco 等的 IPv6 產(chǎn)品進(jìn)行了互操作性測試，并為 IPv6試驗(yàn)床 6BONE 提供了一個監(jiān)測平臺 ， 但沒有做 IPv6 協(xié)議一致性測試方面的工作。 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 IPv6 在全球的發(fā)展，對數(shù)據(jù)設(shè)備所進(jìn)行的測試認(rèn)證。一旦通過測試并獲得 “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)識行動實(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)包括兩個階段。 “IPv6 Ready”第一階段屬于基本測試：鼓勵每一個組織部署 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)特性測試。目前， “IPv6 Ready Phase1”認(rèn)證實(shí)施已有 五 年時間，全球已有數(shù)百多個企業(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)議測試和分析設(shè)備 項(xiàng)目資金申請報告 — — 7 應(yīng)用的進(jìn)一步推廣深入，業(yè)界對 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 IPv6 的基本功能進(jìn)行評價。 “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)室共同制定測試規(guī)格，由全球 IPv6 論壇審核通過，并且得到全球主要 IPv6 測試組織的一致支持，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 計劃中的 IPv6 測試，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) 測試儀 公司已經(jīng)開始為 IPv6 設(shè)備提供測試服務(wù)， Agilent 公司已經(jīng)向用戶提供 IPv6測試服務(wù)； Ixia 公司 提供了 能夠同時測試 IPv6 和 IPv4的測試儀；與 TAHI計劃關(guān)系密切的 Yokogawa 公司也提供對 IPv6 的商業(yè)測試服務(wù)。 可見，隨著工業(yè)上對 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 測試問題 。 協(xié)議測試已經(jīng)不僅僅是對產(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)中的一個重要分支，對測試技術(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)市場的競爭和發(fā)展。 目前，協(xié)議測試的研究的專利成果相對集中在對于傳統(tǒng) TCP/IP 協(xié)議和 OSI參考模型的測試中 。 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 一致性測試和互操作性測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，為了 保證網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)升級，在 IPv6 設(shè)備投入使用前要進(jìn)行充分的測試 IPv6一致性和互操作性測試對于保證下一代互聯(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)需要對測試?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)議的測試問題。 測試集描述法的研究現(xiàn)狀 測試集描述法在測試方法學(xué)中起著承上啟下的重要作用，是連接測試生成和測試執(zhí)行的紐帶。一個好的測試集描述法不僅有利于提高測試執(zhí) 行的自動化程度，也有利于測試開發(fā)人員手工開發(fā)測試用例。許多語言被用于測試集描述，C NGIXXXX:下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議測試和分析設(shè)備 項(xiàng)目資金申請報告 — — 8 如形式化測試描述語言 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y試的支持能力，易于被測試人員理解和使用而成為協(xié)議測試中廣泛使用的測試集描述法。 到目前為止， TTCN 已經(jīng)經(jīng)歷了三個版本。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、控制觀測點(diǎn)、定時器、變量等的描述。在動態(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，用于描述測試事件及其之間的時序關(guān)系。 TTCN1 在當(dāng)時被大量地應(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 可以支持分布式測試和多方測試。 但是隨著網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，各種新型協(xié)議和應(yīng)用對測試描述能力的要求也越來越高，原有的測試描述語言 TTCN2 逐漸顯露出不足之處：缺乏動態(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 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)的測試。 TTCN3 打破了 TTCN 一致性測試的局限，能適應(yīng)更廣泛的測試需求，如互操作性測試、性能測試、系統(tǒng)測試和集成測試等。 在通訊系統(tǒng)測試領(lǐng)域?qū)W術(shù)界， TTCN3 受到了廣泛的重視， 主要工作包括 對TTCN3 語言 本身的設(shè)計研究， 以及 TTCN3 測試系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)研究等。 隨著 TTCN 語言的不斷完善，相應(yīng)的測試系統(tǒng)也不斷地更新。 TTCN3 作為一種最新的測試描述和實(shí)現(xiàn)語言，在以德、法為代表的歐洲工業(yè)界受到