[發明專利]基于OPNET的多層協議棧網絡設備測試方法

無效

• 申請號: 200910079124.2
• 申請日: 2009-03-04
• 公開（公告）號: CN101656636A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發明（設計）人: 李彬;黃善國;羅沛;郭秉禮;張永軍;顧畹儀
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26;H04L1/00;H04L12/56;H04L29/08
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及通信領域，尤其涉及一種基于OPNET的多層協議棧網絡設備測試方法。

背景技術

隨著網絡的快速發展，網絡設備的類型越來越多，交換機、路由器、集線器、網橋、網關等，其中又包括不同的品牌、型號的設備以及不同廠家的設備，由于缺少通用的規格，某些網絡協議未作明確規定的設備其實現方法各不相同，而網絡設備測試的前提就是將設備放置到網絡中。通常測試網絡的改變會影響到測試數據的結果，而且為測試一個設備構建一個測試網未免得不償失。網橋可以實現兩個網段之間的數據鏈路層的協議轉換，網關則是應用層之間的轉換，其它則不做協議轉換。COM(Component?Object?Model，簡稱組件對象模型)、CORBA(Common?Object?Request?Broker?Architecture，簡稱公共對象請求代理結構)定義了IDL(Interface?Description?Language，簡稱接口描述語言)，對于不同的設備可以使用不同的Adapter進行解析，拆解出需要的字段，然后填充到IDL的對應項來實現。通過軟件仿真研究網絡性能，減少網絡部署測試的開銷，但是在結構、協議日趨復雜的網絡中，通過單一的軟件仿真方式，很難能夠通過仿真的方法得到可靠性驗證。如果采用軟件仿真和硬件設備結合的方法，不僅能夠測試出設備的性能又能夠得到網絡的性能，從而提高仿真的可靠性。OPNET軟件提供的ESA(External?Simulation?Access，簡稱外部仿真控制)接口支持仿真節點和實際網絡的連接，將真實數據導入到仿真網絡，或將虛擬仿真數據發送到真實網絡，為網絡測試提供了前提條件。另外基于傳統的Socket通信方式在異構系統中同樣能夠實現互通，本發明基于此兩種方式結合，實現網絡級設備的性能測試。OPNET?Modeler是一款用于網絡仿真的軟件，能夠滿足大型復雜網絡的仿真需要，為技術人員提供一個網絡技術和產品開發平臺，可以幫助他們設計和分析網絡、網絡設備和通信協議。所述軟件通過離散事件仿真機制提供單向和全雙工的點到點鏈路，也提供總線鏈路用以允許對任意大小的節點組的廣播通信，通過網絡域、節點域和進程域實現三層建模仿真。能夠模擬路由器、網橋、工作站、終端等網絡設備，同時也支持大規模異構網絡組網，特別在針對具有多層協議棧網絡架構的仿真方面具有其它仿真軟件所不能比擬的優勢，如GMPLS(Generalized?Multi?Protocol?Label?Switching，簡稱通用多協議標記交換)網絡，ATM(Asynchronous?Transfer?Mode，簡稱異步傳輸模式)網絡等。

綜上所述，通過軟件仿真網絡測試實際的網絡設備能夠減少測試的成本，并且可以通過接口仿真多種協議，對于多協議棧的網絡結構可以靈活地支持?？紤]到前述情況，存在克服相關技術中不足的需要。

發明內容

本發明實施例要解決的技術問題是提供一種基于OPNET的多層協議棧網絡設備測試方法，通過商用成熟的OPNET網絡仿真軟件提供外圍測試接口，將硬件接口板和真實網絡設備互通，測試協議開銷、協議流程等。本發明可以解決測試網絡硬件設備單一化，缺乏真實網絡模擬性能的問題，同時給出擴展性、通用性較強的接口設計方法。

本發明所給出的基于OPNET的多層協議棧網絡設備測試方法，從軟件、硬件兩個方面獨立進行設計，并給出目前廣泛流行的基于Web提交的網絡化處理方法。特別地，針對復雜的多層協議棧協議流程，給出兩種不同的解決方案，分別應用于不同的測試場景。

本發明利用OPNET的ESA接口，完成軟硬件平臺接口，并在內部仿真類提供對外配置軟件接口。具體包括：網絡測試設備硬件版的外圍接口電路以及網絡測試硬件的軟件接口設計，對于單個協議的報文擴展方法。在多層協議棧網絡協議中的數據流封裝和二進制比特映射過程，并對支持分段功能的OPNET系列函數重新設計一種基于鏈表的可控仿真實現，提高軟件網絡仿真的準確度。基于Web應用類型的測試方法及接口設計，具體包括Struct框架下的多種技術組合，完成MVC設計模式。

從以上技術方案中可以看出，本發明通過OPNET仿真軟件，實現基于網絡、硬件設備的測試需求，而且對于多層協議棧中目前存在的多種關鍵性問題進行分析并給出完整的解決方法，提高通過網絡仿真方式測試硬件設備的可信度。在網絡協議內部進行接口擴展，而對于實際設備無需任何改動，可以實現即插即測。