協(xié)議一致性測(cè)試主要是驗(yàn)證被測(cè)件(DUT)的協(xié)議是否與協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)一致。其測(cè)試方法是通過(guò)給 DUT 注入不同的命令，判斷 DUT 響應(yīng)是否與預(yù)期的一致來(lái)判斷DUT 的協(xié)議一致性。 

就目前接觸的而言，測(cè)試的主要包括TCP一致性測(cè)試、IPv4協(xié)議一致性測(cè)試。下面來(lái)簡(jiǎn)單梳理一下測(cè)試項(xiàng)目。

TCP測(cè)試

TCP測(cè)試主要TCP 建立和斷開(kāi)連接測(cè)試，TCP報(bào)文格式測(cè)試和 TCP可靠性和流量控制功能測(cè)試。

TCP建立和斷開(kāi)測(cè)試

TCP 連接的建立、斷開(kāi)測(cè)試主要測(cè)試 TCP 有限狀態(tài)機(jī)，主要包括以下內(nèi)容：

TCP 連接建立測(cè)試：DUT 應(yīng)能通過(guò)“三次握手”與測(cè)試系統(tǒng)建立連接，生成一對(duì)套接字，使 TCP有限狀態(tài)機(jī)進(jìn)入 ESTABLISHED 狀態(tài)。

▲圖1 三次握手(來(lái)源csdn)

TCP 斷開(kāi)連接測(cè)試：DUT應(yīng)能通過(guò)主動(dòng)關(guān)閉過(guò)程或者被動(dòng)關(guān)閉過(guò)程使 TCP 有限狀態(tài)機(jī)進(jìn)入CLOSED狀態(tài)，斷開(kāi)的流程如圖2所示。

▲圖2 四次揮手(來(lái)源csdn)

TCP可靠性和流量控制功能測(cè)試

這一項(xiàng)主要測(cè)試報(bào)文重傳機(jī)制、Nagle 算法測(cè)試、慢啟動(dòng)與擁塞避免算法等。

1. 報(bào)文重傳機(jī)制測(cè)試：在TCP中，當(dāng)發(fā)送端的數(shù)據(jù)到達(dá)接收端之后，接收端主機(jī)會(huì)返回一個(gè)確認(rèn)應(yīng)答消息，表示已經(jīng)接收到消息。

在發(fā)送端發(fā)出報(bào)文后，會(huì)啟動(dòng)重傳計(jì)時(shí)器。在計(jì)時(shí)器設(shè)置的超時(shí)時(shí)間內(nèi)，Wie收到主機(jī)發(fā)送的ACK，則會(huì)出現(xiàn)重傳超時(shí)且報(bào)文段會(huì)自動(dòng)重傳。DUT 接收到3個(gè)重復(fù)的 ACK 之后將執(zhí)行丟失段重傳，不等待重傳定時(shí)器超時(shí)。

2. Nagle 算法測(cè)試

Nagle算法基本思路就是，在發(fā)送緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度小于一個(gè)MSS時(shí)，要求TCP連接上最多只能有一個(gè)未被確認(rèn)的小分組，在該分組的確認(rèn)到達(dá)之前不能發(fā)送其他的小分組。數(shù)據(jù)在發(fā)送端被緩存并超過(guò)MSS，此時(shí)使用連續(xù)ARQ協(xié)議，意思就是可以連續(xù)發(fā)出若干個(gè)分組然后等待確認(rèn)，而不是發(fā)送一個(gè)分組就停止并等待該分組的確認(rèn)。其目的就是減少報(bào)文數(shù)量，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，提高了傳輸效率。

對(duì)于測(cè)試來(lái)說(shuō)，DUT發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，只要連接上沒(méi)有未確認(rèn)的數(shù)據(jù)，DUT 可以立即發(fā)送希望發(fā)送的數(shù)據(jù)，當(dāng)連接上有未確認(rèn)的數(shù)據(jù)時(shí)，后續(xù)需要發(fā)送的數(shù)據(jù)要留在發(fā)送緩沖區(qū)，直到所有未確認(rèn)數(shù)據(jù)得到確認(rèn)后才發(fā)送出去。

3. 慢啟動(dòng)與擁塞避免算法測(cè)試：在 DUT 與測(cè)試系統(tǒng)建立連接后，DUT應(yīng)逐漸增加發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)量直到達(dá)到完整窗口大小或檢測(cè)到鏈路上出現(xiàn)擁塞。當(dāng) DUT 檢測(cè)到潛在擁塞時(shí)，DUT會(huì)采用一個(gè)特殊的算法允許 DUT快速降低報(bào)文段的發(fā)送速度，然后再次使用慢啟動(dòng)算法來(lái)逐漸增加傳輸速度。 

IPv4協(xié)議一致性測(cè)試

IPv4 協(xié)議一致性測(cè)試主要包括 IPv4 協(xié)議的報(bào)文格 式和 IPv4協(xié)議報(bào)文傳輸。

報(bào)文格式測(cè)試

IPv4協(xié)議報(bào)文格式測(cè)試：

這一項(xiàng)主要測(cè)試DUT發(fā)送的IPv4報(bào)文應(yīng)符合 IPv4 協(xié)議，包括報(bào)文頭、校驗(yàn)和、版本號(hào)、地址和選項(xiàng)等。同時(shí)DUT 能接收格式正確的報(bào)文，丟棄格式錯(cuò)誤的報(bào)文

▲圖3 IPv4報(bào)文格式(來(lái)源csdn)

報(bào)文傳輸測(cè)試

IPv4協(xié)議報(bào)文傳輸測(cè)試：當(dāng) DUT 接收一些較大無(wú)序 IPv4 數(shù)據(jù)段時(shí)，DUT可以接收數(shù)據(jù)段并重新打包；當(dāng)DUT收到一些包括復(fù)制數(shù)據(jù)段的較大數(shù)據(jù)段時(shí)，DUT可以丟棄復(fù)制數(shù)據(jù)段，接收并重新打包數(shù)據(jù)段；當(dāng) DUT 在接收數(shù)據(jù)段過(guò)程中丟失部分?jǐn)?shù)據(jù)段時(shí)，DUT不會(huì)接收并重新打包數(shù)據(jù)。