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1、网络系统评价与测试,By Huaxin Zeng (曾华燊）Professor Southwest Jiaotong UniversityPhD from University of London (1985), Lecture 4 Part II: Basics of Network Testing and End-system Testing,4.2 端系统的测试方法,1、由于网络系统为分层结构，因此，对网络系统的测试因测试观察点的不同而异。根据对协议的观察点组合，ISO 9646定义了四种抽象测试法,4.2 端系统的测试方法,ISO 9646定义了四种抽象测试法本地测试法LTM远端测试法
2、RTM分布式测试法 DTM协同测试法CTM, 在被测协议对象 (IUT Implementation Under Test)的上、下服务访问点直接进行观察的方法本地测试法（LTM Local Test Method),LTM的优缺点上下测试器直接对ITU的上下服务界面的服务访问点进行观察；测试器置于被测系统之中。优点: 测试功能最强，能够全面测试ITU对正常事件的反应和异常时间的反应；上、下测试器之间同步与协调容易。缺点：由于必须将上、下测试器全部在被测系统中实现，因此，必须为每个被测系统实现一个测试系统，工作量太大。因此，只能作为系统开发时的内部测试系统使用，难以作为第三方测试的使用技术。
3、能否简化？能否将测试器移出被测系统？, 仅在被测系统外部对被测系统的IUT的下服务界面间接观察的方法远端测试法（RTM - Remote Test Method),RTM的优缺点：优点：在测试系统内部不需要实现任何测试部件，因此，实现一个只有下测试器的测试系统就能够对不同系统中的同类IUT进行测试，而且系统设计与实现都相对简单。缺点：测试能力有限：由于仅能够通过在被测系统外部与IUT下服务界面上的服务访问点间接地访问ITU，因此只能在IUT下界面测试IUT的正常协议交互情况，不能测试违背协议的异常情况IUT的应答与活动情况。由于无上测试器，只能以IUT上层协议“代替”。即使该实现经过测试符合相
4、关协议，该“上测试”只能发送和对IUT的正常行为作应答，不能测试IUT上面的协议异常应答情况。 能否综合LTM和RTM的优缺点，对上述测试法进行改进?, 对上服务访问点直接访问，对下服务访问点通过外部测试系统的下服务访问点间接访问的观察的方法分布式测试法 (DTM - Distributed Test Method),上测试器UT的实现问题 由于上测试器必须在被测系统中实现，因此，上测试器的实现由两部分组成：与测试过程控制有关的部分IUT接口适配器（或称IUT接口部分）。图4-5为UT内部结构示意图：,分布式测试法的优、缺点优点：下测试器被移至被测系统之外，因此，在被测系统内需要实现的软件复杂
5、度降低。缺点：由于对ITU的下服务访问点只能进行间接访问，对下界面异常情况的控制能力下降（较难制造异常情况）。为了减少在被测系统中实现的上测试器（UT)的难度，尽量减少其复杂度，部分牺牲测试效率，将LT与UT的工作模式改为主从模式，LT为主，UT主要以应答为主，改称测试应答器（TR -Test Responder)。,由于上下测试器分别在两个系统之中，因此同步困难。 实例：美国NBS的分布式测试系统的使用说明中特别强调，使用该测试系统必须配备异地专用通信工具电话，出现问题时，通知被测系统方重新启动被测系统。 如何解决LT与UT间的协调同步问题？, 在DTM基础上增加上下测试器间的协调同步功能的
6、方法协同测试法（CTM Coordinated Test Method),协同测试法的优缺点优点：具有与分布式测试法同样的测试功能，同时又较好解决了分布式测试法上下测试器之间的同步问题。缺点：尽管与分布式测试法类似将LT与UT间的对等关系改变为主从关系，使TR有所简化，但由于上测试器内必须实现TDRP协议，因此，其上测试器比分布式测试法的上测试器复杂。,2、ISO定义的四种抽象测试法小结 本地测试法测试功能最全面但实现困难，难以作为第三方测试的技术；远测法实现简单，但测试能力太弱，只能作被动测试（监测）或简单测试的手段；改进后的分布式测试法，即协同测试法，功能居中，但上测试器的复杂性使系统间移
7、至有一定的难度。 新的出路在何方？,4.3 中国人提出的测试方法1、对ISO四种抽象测试法的分析 要能够对被测协议实现进行全面的测试，就必须能够直接对IUT的上下服务接口进行直接的访问，直接在服务访问点注入测试控制数据和观察被测对象的应答，以此全面评估IUT的协议活动是否符合相关协议标准。而长期以来人们的认识是：要这样做就只有将全部测试系统放置在被测系统之中。,在英国国家物理实验室（National Physical Laboratory)工作期间，在分析各类测试方法和实现各方法的典型系统的基础上，Zeng意识到应当将复杂的测试功能与服务接口适配功能分离，将数据传回外部的测试系统进行复杂的处理
8、。这就是“渡船”（Ferry)概念提出的背景。受人或汽车借用“渡船”过河的简单实事的启发，提出在测试系统与被测系统间利用“渡船通道”将外测试系统向IUT注入测试控制数据和将IUT应答信息返回外测试器进行复杂处理的问题。,2、“渡船”测试法（Ferry Test Approach) 早期的“渡船测试法”是针对协同测试法提出来的, “钳形渡口”（Ferry Clip)与用“钳形渡口测试法”（Ferry-Clip Test Approach)替代四种抽象测试法。, 渡船测试法和钳形渡口测试法后被ISO相关工作组列入端系统的测试方法。后作为实现ISO四种抽象测试方法的通用实现方法。中国科学院成都计算机
9、应用研究所在两项国家自然科学基金项目、一项“七五”攻关项目、一项中科院院长基金项目和两项四川省应用基础项目的支持下，经过7年的努力，以钳形渡口测试法为基础研究发的OSI传送层协议测试系统获中国科学院科技进步一等奖。,5.1 中继/中间系统层次模型与内部组织结构, 中继/中间系统层次结构模型 按照OSI/RM,中继/中间系统是由多组多层结构通过中继/转发机制互联而成的系统，按照带内或带外信令传输概念可分别描述为图5-1和5-2 所示的层次结构模型。因此，用户数据的传输过程将在输入单元经多层结构的协议处理和选择输出端口后转发至相应输出单元的。这一转发机制常采用交换矩阵的方式。, 路由器是多个多层结
10、构互联而成的设备，是多个输入输出间的数据转发设备，出于以下的考虑，对路由器的测试不采用分层测试：标准化机构未对中继系统中继功能（Relay Function)提供任何规范，而由产品生产厂家自己决定，因而对该功能的测试缺乏依据。例如，路由器是NN的转发设备，与传统交换层相关的协议协议的描述为11关系。尽管路由器涉及多个多层结构的实现，出于转发效率的考虑个层间界面不清晰，很难找到可直接访问的界面。从使用者的角度，更关心中继层PDU实际转发效率(也即设备性能），因此可从设备外部进行观测。,5.2 ISO9646定义的路由器测试方法, 回绕测试法(LTM - Loop-back Test Method
11、),回绕测试法（Loop-back Test Method)的利弊优点：实施简单缺点：测试功能不全面，只测到单个端口的自转发行为，N个端口设备必须分N次进行；且不能测试端口间的相互影响。, 穿越测试法（TTM - Transverse Test Method),穿越测试法（Transverse Test Method)的利弊分析优点：能够模拟路由器一对端口间的正常工作状况，包括中继功能；一对测试器在同一双端口测试系统中容易实现。缺点：不能同时测试多个端口间的相互影响；尽管可以用多个双端口测试系统性能测试同时测试，但多个双端口测试器间的同步控制困难；现代路由器/交换机可能有数十，上百个端口，很难
12、在同一系统中实现。 四川省网络通信技术重点实验室针对这一困难，提出了“路由器多端口并发穿越测试法”(MPC-TTM - Multi-Port Concurrent Transverse Test Method )并正在开发分布式多端口并发测试系统 （DMC-TS - Distributed Multi-port Concurrent Test System）。,5.3“路由器多端口并发穿越测试法”(MPC-TTM - Multi-Port Concurrent Transverse Test Method ),MPC-TTM的要点,多端口测试 多个测试器间可交叉穿越 由多端口测试管理器与多个分布式双端口测试系统共同组成两级测试结构，配置灵活，易扩展。 测试法以多端口并发测试为背景定义同步管理与协调机制。,5.4 分布式多端口并发测试系统 （DMC-TS - Distributed Multi-port Concurrent Test System）,
