고속라우터의 라우팅 기능을 지원하기 위한 라우팅 프로토콜을 개발하는 경우 라우팅 프로토콜을 개발한 후에 기능 시험을 해야 하며 이들 기능 시험을 위한 시험 시나리오의 생성, 시험 환경의 구축, 적합성 시험 기술 등에 대한 연구 및 개발이 필요하다. 본 논문에서는 라우팅 프로토콜 시험 환경 개발 및 라우팅 시험 프로그램을 개발한다. 라우팅 프로토콜 시험 환경의 개발은 BGP 라우팅 프로토콜을 구현할 경우 프로토콜 기능을 시험할 수 있는 환경을 구축한다 본 논문의 주요 내용은 라우팅 프로토콜인 BGP 라우팅 프로토콜에 대한 시험 시나리오 생성 기술 연구, 시험 환경 구축, 시험 시나리오에 따른 프로토콜 적합성 시험, 망 적응 시험 수행이다. 이러한 기능들을 수행하기 위해 BGP 라우팅 프로토콜을 위한 시험 환경을 개발하고 단위 기능들에 대한 시험을 수행한다.
인터넷 관련 라우팅 프로토콜이나 시그날링 프로토콜들을 개발한 후에 구현된 프로토콜의 기능 시험 및 성능 평가가 이루어져야 한다. 이를 위해서 기능 시험 및 성능 시험을 자동으로 행할 수 있는 시험 시스템의 필용성이 널리 인식되고 있다. 또한 이런 시스템은 시험 환경의 구성 및 각 시험 요소의 제어가 용이해야 함과 동시에 시험 요소 및 시험 대상 프로토콜이 지리적으로 분산되어 있는 상태에서 시험이 가능해야 한다. 본 논문에서는 인터넷 프로토콜의 기능 및 성능을 시험하는 시스템의 설계 및 구현 방법에 초점을 맞추고 있으며, 프로토콜 시험을 위해서 분산된 시험 스크립트를 기술하는 환경, 한 지점에서 지리적으로 분산되어 있는 여러개의 시험 시스템의 구성 요소들을 제어하는 방법, 시험 시스템의 각 요소들의 구성을 쉽게 할 수 있는 시험 시스템 구조, 웹 브라우저 상에서 다운로드 및 실행하도록 함으로서 시험 시스템의 각 요소들의 이식성을 달성 할수 있는 방법에 대해서 소개한다. 또한 이 시험 시스템에의 적용을 위해서 RSVP를 대상 프로토콜하여 시험 시스템의 구조 및 필요한 시험 스크립트에 대해서 기술한다.
분산 시스팀 환경하에서 여러 다양한 구성요소사이의 상호작용과 통신을 관장하는 규칙들인 프로토콜을 설계하는데 있어서 컴퓨터 과학 및 공학 영역의 형식방법과 소프트웨어 공학기법이 적용되고 있다. 그 결과로서 새로운 영역인 프로토콜 공학(Protocol Engineering)의 중요성이 점차 대두되고 있다. 본 연구에서는 프로토콜 공학 사이클(프로토콜과 서비스 명세, 프로토콜 검정과 검증, 프로토콜 종합, 프로토콜 변환, 성능 평가, 자동 구현, 그리고 적합성 시험) 중에서 적합성시섬 즉, 적합성 시험언어인 TTCN(Tree and Tabular Combined Notation) 특성, 시험시나리오, 그리고 추상적 시험 시나리오를 수행하는 시험언어 번역기(TTCN2C)에 관해서 논하였다.
비정형적인 방법에 의해 설계되어진 프로토콜은 불확실성과 오류를 내포하고 있을 수 있으며, 이러한 특성은 프로토콜의 안전성에 매우 심각한 영향을 미치게 된다. 또한 구형되어진 프로토콜 명세에 만족하게 구현되어졌는지를 확인하는 것 또한 프로토콜 엔지니어링에서 매우 중요한 부분이다. 즉, 프로토콜 명세의 정형검정과 적합성 시험은 프로토콜 개발 과정에서 매우 중요한 부분이다. 본 논문에서는 유한상태 레이블 천이시스템(LTS Labeled Transition System)으로 명세화된 철도 신호제어용 프로토콜 Type 1 모델에 대한 적합성 시험을 위하여 프로토콜 제어흐름을 IOFSM으로 모델링하였으며, 이 명세로부터 UIO 방법에 의한 적합성 시험계열 생성방법을 제시하였다. 또한, 프로토콜 검정 및 적합성 시험 방법을 실제 프로토콜의 정확성을 분석하는 데 사용할 수 있도록 프로토콜 검정기와 시험기를Windows 환경하에서 GUI기능에 의해 Window상에 구현되도록 하여 프로토콜 명세의 정확성을 평가할 수 있게 하였다.
국내외 라우터 시장은 급속한 성장추세에 있으며, 이와 같은 추세를 볼때 2004년 국내 라우터 시장은 2조원 정도의 규모가 될것으로 예상되어지고 있다. 하지만 라우터의 핵심 부품이라 칭할수 있는 라우팅 프로토콜은 현재 외국의 와인드리버사나 라우터웨어사에서 상용 라우팅 S/W를 수입하고 있는 실정이며, 고가의 라이센스 비용을 지불하고 있는 실정이다. 본 논문에서 다루고 있는 OSPF의 경우 AREA 간의 라우팅을 위하여 쓰이고 있으며 RFC 2328에 그 스펙이 정의되어져 있다. 여기서는 라우팅 프로토콜을 개발할 경우, 개발한 후에 기능 시험을 해야 하며 이들 기능 시험을 위한 시험 시나리오의 생성, 시험 환경의 구축. 적합성 시험 기술 등에 대한 연구 및 개발이 필요하다. 라우팅 프로토콜 시험 환경의 개발은 OSPF 프로토콜을 구현할 경우 프로토콜 기능을 시험할 수 있는 환경을 구축한다. 본 논문의 주요 내용은 라우팅 프로토콜인 OSPF 라우팅 프로토콜에 대한 시험 시나리오 생성 기술 연구, 시험 환경 구축, 시험 시나리오에 따른 프로토콜 적합성 시험, 망 적응 시험 수행이다. 이러한 기능들을 수행하기 위해 OSPF을 위한 시험 환경을 개발하고 단위 기능들에 대한 시험을 수행 한다.
OSI 모델에 입각한 기능확인 위주의 종래의 단순한 프로토콜 시험기법은 성능시험, 적합성시험, 상호접속시험으로 세분화되고 대상 프로토콜도 일대일, 일대다수(Point-to -multipoint)로 확장되었다. 본 논문에서는 시험항목 생성부분과 시험결과 분석기능을 공통 플랫폼으로 하고 시험 대상 프로토콜의 성격과 시험목적에 따라서 모듈화된 시험수행기부분을 선택적으로 변경하는 다기능 프로토콜 시험시스템을 제시하였다. 본 논문은 다기능 시험시스템 설계에 입각한 예로서 망루팅 프로토콜 시험시스템, 트랜스포트 프로토롤 시험시스템의 구조를 보인다.
하나의 시험 스위티를 가지고 다중 계층 프로토콜 시험대상(Implementation Under Test: IUT)을 시험하는 방안이 제안되었다[1] 기존 방법과 비교하여 이방법은 상위 프로토콜에 적용하는 단일 계층 시험 방법과 하위 프로토콜에 적용하는 내포 시험 방법을 조합하여 적용함으로써 다중 계층 프로토콜 시험 대상을 시험한다. 그러나 논문[1]은 접근 방법만 제시하였을뿐 어떻게 시험 경우를 자동으로 도출할 것인지에 대해서는 고려하지 않고 있다. 본 논문은 논문[1]에 기초하여 다중 계층 프로토콜 시험 경우 자동 생성알고리즘을 제안한다. 이를 위해 시험대상 프로토콜을 두 개의 FSM으로 정의하고 두 FSM에 대하여 pre-execution 과 carried-by 로 구성되는 트랜지션의 수행 관계를 정의한다. 제안한 알고리즘을 구현하여 간략화한 TCP/IP와 B-ISDN Signaling/Service Specific Connection Oriented Protocol (SSCOP)에 적용한다. 본논문의 다중 계층 프로토콜 시험방법은 프로토콜 사이의 인터페이스가 개방되지 않은 경우에도 시험이 가능하며 기존 시험방법에 비해서 적은 시험 경우로 동이한 커버리지를 갖는다
적합성 시험(conformance test)은 통신 프로토콜 제품에 대해 그 제품이 프로토콜 표준에 따라 올바르게 구현되었는지를 검증하는 것이다. 그러므로 적합성 시험은 구현제품의 기능과 그 기능의 동작 행위가 프로토콜 표준에서 기술된 요구사항을 만족하는지를 조사하는 것을 요구하며 이를 시험규격으로 표현한다. 이때 프로토콜의 동작행위에 대한 시험 시나리오는 적합성 시험규격의 핵심을 이루는 것으로 시험을 기술하기 위한 국제표준 언어인 TTCN(Tree and Tabular Combined Notation)으로 기술한다. 본 논문에서는 적합성 시험 및 TTCN에 대하여 살펴보았다.
프로토콜 적합성 시험은 프로토콜 명세에 내제되어 있는 애매성으로 인하여 벤더들이 구현한 프로토콜들이 상호운용되지 못하는 경우를 예방하기 위하여 시행하는 절차이다. 이 시험은 구현한 프로토콜이 프로토콜 명세에 적합하게 구현되어 있는지를 시험하는 것으로 ISO/IEC JTCI을 통해 국제 표준으로 제정되어 있다. 그러나 이 시험 방법은 고정적인 시험 시퀀스를 사용하기 때문에 정확한 시험 결과를 도출하지 못하는 경우가 종종발생한다. 이런 문제는 프로토콜 FSM을 구성하는 여러 트랜지션들이 시험시퀀스에 포함되어 시험 대상 트랜지션의 시험에 영향을 미치기 때문에 발생한다. 이 논문은 동적 적합성 시험방법을 제안하여 이런 문제를 해결하도록 한다. DCTM은 기존의 방법에서와 같은 고정적인 시험 시퀀스를 사용하는 것이 아니라 시험 중 동적으로 alternative 경로를 시험 시퀀스로 선택하는 방법으로 기존 적합성 시험 방법보다 fault coverage 면에서 향상된 결과를 나타낸다. 또한 제안한 DCTM이 기존 적합성 시험방법보다 fault coverage가 향상된다는 것을 보이기 위해 시험 도구를 개발하여 TCP 프로토콜에 적용하여 본다.
적합성 시험은 프로토콜 구현물인 IUT(Implementation Under Test)가 프로토콜 규격과 일치하는지를 검증하는 것으로, 이 적합성 시험의 질은 생성된 시험열에 의존한다. 기존에는 시험열 생성이 수작업으로 이루어지기 때문에 오류의 가능성을 내포한다. 본 논문에서는 자동화된 툴(tool)인 Design/CPN을 이용하여 SDL(Specification and Description Language)로 기술된 프로토콜의 시험열을 생성한다. SDL로 기술된 프로토콜을 자료흐름을 고려한 CPN(Colored Petri Nets)으로 변환 후 Design/CPN에 입력하여 자동 생성된 OG(Occurrence Graph)와 디스크립터 (descriptor)로부터 시험열을 생성함으로써, 기존의 시험열 생성 방법에 비해 오류 가능성을 줄일 수 있으며, 자료 흐름이 고려된 시험열을 얻을 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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