基于TTCN3的OpenFlow一致性验证方法及协议研究实现

OpenFlow协议论文 TTCN3论文
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现如今,SDN的出现使网络具备某种程度的“定义”能力,其具有的灵活性开始改变网络被动型的现状;网络能够主动地“处理”流量,而不单局限于被动“承载”流量,并使网络与计算机之间的关系不仅仅是“对接”,更是“交互”。SDN为现今业界的其中一门热门网络技术。而OpenFlow是SDN的一个网络协议,为SDN架构的南向接口,它将传统网络设备的数据转发与路由控制功能模块相分离,推动网络的革新与发展。网络协议是Internet中计算机之间进行信息交换所需的规则的集合。但是当前的协议往往是用自然语言表示的文本,不同设备供应商对协议标准的解读不同,所以协议的实现也会不尽相同,无法确保设备之间正常通信。因此,为了保证各厂商实现的协议与协议规范完美结合,这就需要根据协议规范进行“协议一致性测试”。本文系统的实现基于杭州华三通信技术有限公司的内部通用测试平台VTP11.3.1,脚本编码语言使用TTCN3,并且采取PC机模拟Controller与交换机HP5900AF-48G-4XG-2QSFP+Switch互连的组网方式。本文在细致研究协议一致性测试工作机制和OpenFlow模块标准的基础上,论述了标准测试语言TTCN3的结构,设计并实现了TTCN3语言编码的OpenFlow协议一致性测试系统,并以此执行协议一致性测试。论文的主要工作内容有:首先,了解OpenFlow协议中Switch交换机和Controller控制器构成的网络的工作原理、报文交互以及报文封装格式,深入研究OpenFlow协议。其次,研究协议一致性测试的原理,并结合实际阐述协议一致性测试的过程;介绍TTCN3语言结构组成。然后,进行OpenFlow协议一致性测试中测试系统的分析与设计,分析测试系统的需求,设计测试用例、报文模板和过程函数。最后,用TTCN3脚本编码实现,执行脚本完成协议一致性测试,输出协议一致性测试报告。
摘要第10-11页
ABSTRACT第11-12页
第1章 绪论第13-17页
    1.1 研究背景及意义第13-14页
    1.2 国内外研究现状第14-15页
    1.3 论文主要研究内容第15页
    1.4 论文组织结构第15-16页
    1.5 本章小结第16-17页
第2章 OpenFlow协议研究第17-32页
    2.1 OpenFlow协议发展过程介绍第17-19页
        2.1.1 OpenFlow协议产生背景第17页
        2.1.2 OpenFlow协议的起源与发展第17-19页
    2.2 OpenFlow协议的工作机制第19-22页
        2.2.1 OpenFlow交换机基本构成第19-21页
        2.2.2 OpenFlow信道的连接第21页
        2.2.3 OpenFlow报文的处理第21-22页
    2.3 OpenFlow协议报文详细介绍第22-31页
        2.3.1 Symmetric消息报文第23页
        2.3.2 Asynchronous消息报文第23-25页
        2.3.3 Controller to Switch消息报文第25-31页
    2.4 本章小结第31-32页
第3章 关键技术研究第32-36页
    3.1 协议一致性测试第32-34页
        3.1.1 协议一致性测试简介第32页
        3.1.2 协议一致性测试原理第32-33页
        3.1.3 协议一致性测试过程第33-34页
    3.2 标准化测试描述和实现语言第34-35页
        3.2.1 标准化测试描述和实现语言简介第34页
        3.2.2 标准化测试描述和实现语言整体结构第34-35页
    3.3 本章小结第35-36页
第4章 协议一致性测试系统的分析与设计第36-55页
    4.1 协议一致性测试系统需求分析第36-44页
        4.1.1 OFPET BAD INSTRUCTION报文第37-39页
        4.1.2 OFPET BAD MATCH报文第39-44页
    4.2 测试用例设计第44-47页
        4.2.1 测试用例设计基础第44-45页
        4.2.2 测试用例设计第45-47页
    4.3 报文模板设计第47-50页
        4.3.1 报文发送模板设计第47-50页
        4.3.2 报文接收模板设计第50页
    4.4 过程函数设计第50-54页
        4.4.1 连接建立函数设计第51-52页
        4.4.2 报文构造函数设计第52-53页
        4.4.3 协议保活函数设计第53-54页
    4.5 本章小结第54-55页
第5章 协议一致性测试系统的实现第55-78页
    5.1 开发环境的选择第55页
    5.2 OpenFlow协议一致性测试系统架构第55-56页
    5.3 测试用例的实现第56-68页
        5.3.1 报文模板的实现第56-61页
        5.3.2 过程函数的实现第61-65页
        5.3.3 测试用例的实现第65-68页
    5.4 OpenFlow协议一致性测试执行第68-75页
        5.4.1 网络环境设置第68-69页
        5.4.2 测试执行过程第69-75页
    5.5 协议一致性测试报告的输出第75-76页
    5.6 协议一致性测试系统的特点第76-77页
    5.7 本章小结第77-78页
第6章 总结与展望第78-80页
    6.1 总结第78-79页
    6.2 展望第79-80页
参考文献第80-83页
致谢第83-84页
附件第84页
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