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二层协议一致性测试工具软件的研究的开题报告

一、选题背景和意义

在计算机网络中，不同的协议层次之间有着协同配合的关系，其中二层协议的作用尤为重要。在数据链路层，二层协议主要负责数据的传输和传输错误的检测与纠正。然而，在实际应用中，由于硬件和软件的复杂性，不同厂家或者不同版本的设备可能存在二层协议实现方案上的差异。这就可能导致不同厂家或者本身相同型号但不同版本的设备之间发生二层通信故障的问题，从而影响到网络的正常运行。

因此，为了保证计算机网络的正常运行和提高网络的鲁棒性，测试二层协议的一致性显得尤为重要。当前，已有许多研究探究如何测试协议的正确性。但是，绝大多数研究工作都是针对三层及以上的协议设计的，仅有少数工作探究了二层协议的测试。而且，目前已知的测试二层协议的方法和工具仍然存在很多局限性，尤其是对于复杂的二层协议，其测试工作难度更大。

二、研究内容

本研究的主要内容是基于现有的测试方法，研究一种可靠的二层协议一致性测试工具软件。在实现此工具的过程中，我们将侧重于以下几个方面：

1、设计服务端和客户端程序，用于测试设备间的二层通信性能。

2、利用数据包抓取和解析技术，对设备之间通信的数据包进行捕获和分析。

3、针对常见的二层协议进行测试用例设计。

4、通过自动生成测试用例的方式，实现对复杂的二层协议的测试。

5、设计可视化的测试结果展示界面，方便用户快速了解测试的结果。

三、预期成果

本研究的预期成果是一种可靠的二层协议一致性测试工具软件。该工具软件应该具备如下特点：

1、能够测试绝大多数常见的二层协议，能够自动生成测试用例。

2、具有友好的用户界面，在测试结果展示方面具有良好的交互性。

3、具备一定的实用性和可扩展性，能够为网络工程师和网络设备制造商提供可靠的测试手段。

四、研究方法

本研究将采用基于网络数据包的测试方法，结合自动生成测试用例的方法，设计并实现测试工具软件。

1、测试数据包的生成：利用网络抓包工具（如wireshark）捕获不同设备之间的网络通信数据包。

2、测试用例设计：通过分析捕获的数据包，提炼数据包的特征，生成测试用例集合。

3、测试框架设计：利用Python语言完成测试框架的开发。

4、测试结果分析：验收及分析测试结果，生成测试报告。需要注意的是，测试结果的分析需要通过可视化的方式进行展示，以便于用户快速了解测试结果。

五、进度安排

本研究的进度安排如下：

1、2021年6月-7月：文献调研和参考文献的整理。

2、2021年7月-8月：设计和实现测试框架、测试用例和测试数据生成。

3、2021年8月-9月：设计和实现测试结果分析和可视化界面。

4、2021年9月-10月：测试工具软件的验收和功能完善。

5、2021年10月-11月：测试数据的完整性、可靠性和测试结果的正确性验证。

6、2021年11月-12月：撰写论文和答辩准备。