OpenFlowf协议可扩展性建模方法研究及测试例生成

摘要

随着互联网地快速发展，当前的互联网体系结构不能满足多层面的业务需求，出现了改革派和改良派两大派别。改革派的观点是重新设计互联网体系结构，OpenFlow是改革派提出的新型网络交换模型。OpenFlow协议可扩展性是OpenFlow网络可扩展性的基础，其正确性是OpenFlow网络得以发展的前提。因此本文以OpenFlow协议可扩展性为研究对象，以OpenFlowversion1.0为基础，以最新的OpenFlow version1.4.0为扩展协议，对基础协议的模型进行修改得到扩展后协议的模型（称为“扩展模型”），将由扩展模型得到的测试例集和由基础模型得到的测试例集进行比较，得到扩展后协议的测试例集。本文的研究工作主要包括:
　　(1)总结了OpenFlow协议的消息类型、消息格式及进化历程，深入分析了OpenFlow的交互过程，将其交互分成三个相互独立又依次执行的阶段。
　　(2)提出了先分段，再分角色的层次CPN建模方法，介绍了如何将符号执行的优势运用到CPN建模中。基于CPN Tools生成的状态空间实现了测试序列的自动生成算法，以及测试序列向测试例的自动转换算法。最后，对OpenFlow协议的基础协议(OpenFlow version1.0)进行建模实现及测试例生成，验证了所提方法的有效性。
　　(3)根据值扩展、字段扩展和数据包扩展的特点，提出了基于Openflow基础模型的模型修改方法，根据修改后的模型得到扩展后协议的测试例集。

目录

声明

摘要

图表目录

第一章 引言

1．1 研究背景

1．2 研究现状

1．2．1 OpenFlow研究现状

1．2．2 形式化建模研究现状

1．2．3 符号执行研究现状

1．3 研究工作

1．4 论文结构

第二章 前导知识

2．1 OpenFlow协议的消息类型

2．2 OpenFlow协议数据包格式

2．3 通信过程

2．4 Coloured Petri Net概述

2．5 本章小结

第三章 OpenFlow协议可扩展性分析

3．1 值扩展

3．2 字段扩展

3．3 数据包扩展

3．4 本章小结

第四章 OpenFlow协议建模

4．1 基于数据包格式的OpenFlow建模方法分析

4．1．1 建模方法分析

4．1．2 token的选取分析

4．1．3 符号执行与CPN相结合的建模方法

4．2 测试序列生成

4．3 测试例生成

4．4 OpenFlow协议建模实现

4．4．1 hello消息建模

4．4．2 初始化消息建模

4．5 本章小结

第五章 OpenFlow协议可扩展性测试

5．1 值扩展测试设计

5．2 字段扩展消息的测试

5．3 数据包扩展消息的测试

5．4 本章小结

第六章 结论及下一步工作

6．1 论文工作总结

6．2 下一步工作

参考文献

附录一

附录二

致谢

攻读硕士期间发表的学术论文

参加项目