[发明专利]基于OPNET的多层协议栈网络设备测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种基于OPNET的多层协议栈网络设备测试方法。

背景技术

随着网络的快速发展，网络设备的类型越来越多，交换机、路由器、集线器、网桥、网关等，其中又包括不同的品牌、型号的设备以及不同厂家的设备，由于缺少通用的规格，某些网络协议未作明确规定的设备其实现方法各不相同，而网络设备测试的前提就是将设备放置到网络中。通常测试网络的改变会影响到测试数据的结果，而且为测试一个设备构建一个测试网未免得不偿失。网桥可以实现两个网段之间的数据链路层的协议转换，网关则是应用层之间的转换，其它则不做协议转换。COM(Component Object Model，简称组件对象模型)、CORBA(Common Object Request Broker Architecture，简称公共对象请求代理结构)定义了IDL(Interface Description Language，简称接口描述语言)，对于不同的设备可以使用不同的Adapter进行解析，拆解出需要的字段，然后填充到IDL的对应项来实现。通过软件仿真研究网络性能，减少网络部署测试的开销，但是在结构、协议日趋复杂的网络中，通过单一的软件仿真方式，很难能够通过仿真的方法得到可靠性验证。如果采用软件仿真和硬件设备结合的方法，不仅能够测试出设备的性能又能够得到网络的性能，从而提高仿真的可靠性。OPNET软件提供的ESA(External Simulation Access，简称外部仿真控制)接口支持仿真节点和实际网络的连接，将真实数据导入到仿真网络，或将虚拟仿真数据发送到真实网络，为网络测试提供了前提条件。另外基于传统的Socket通信方式在异构系统中同样能够实现互通，本发明基于此两种方式结合，实现网络级设备的性能测试。OPNET Modeler是一款用于网络仿真的软件，能够满足大型复杂网络的仿真需要，为技术人员提供一个网络技术和产品开发平台，可以帮助他们设计和分析网络、网络设备和通信协议。所述软件通过离散事件仿真机制提供单向和全双工的点到点链路，也提供总线链路用以允许对任意大小的节点组的广播通信，通过网络域、节点域和进程域实现三层建模仿真。能够模拟路由器、网桥、工作站、终端等网络设备，同时也支持大规模异构网络组网，特别在针对具有多层协议栈网络架构的仿真方面具有其它仿真软件所不能比拟的优势，如GMPLS(Generalized Multi Protocol Label Switching，简称通用多协议标记交换)网络，ATM(Asynchronous Transfer Mode，简称异步传输模式)网络等。

综上所述，通过软件仿真网络测试实际的网络设备能够减少测试的成本，并且可以通过接口仿真多种协议，对于多协议栈的网络结构可以灵活地支持。考虑到前述情况，存在克服相关技术中不足的需要。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题是提供一种基于OPNET的多层协议栈网络设备测试方法，通过商用成熟的OPNET网络仿真软件提供外围测试接口，将硬件接口板和真实网络设备互通，测试协议开销、协议流程等。本发明可以解决测试网络硬件设备单一化，缺乏真实网络模拟性能的问题，同时给出扩展性、通用性较强的接口设计方法。

本发明所给出的基于OPNET的多层协议栈网络设备测试方法，从软件、硬件两个方面独立进行设计，并给出目前广泛流行的基于Web提交的网络化处理方法。特别地，针对复杂的多层协议栈协议流程，给出两种不同的解决方案，分别应用于不同的测试场景。

本发明利用OPNET的ESA接口，完成软硬件平台接口，并在内部仿真类提供对外配置软件接口。具体包括：网络测试设备硬件版的外围接口电路以及网络测试硬件的软件接口设计，对于单个协议的报文扩展方法。在多层协议栈网络协议中的数据流封装和二进制比特映射过程，并对支持分段功能的OPNET系列函数重新设计一种基于链表的可控仿真实现，提高软件网络仿真的准确度。基于Web应用类型的测试方法及接口设计，具体包括Struct框架下的多种技术组合，完成MVC设计模式。

从以上技术方案中可以看出，本发明通过OPNET仿真软件，实现基于网络、硬件设备的测试需求，而且对于多层协议栈中目前存在的多种关键性问题进行分析并给出完整的解决方法，提高通过网络仿真方式测试硬件设备的可信度。在网络协议内部进行接口扩展，而对于实际设备无需任何改动，可以实现即插即测。