OSPFv3协议的互操作性测试中不确定性问题和可选项影响的研究

摘要

路由协议OSPFv3作为网络运作核心部分，是下一代互联网络协议族测试的重点，除了要对其进行一致性测试，还要进行互操作性测试，检测实现是否能够完成端到端的互联互通。本课题主要从OSPFv3协议互操作性测试中出现的不确定性问题研究以及可选项对互操作性测试的影响两方面开展。具体工作包括以下几个方面：
　　 首先，本文深入分析了OSPFv3协议及协议的工作机制。为了更加清晰、直观描述协议间的交互，引入着色Petri网为OSPFv3建立模型，并简要介绍了着色Petri网形式化描述技术概念及其优点。本文采用了一种CPN形式化建模的工具CPNTools为OSPFv3协议互操作性测试建立基于数据流的CPN模型。
　　 其次，本文基于OSPFv3协议互操作性测试的CPN模型，对其中的不确定性采用两个步骤进行了测试：一利用转移树将被测系统引导到某个状态；二利用限制条件最少的U方法判断该状态是否是目标状态。搭建OSPFv3协议互操作性测试环境，根据测试结果分析被测实现的具体实现情况。
　　 再次，本文介绍了OSPFv3协议中的可选项，并分析了可选项对互操作性测试的影响。以E-bit对协议间建立邻接关系的影响为例采取部分建模。为减少测试工作量本文给出了一个基于数据选择生成测试路径集合的算法。并搭建OSPFv3互操作性测试平台，执行测试序列，分析了实验结果。
　　 最后总结了本课题的主要工作及贡献，并给出下一步研究的内容：对OSPFv3采用时间CPN建模，实现定时发送Hello包；对转移树进行优化得到最短的引导序列；分析并研究可选项间的关系对互操作性测试的影响。

目录

文摘

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图目录

表目录

第一章 引言

1.1 研究背景

1.2 研究现状

1.2.1 协议互操作性测试研究现状

1.2.2 不确定性问题研究现状

1.2.3 OSPF研究现状

1.3 研究工作

1.4 论文结构

第二章 协议互操作性测试

2.1 协议测试概述及分类

2.2 协议互操作性测试框架结构

2.3 互操作性测试过程

2.4 协议互操作性测试与一致性测试比较

2.5 本章小结

第三章 内部网关协议OSPFv3概述

3.1 OSPF协议概述

3.1.1 OSPF发展

3.1.2 OSPF基本思想

3.1.3 OSPFv2与OSPFv3的比较

3.2 OSPF协议工作过程

3.3 OSPFv3最新发展

3.4 本章小结

第四章 OSPFv3协议CPN模型建立

4.1 Coloured Petri Nets概述

4.1.1 形式化描述技术概述

4.1.2 Petri网基本理论

4.1.3 着色Petri网

4.2 自动化分析工具CPN Tools介绍

4.3 应用CPN工具建立OSPFv3协议互操作性测试模型

4.3.1 OSPF的单个Petri网模型建立

4.3.2 OSPF的互操作模型的建立

4.4 本章小结

第五章 对OSPFv3互操作性测试中不确定性问题的研究

5.1 不确定性问题的介绍

5.2 问题形式化描述

5.3 不确定性问题的测试方法研究

5.3.1 不确定性问题测试的引入

5.3.2 系统的引导

5.3.3 目标状态的确定

5.4 基于OSPFv3的CPN模型互操作性测试序列的生成

5.5 测试OSPFv3互操作中不确定性的问题平台搭建

5.5.1 测试环境的软硬件

5.5.2 测试平台

5.5.3 测试结果分析

5.6 本章小结

第六章 可选项对OSPFv3互操作的影响

6.1 OSPFv3协议的可选项介绍

6.2 可选项对互操作影响的测试方法

6.3 测试OSPFv3互操作中可选项的平台搭建

6.3.1 测试环境的软硬件

6.3.2 测试平台

6.4 可选项不匹配测试结果分析

6.5 本章小结

第七章 总结及下一步工作

7.1 论文工作总结

7.2 未来工作

参考文献

附录1 OSPFv3互操作性测试中不确定性问题模型的状态空间分析报告

附录2 OSPFv3互操作性测试中不确定性问题模型的可达图

附录3 OSPFv3的Hello协议部分状态空间分析报告

附录4 OSPFv3的Hello协议部分可达图

致谢

攻读硕士期间发表的学术论文

参加项目