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1、西 南 交 通 大 学研 究 生 学 位 论 文多端口IP路由器“边界网关协议”（BGP-4）的并行测试技术研究Classified Index: TP393Southwest Jiaotong UniversityMaster Degree ThesisRESEARCH ON PARALLEL TESTING TECHNIQUES OF BORDER GATEWAY PROTOCOL-4 IN MULTI-PORT IP ROUTERSGrade: 2002 Candidate: Zeng MiaoAcademic Degree Applied for: MasterMajor: Compu
2、ter ApplicationSupervisor: Prof. Zeng HuashenJune. 2005西南交通大学硕士研究生学位论文 第 IV 页摘 要本文的技术背景是自IPV6出现以来就引起全球关注的路由器测试技术。为了保证互联网平稳的从IPv4向IPv6过渡，支持IPv4、支持IPv6、支持IPv6封装在IPv4或者同时支持IPv4和IPv6的路由器将在一段时间内并存。这种状况使得路由器的测试变得更加复杂，而且现有的测试方法回绕测试法（LTM，Loop-back Test Method）和穿越测试法（TTM，Transverse Test Method）无法适应现代多端口路由器的测
3、试。因此，四川省网络通信技术重点实验室开展了多端口测试技术的研究。自提出多端口分布式并行同步穿越测试法（MDSP-TTM，Multi-port Distributed Synchronized Parnell Transverse Test Method）以来，四川省网络通信技术重点实验室正投入到多端口路由器分布式并行测试系统（MPR-DCTS，Multi-Port Router Distributed Concurrent Test System）的研发工作当中。该系统采用两层的体系结构，上层是一个作为多端口测试管理器的终端，下层由很多的双端口测试器（TPTs，Two-Port Tester
4、s）构成，TPT采用穿越测试法或者回绕测试法。测试系统通过执行测试控制数据来管理测试的进行，因此，测试控制数据的定义是路由器测试当中的一个重要的环节，本论文反映的工作是对重要的路由协议边界网关协议（BGP，Border Gateway Protocol v.4）的测试集、测试组、测试例的规划与描述。笔者的贡献总结如下：A 对BGP-4协议进行了测试集的总体规划，重点是一致性测试集的规划。B 文章给出了一个运行于TPT的TTCN-3描述的测试例来探讨了测试例的定义技术。C 为论证新定义的并发多端口测试语言（CMP-TDL，Concurrent Multi-Port Test Definition
5、 Language）的可行性，本文给出了一个多端口的测试例，并在实践中得出了一些改进、完善CMP-TDL的建议。关键词：并发多端口测试；BGP-4；TTCN-3；协议测试；一致性测试；性能测试AbstractThe technique background of this dissertation is router testing, which has drawn worldwide attention since IPv6 came into view. To enable a smooth transition from IPv4 to IPv6, routers supporting
6、IPv4 only, IPv6, and IPv6 encapsulated in IPv4 will co-exist for some time, and this complicates router testing. Moreover, existing testing methods such as Loop-back Test Method (LTM) and Transverse Test Method (TTM) are not catered for testing modern routers with multi-ports. All these consideratio
7、ns have stimulated the research activity on multi-port testing at Sichuan Network Communication Key Laboratory (SC-Netcom Lab).With the new MDSP-TTM (Multi-port Distributed Synchronized Parnell Transverse Test Method) introduced at SC-Netcom Lab, a Multi-Port Router Distributed Concurrent Test Syste
8、m (MPR-DCTS) is under development. An MPR-DCTS takes two-layer architecture: at the top layer, a PC acts as the Multi-Port Test Manager (MPTM) and at the bottom layer, multiple TPTs (Two-Port Testers) to test a pair of ports with either LTM or TTM. Testing is governed by a test system through execut
9、ion of test control data; therefore definition of test control data represents an important aspect in router testing. The work presented in this dissertation focuses on planning and specification of test suites, test groups, and test cases for an important routing protocol - BGP-4 (Border Gateway Pr
10、otocol v.4). Authors contribution in this dissertation can be summarized as:A. A framework for BGP-4 test suite planning is provided with an emphasis on conformance testing.B. Test case definition techniques are discussed in some detail with an example test case specified with a standard test defini
11、tion language TTCN-3 for TPT.C. To demonstrate the feasibility of the newly defined Concurrent Multi-Port Test Definition Language (CMP-TDL), a multi-port test case is presented in this dissertation. Some experience gained in this practice has resulted in suggestions to improve CMP-TDL. Key words: M
12、PR-DCTS, BGP-4, TTCN-3, protocol test, conformance test, performance test目 录摘 要IABSTRACTII目 录III第1章 绪论11.1 本论文的研究背景11.1.1 IPv6路由器多端口并行测试技术的研究背景11.1.2 路由器BGP并行测试研究的背景21.2 多端口路由器BGP-4并行测试技术研究现状31.3 论文结构组织41.4 作者的工作与论文的贡献4第2章 BGP-4及其并行测试技术52.1 边界网关协议BGP及其并行测试的必要性52.1.1 BGP与BGP-452.1.2 研究BGP并行测试技术的必要性72
13、.2 BGP-4并行测试技术92.2.1 并行测试目的与测试方法92.2.2 并行测试系统与测试支撑环境92.2.3 TTCN-3形式化描述语言102.2.4 多端口并行测试描述语言CMP-TDL11第3章 BGP-4测试集总体规划143.1 BGP-4测试集规划的意义143.2 BGP-4测试集规划原则143.2.1 抽象测试集规划的基本原则143.2.2 BGP-4测试集的规划原则163.3 BGP-4一致性协议测试集规划183.3.1 BGP基本信息处理测试组规划183.3.2 BGP协议状态机测试组规划213.3.3 BGP错误处理测试组规划223.3.4 BGP扩展测试组规划223.
14、4 BGP-4互操作性测试集规划233.5 BGP-4路由器性能测试集规划24第4章 BGP-4协议测试集描述264.1 双端口协议测试系统264.1.1 TTCN-3协议测试系统264.1.2 双端口协议测试环境及BGP双端口测试实现274.2 TTCN-3描述的双端口BGP-4协议测试例294.2.1 BGP测试集的TTCN-3模块定义部分304.2.2 BGP一致性测试例举例354.3 CMP-TDL描述的并发多端口BGP-4测试例举例414.3.1 路由器突发量定义、网络流量产生模型414.3.2 BGP突发量多端口测试例描述434.4 BGP-4测试例的语法、语义检测46第5章 BG
15、P与其它协议的联合测试485.1 BGP与IGP的相互作用485.1.1 把BGP注入到IGP485.1.2 将IGP注入到BGP495.2 BGP与RIP交互联合测试举例505.2.1 RIP与RIPng505.2.2 BGP-4路由重分布到RIP测试过程51第6章 总结与展望536.1 论文工作总结536.2 后续工作展望53致 谢55参考文献56攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果59附 录60西南交通大学硕士研究生学位论文 第 62 页 第1章 绪论1.1 本论文的研究背景1.1.1 IPv6路由器多端口并行测试技术的研究背景基于IPv41的第一代互联网已经取得了巨大的成功，以互联网为代表的信息网络已经渗透到社会生活的各个领域，成为现代信息社会最重要的基础设施之一。然而，随着网络规模的持续膨胀和新型网络应用需求的不断增长，目前的互联网在可扩展性、IP地址空间
