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基于TTCN-3的CoAP协议一致性测试系统的设计与实现

作　者: 何嘉杰
导　师: 马严
学　校: 北京邮电大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 受限应用协议 CoAP TTCN-3 一致性测试系统
分类号: TP391.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

物联网技术在全球范围内的快速发展引起了极大的关注。受限应用协议CoAP是由IETF借鉴互联网中的REST架构思想,结合物联网的特点而提出来的网络传输协议。自从CoRE[作组提出CoAP协议草案第一版以来,CoAP协议受到来自学界与工业界的高度关注可以预想,伴随物联网进一步的发展与普及,更多CoAP相关的研究将会开展,更多CoAP相关的产品将会被推出。与所有协议一样,CoAP协议是由自然语言定义的,这往往导致网络设备在协议实现上出现差异。因此,为提高设备产品质量,减少故障率,提高互联互通性,除了进一步修订协议标准外,还需要对各种协议实现进行严格的一致性测试,以验证是否符合协议规范。本论文在深入研究CoAP协议草案的基础上,围绕协议一致性测试,主要完成了三个方面的工作。首先,论文对CoAP草案修订进程展开跟踪,在研读协议最新草案的基础上对CoAP测试需求和测试套框架进行了深入的分析。其次,基于测试需求和测试套框架,采用TTCN-3语言工具对测试需求进行形式化描述,得到可执行测试套。最后,通过搭建一致性测试系统与测试环境,论文对协议实现进行测试。论文工作中的可执行测试套以及一致性测试系统已实际应用于第二次CoAP互操作性测试活动(2012.11,法国)中,实际推动了CoAP协议测试自动化的进程。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第—章引论  9-14
  1.1 课题背景及意义  9-10
  1.2 研究内容  10-12
    1.2.1 测试需求和测试套框架  10-11
    1.2.2 可执行测试套  11
    1.2.3 一致性测试系统  11-12
  1.3 课题创新点  12
  1.4 论文组织安排  12-14
第二章物联网与COAP协议  14-24
  2.1 物联网  14-16
    2.1.1 物联网概述  14-15
    2.1.2 资源受限网络  15-16
  2.2 REST设计风格  16-17
  2.3 受限应用协议CoAP  17-24
    2.3.1 CoAP研究现状  17-18
    2.3.2 协议特点与交互模型  18-20
    2.3.3 CoAP消息格式  20-21
    2.3.4 CoAP消息语义  21-22
    2.3.5 CoAP请求回复语义  22-23
    2.3.6 中介、缓存与资源发现  23-24
第三章协议一致性测试技术与TTCN-3  24-33
  3.1 协议测试理论  24-28
    3.1.1 协议一致性测试  25-26
    3.1.2 一致性测试方法  26-28
  3.2 TTCN-3语言  28-30
    3.2.1 TTCN-3语言简介  28-29
    3.2.2 TTCN-3语言特点  29-30
  3.3 TTCN-3测试系统架构  30-33
    3.3.1 测试系统基本架构  30-31
    3.3.2 测试系统主要组件与接口  31-33
第四章 COAP一致性测试套及测试系统设计  33-45
  4.1 COAP一致性测试套  33-38
    4.1.1 一致性测试套结构  33-34
    4.1.2 一致性测试目的  34-38
  4.2 CoAP测试拓扑  38-39
  4.3 测试系统设计  39-45
    4.3.1 总体设计与开发平台  39-40
    4.3.2 编解码模块  40-41
    4.3.3 适配器模块  41-42
    4.3.4 管理模块  42-43
    4.3.5 日志模块  43-45
第五章 COAP一致性测试系统实现  45-58
  5.1 CoAP请求/回复一致性测试套  45-49
    5.1.1 测试套结构  45
    5.1.2 测试组件  45-49
  5.2 编解码模块实现  49-53
    5.2.1 编码模块  49-50
    5.2.2 解码模块  50-53
  5.3 适配器模块实现  53-54
  5.4 管理模块实现  54-55
  5.5 日志模块实现  55-58
第六章实验及结果分析  58-64
  6.1 实验环境搭建  58-59
    6.1.1 被测对象SUT  58-59
    6.1.2 测试平台  59
  6.2 实验流程  59-61
  6.3 实验结果分析  61-64
    6.3.1 成功测试例分析  61-62
    6.3.2 不确定测试例分析  62-64
第七章总结与展望  64-66
  7.1 课题总结  64-65
  7.2 工作展望  65-66
参考文献  66-67
致谢  67-68
硕士期间论文发表  68

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