【正文】 統(tǒng)(reactive system)的測試。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 。 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。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 結(jié)合了樹型和表型表示法的優(yōu)點，由靜態(tài)說明部分和動態(tài)行為部分。 到目前為止， TTCN 已經(jīng)經(jīng)歷了三個版本。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。 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。 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，是實踐提出的緊迫需求 。 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 。 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 。 其他的 研究項目，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 。 “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。目前， “IPv6 Ready Phase1”認(rèn)證實施已有 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。該標(biāo)準(zhǔn)包括兩個階段。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。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。 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 。 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 。 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。 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 。 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 。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。 1) 新罕布什爾大學(xué)的互操作性實驗室 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驗室 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)。 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 。 6BONE 起的另一大作用是檢驗 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 。 這些研究中，有一種是走應(yīng)用路線，其觀念是 “沒有比實踐更加有效的檢驗方法 ”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)域廣泛的實驗環(huán)境 。 為了檢驗設(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 。 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)的互操作測試實驗室 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)議測試實驗室，專門研究通訊協(xié)議測試的理論和實踐，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。 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 。 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 。但目前來看，這些解決方案和測試儀表的數(shù)據(jù)包分析要求還不同，測試儀表要匹配的規(guī)則數(shù)相對 較少 ， 性能要求高，還要實現(xiàn)和其它分析模塊的并行處理， 項目組 通過采用 Bloomfilter 和 TCAM 相結(jié)合方法，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的高速數(shù)據(jù)匹配。近些年來，針對字符串匹配的硬件方案不斷被提出，包括新的硬件結(jié)構(gòu)、新的存儲技術(shù)、新的實現(xiàn)方法等。 采用軟件實現(xiàn)的字符串匹配方法在性能上很難達(dá)到線速的要求，在 10Gbps的鏈路上，采用專用硬件（如 TCAM、 FPGA 等）來提高性能是必然選擇。 字符串匹配 網(wǎng)絡(luò)測試儀表需要完成對數(shù)據(jù)內(nèi)容的分析， 對于大流量下的網(wǎng)絡(luò)測試應(yīng)用，需要實時對數(shù)據(jù)包進(jìn)行過濾、分析，其中高性能的 字符串匹配 模塊是儀表實現(xiàn)C NGIXXXX:下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議測試和分析設(shè)備 項目資金申請報告 — — 4 的關(guān)鍵部分 。 利用全球定位系統(tǒng)（ GPS）的外部時鐘源， 也 可以 實現(xiàn) 納秒級 時間 同步精度 ，這是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)測試儀表廣泛使用的技術(shù) ， 通過 GPS 的精確時間對測試板卡的硬件進(jìn)行調(diào)整，即便在分布式的環(huán)境中， 時間戳偏 差也可以控制在 100ns 之內(nèi)。根據(jù)應(yīng)用的精度要求，可采用軟件同步和硬件同步兩種實現(xiàn)方式。但是， SynUTC 修改了以太網(wǎng)底層結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有交換機(jī)硬件必須作修改才能支持它，不便推廣使用。 軟件方法實現(xiàn)簡單， 無需 對現(xiàn)有硬件架構(gòu)作改動，但是受緩存延遲不確定以及中斷響應(yīng)時間不確定影響，很難達(dá)到 納秒級 精度。 研究結(jié)果顯示， NTP 在局域網(wǎng)環(huán)境下可以獲得 1ms 同步精度，在廣域網(wǎng)環(huán)境下可以獲得 同步精度。 軟件時鐘同步方法有網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議（ NTP）及簡單網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議（ SNTP），SNTP 是 NTP 的子集。許多網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用如 QoS、分布式網(wǎng)絡(luò)事件仿真、 SLA 查證等常常要求納秒級精度。 高精度時間戳 C NGIXXXX:下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議測試和分析設(shè)備 項目資金申請報告 — — 3 網(wǎng)絡(luò)測試 中時間戳記錄數(shù)據(jù)包發(fā)送、接收時間，是時延、帶寬、抖動等網(wǎng)絡(luò)參數(shù)測量的基礎(chǔ)。 網(wǎng)絡(luò)測試儀表的硬件相關(guān)技術(shù)發(fā)展情況 網(wǎng)絡(luò)測試儀表 是一個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)包產(chǎn)生、接收和處理平臺， 測試儀表在性能、可靠性、精確性、可擴(kuò)展性等方面都有非常高的要求， 國際上測試儀表的研究以產(chǎn)品化為主。 近些年國內(nèi)對儀表方面有 強(qiáng)大的需求，越來越受到關(guān)注，但由于長期以來在高端儀表方面國內(nèi)沒有形成 系統(tǒng)性 的技術(shù)優(yōu)勢，在網(wǎng)絡(luò)測試應(yīng)用方面還依賴于國外的產(chǎn)品。有效地區(qū)分網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的物理地址，可用于安全分析、認(rèn)證及網(wǎng)絡(luò)管理。監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)環(huán)路的時延、包丟失率、路由可達(dá)性及穩(wěn)定性， 實現(xiàn)對 IP 網(wǎng)絡(luò)的邊緣 設(shè)備的監(jiān)測 。 IXIA 的 Web 測試系統(tǒng)可以模擬幾十萬用戶以及幾百萬的并發(fā)呼叫連接 ， 模擬虛擬客戶終端訪問 Web 服務(wù)器的 HTML頁面 ， 通過發(fā)出 HTTP 呼叫連接，模擬電子商務(wù)應(yīng)用。 除了對路由器本身的性能進(jìn)行 測試，很多測試儀 表 還支持對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行各種性能的測試。在硬件技術(shù)上，主要采用 FPGA 技術(shù)，測試 板卡 實現(xiàn)線速的流量發(fā)生和統(tǒng)計分析，包括時延的實時測試。例如 IXIA1600 支持 16 個插槽，可以實現(xiàn) 256 個 IXIA 1600 的堆疊。 C NGIXXXX:下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議測試和分析設(shè)備 項目資金申請報告 — — 2 現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)測試儀基本上都采用多接口卡多端口的體系結(jié)構(gòu)。通過使用時鐘同步、控制同步等技術(shù)，測試儀可以進(jìn)行多機(jī)擴(kuò)展。國外從事數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)測試的公司很多，但是只有 Ixia、 Spirent、 Agilent 等少數(shù)幾家公司能夠生產(chǎn)高檔的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)測試設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)測試儀表的設(shè)計技術(shù)幾乎覆蓋了所有的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用， 國內(nèi)外廣泛 開展 了相關(guān)技術(shù)的研究。 網(wǎng)絡(luò)測試一般分為三種 :一致性測試、互操作性測試和性能測試，其研究開發(fā)涉及到網(wǎng)絡(luò)仿真、協(xié)議分析等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的方方面面，當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)測試儀表能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸層到應(yīng)用層的測試，只有少數(shù)國外公司壟斷，如 Spirent， IXIA 等，國內(nèi)還沒有相應(yīng)的測試儀表廠商， 缺乏系統(tǒng)的測試儀表 。通過網(wǎng)絡(luò)測試儀表，不僅可以詳細(xì)地掌握當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下 的 網(wǎng)絡(luò) 整體性能和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況，而且能夠掌握網(wǎng)絡(luò)中每個 設(shè)備 （如交換機(jī)，路由器，應(yīng)用服務(wù)器等）的實際性能。 網(wǎng)絡(luò)測試是保證網(wǎng)絡(luò)高性能、高可靠性和高可用率的基本 方法 ，它在 IP 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和發(fā)展中的重要意義正逐漸得到業(yè)界的認(rèn)可。 中國下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程 CNGI XXXX 年下一代互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)試商用及 設(shè)備產(chǎn)業(yè)化專項 項目資金申請報告 項目類別： 關(guān)鍵設(shè)備產(chǎn)業(yè)化 項目名稱： 下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議測試和分析設(shè)備 申請單位： XX大學(xué) 合作單位： 中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所 XX網(wǎng)絡(luò)有限公司 北京 XX互連信息技術(shù)有限公司 項 目 負(fù) 責(zé)人 ： XXX 項 目 聯(lián) 系人 ： XXX 通信地址： XX大學(xué) 信息大樓 XX房間 郵 編： 聯(lián)系電話： 電子郵件： XXXXXXXX 項目主管部門： 教 育 部 申報日期： XXXX年十月 C NGIXXXX:下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議測試和分析設(shè)備 項目資金申請報告 — — I 目 錄 一、項目的背景和必要性 ............................................................................................. 1 國內(nèi)外現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展趨勢 ................................................................................1 對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用與影響 .....................................................................................9 產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度分析 ................................................................................................. 10 促進(jìn)我國下一代互聯(lián)網(wǎng)建設(shè) ................................................................... 11 拉動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 ............................................................ 11 推動技術(shù)進(jìn)步 ................................