車載以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議一致性測(cè)試系統(tǒng)研究

楊光 潘俊家 崔根群 安康 朱永健

摘 ?要： 為了保證汽車ECU的TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)的準(zhǔn)確性，開發(fā)了一種車載以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議的一致性測(cè)試系統(tǒng)，并設(shè)計(jì)了TCP/IP協(xié)議一致性測(cè)試集。該測(cè)試系統(tǒng)基于NOVUS10/1/100 m車載以太網(wǎng)測(cè)試板卡搭建，通過開發(fā)的一致性測(cè)試軟件完成測(cè)試用例庫管理、測(cè)試任務(wù)管理和測(cè)試數(shù)據(jù)管理的工作。TCP/IP協(xié)議一致性測(cè)試集可以對(duì)TCP/IP協(xié)議中的ARP，IP，TCP和UDP進(jìn)行協(xié)議一致性測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，該測(cè)試系統(tǒng)能夠發(fā)現(xiàn)被測(cè)ECU協(xié)議實(shí)現(xiàn)的問題，為供應(yīng)商完善產(chǎn)品協(xié)議提供了有效幫助。

關(guān)鍵詞： 車載以太網(wǎng); 協(xié)議測(cè)試系統(tǒng); 協(xié)議一致性; 測(cè)試軟件開發(fā); TCP/IP; 一致性測(cè)試集

中圖分類號(hào)： TN919?34; TN915.04 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)： 1004?373X（2020）07?0029?05

Research on conformance testing system for protocols in automotive Ethernet TCP/IP

YANG Guang1， 2， PAN Junjia2， CUI Genqun1， AN Kang1， 2， ZHU Yongjian1， 2

（1. College of Mechanical Engineering， Hebei University of Technology， Tianjin 300401， China;

2. China Automotive Technology and Research Centre Co.， Ltd.， Tianjin 300300， China）

Abstract： In order to ensure the accuracy of TCP/IP protocol implementation for automotive ECU， a conformance testing system for TCP/IP protocol of automotive Ethernet is developed， and a conformance testing set for TCP/IP protocol is designed. The testing system is based on NOVUS10/1/100 m automotive Ethernet test board. The conformance testing software was developed to accomplish the testing case library management， testing task management and testing data management. TCP/IP protocol conformance testing set can test the conformance of ARP， IP， TCP and UDP protocols in TCP/IP protocol. The testing results show that the testing system can find the problems existing in the ECU protocol implementation， and provide effective help for suppliers to improve their product protocols.

Keywords： automotive Ethernet; protocol testing system; protocol conformance; testing software development; TCP/IP; conformance testing set

0 ?引 ?言

隨著汽車技術(shù)的日益發(fā)展，用戶開始不斷要求提高車輛的安全性、舒適性和駕駛控制性，最明顯的體現(xiàn)在于越來越復(fù)雜和多樣的車載電子系統(tǒng)，大量的傳感器和處理器被用在車輛的不同系統(tǒng)中，這就需要更高速、更可靠、帶寬更高的通信網(wǎng)絡(luò)[1]。目前，商用的車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要有本地互連網(wǎng)絡(luò)（LIN）、控制器局域網(wǎng)絡(luò)（CAN）、TTP/C、FlexRay、面向媒體的系統(tǒng)傳輸（MOST）以及低電壓差分信號(hào)（LVDS）。但是現(xiàn)有的總線都存在各種缺陷導(dǎo)致其無法滿足未來車載通信網(wǎng)絡(luò)的要求[2]。

以太網(wǎng)因其所具有的高帶寬、快速度和高度可擴(kuò)展性的特點(diǎn)將成為未來的車載網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。對(duì)于汽車行業(yè)而言，以太網(wǎng)技術(shù)目前處于發(fā)展初期，對(duì)于車載以太網(wǎng)的協(xié)議一致性測(cè)試是很有必要的。

本文主要涉及車載以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議中的ARP，IP，TCP和UDP的協(xié)議一致性測(cè)試。文中首先介紹了TCP/IP協(xié)議的5層模型并介紹每一層的功能，之后以協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)確認(rèn)一致性測(cè)試的方案，包括設(shè)計(jì)測(cè)試集和建立測(cè)試系統(tǒng)[3]。測(cè)試集內(nèi)容以TCP/IP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)為核心，參考OPEN ALLIANCE TC8 Members的ECU and Network Test，保證測(cè)試用例的準(zhǔn)確合理。測(cè)試系統(tǒng)以IXIA公司的NOVUS10/1/100 m汽車以太網(wǎng)測(cè)試板卡為基礎(chǔ)，保證物理層協(xié)議和接口支持的完整性。

1 ?車載以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議

車載以太網(wǎng)是一種通過以太網(wǎng)使車內(nèi)各個(gè)ECU實(shí)現(xiàn)通信的新型局域網(wǎng)技術(shù)，其中，TCP/IP協(xié)議提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的鏈接機(jī)制，定義了以太網(wǎng)數(shù)據(jù)如何封裝、定址、傳輸、路由以及在目的地如何接收，TCP/IP協(xié)議模型如圖1所示。

第1層為物理層，目前車載以太網(wǎng)的物理層技術(shù)是由OPEN聯(lián)盟推動(dòng)的BroadR?Reach技術(shù)，BroadR?Reach技術(shù)提供標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的MAC層接口，所以能夠使用與其他以太網(wǎng)類型相同的數(shù)據(jù)鏈路層邏輯功能及幀格式，另外，BroadR?Reach支持全雙工通信，可以使一條鏈路上的2臺(tái)設(shè)備能夠同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)傳輸效率。第2層為數(shù)據(jù)鏈路層，根據(jù)IEEE 802模型OSI參考模型又可以分為兩個(gè)子層：邏輯鏈路控制（LLC）子層、媒體接入控制（MAC）子層。LLC子層主要負(fù)責(zé)為同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的本地設(shè)備建立和控制邏輯鏈路并向第3層提供統(tǒng)一的接口;MAC子層則主要為設(shè)備控制和網(wǎng)絡(luò)接入管理定義具體機(jī)制。第3層為網(wǎng)絡(luò)層，主要是將從下層接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行IP地址的封裝、解封裝和邏輯設(shè)備尋址。第4層為傳輸層，它負(fù)責(zé)讓設(shè)備之間建立邏輯連接，使數(shù)據(jù)進(jìn)行可靠或者不可靠的發(fā)送，識(shí)別源應(yīng)用進(jìn)程和目標(biāo)應(yīng)用進(jìn)程也是在這一層實(shí)現(xiàn)的。第5層為應(yīng)用層，應(yīng)用層負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)終端用戶的應(yīng)用和服務(wù)。

2 ?協(xié)議一致性測(cè)試需求

協(xié)議一致性測(cè)試就是驗(yàn)證被測(cè)器件（DUT）的協(xié)議是否與協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)一致，是黑盒測(cè)試[4]。通過給DUT特定的激勵(lì)輸入，判斷DUT是否給出了希望的響應(yīng)來判斷DUT的協(xié)議一致性[5]。本文的協(xié)議一致性測(cè)試是通過在測(cè)試系統(tǒng)上執(zhí)行測(cè)試集，從而滿足DUT的測(cè)試需求。

TCP/IP協(xié)議實(shí)際上由幾十個(gè)不同的協(xié)議組成，但其中只有少數(shù)是規(guī)定協(xié)議棧核心原理的主協(xié)議。在這些關(guān)鍵的主協(xié)議中，TCP和IP是最重要的兩個(gè)協(xié)議，所以本文詳細(xì)分析了TCP和IP的協(xié)議一致性測(cè)試需求。

2.1 ?TCP一致性測(cè)試需求

TCP一致性測(cè)試內(nèi)容主要包含：TCP連接的建立、管理及終止測(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。

2.1.1 ?TCP連接的建立、管理及終止測(cè)試

TCP連接的建立、管理及終止測(cè)試主要測(cè)試TCP有限狀態(tài)機(jī)，主要包括以下內(nèi)容：

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

2） TCP連接終止測(cè)試：DUT應(yīng)能通過主動(dòng)關(guān)閉過程或者被動(dòng)關(guān)閉過程使TCP有限狀態(tài)機(jī)進(jìn)入CLOSED狀態(tài)。

2.1.2 ?TCP報(bào)文格式測(cè)試

TCP報(bào)文格式測(cè)試主要測(cè)試TCP報(bào)文頭格式。確保DUT生成的TCP報(bào)文包含一個(gè)有效的報(bào)文頭，驗(yàn)證DUT收到TCP報(bào)文能否正確接收或拋棄。例如，DUT可以接收?qǐng)?bào)文頭預(yù)留位為0或者不為0的TCP報(bào)文;DUT應(yīng)拋棄報(bào)文頭校驗(yàn)和為0的TCP報(bào)文。

2.1.3 ?TCP可靠性和流量控制功能測(cè)試

TCP可靠性和流量控制功能測(cè)試主要測(cè)試報(bào)文重傳機(jī)制、愚笨窗口綜合征（SWS）避免算法、Nagle算法和慢啟動(dòng)與擁塞避免算法[6]。

1） 報(bào)文重傳機(jī)制測(cè)試：DUT包含數(shù)據(jù)的報(bào)文段發(fā)送后，該報(bào)文段的副本會(huì)置于重傳隊(duì)列的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上，同時(shí)，啟動(dòng)該報(bào)文段的重傳計(jì)時(shí)器，如果在報(bào)文段計(jì)時(shí)器超時(shí)前收到了確認(rèn)消息，該報(bào)文段將從重傳隊(duì)列中移除;如果在報(bào)文段計(jì)時(shí)器超時(shí)前未收到確認(rèn)消息，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） 愚笨窗口綜合征（SWS）避免算法測(cè)試：DUT收到多個(gè)360 B的報(bào)文段時(shí)，窗口大小只能為0 B，180 B或者更大，而不會(huì)出現(xiàn)0～180 B之間的值。

3） Nagle算法測(cè)試：DUT發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，只要連接上沒有未確認(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，或者積累了足夠多的數(shù)據(jù)可發(fā)送一個(gè)“完整大小”（與最大報(bào)文段長(zhǎng)度一樣大）的報(bào)文段。

4） 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)算法來逐漸增加傳輸速度。

2.2 ?IPv4協(xié)議一致性測(cè)試需求

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。

2.2.1 ?IPv4協(xié)議報(bào)文格式測(cè)試

IPv4協(xié)議報(bào)文格式測(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)。DUT能接收格式正確的報(bào)文，拋棄格式錯(cuò)誤的報(bào)文。例如，DUT能接收包含正確校驗(yàn)和的報(bào)文，拋棄校驗(yàn)和無效的報(bào)文。

2.2.2 ?IPv4協(xié)議報(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)。

3 ?測(cè)試系統(tǒng)

3.1 ?測(cè)試平臺(tái)

車載以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議一致性測(cè)試平臺(tái)應(yīng)能夠測(cè)試各類車載以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的TCP/IP協(xié)議功能一致性，確保ECU的TCP/IP協(xié)議棧的完整性和安全性[7]。

本文對(duì)車載以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議一致性進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試平臺(tái)基于IXIA的NOVUS10/1/100 m汽車以太網(wǎng)測(cè)試板卡，支持16個(gè)10G/1G/100M速率光電雙介質(zhì)端口和協(xié)議一致性測(cè)試，使用自主開發(fā)的車載以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議一致性測(cè)試軟件進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試平臺(tái)連接如圖2所示。測(cè)試平臺(tái)通過VNIC（虛擬網(wǎng)絡(luò)接口卡）與PC和DUT連接，通過1臺(tái)運(yùn)行Windows或者Linux的電腦與測(cè)試平臺(tái)的管理端口連接控制測(cè)試平臺(tái)。

3.2 ?測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示，主要包括測(cè)試用例庫、測(cè)試執(zhí)行器、測(cè)試結(jié)果及報(bào)告和Upper Tester[8]。

測(cè)試用例庫是由大量測(cè)試用例按照測(cè)試內(nèi)容進(jìn)行分類組成的，測(cè)試用例庫是測(cè)試用例的最大集合，包括ARP，IP，TCP和UDP的協(xié)議一致性測(cè)試集。測(cè)試用例庫是由測(cè)試工程師編寫，測(cè)試工程師根據(jù)對(duì)TCP/IP協(xié)議的理解，通過測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試用例編寫器生成可以被編譯的測(cè)試規(guī)范，再通過測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試用例編譯器進(jìn)行編譯，生成可以被系統(tǒng)執(zhí)行的測(cè)試腳本。測(cè)試用例庫通過測(cè)試用例庫管理系統(tǒng)管理，可以完成對(duì)測(cè)試用例的增加、刪除和修改。

測(cè)試執(zhí)行部分是測(cè)試系統(tǒng)的核心。通過執(zhí)行測(cè)試用例庫對(duì)DUT進(jìn)行激勵(lì)/響應(yīng)測(cè)試。測(cè)試執(zhí)行器按照測(cè)試用例庫順序執(zhí)行已選擇的測(cè)試用例，激勵(lì)DUT做出響應(yīng)。測(cè)試執(zhí)行器根據(jù)DUT響應(yīng)的協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）判斷DUT是否符合協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。

測(cè)試報(bào)告是測(cè)試結(jié)果分析系統(tǒng)的輸出結(jié)果。通過編寫好的測(cè)試報(bào)告模板，測(cè)試結(jié)果分析系統(tǒng)把測(cè)試數(shù)據(jù)和結(jié)果填入測(cè)試報(bào)告模板，即生成一份測(cè)試報(bào)告。

TCP/IP協(xié)議一致性測(cè)試部分的測(cè)試項(xiàng)需從DUT的傳輸層的下層和上層同時(shí)進(jìn)行連接。傳輸層以下的連接是通過傳統(tǒng)的物理層接口實(shí)現(xiàn)的。傳輸層以上的連接需要開發(fā)一個(gè)獨(dú)特的應(yīng)用程序稱為“Upper Tester”來實(shí)現(xiàn)。Upper Tester由測(cè)試執(zhí)行器遠(yuǎn)程控制和管理。Upper Tester的目的是在測(cè)試所需的傳輸層之上產(chǎn)生必要的刺激。Upper Tester是與TCP協(xié)議一致性測(cè)試腳本捆綁在一起的基于Linux平臺(tái)的便攜式C代碼應(yīng)用程序。測(cè)試時(shí)需要編譯Upper Tester到DUT系統(tǒng)。

4 ?測(cè)試集設(shè)計(jì)

車載以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議一致性測(cè)試集結(jié)構(gòu)如表1所示。根據(jù)協(xié)議的種類測(cè)試集分為4個(gè)測(cè)試組：ARP協(xié)議一致性測(cè)試集、IP協(xié)議一致性測(cè)試集、TCP協(xié)議一致性測(cè)試集和UDP協(xié)議一致性測(cè)試集，一共347個(gè)測(cè)試用例[9]。

4.1 ?ARP協(xié)議一致性測(cè)試集

ARP協(xié)議一致性測(cè)試集主要是為了測(cè)試ARP的核心功能，驗(yàn)證DUT的ARP請(qǐng)求報(bào)文和ARP響應(yīng)報(bào)文能否正常發(fā)送，測(cè)試集見表2。

4.2 ?IP協(xié)議一致性測(cè)試集

IP協(xié)議一致性測(cè)試集涉及IP尋址、IP數(shù)據(jù)包封裝和IP數(shù)據(jù)包傳輸功能，測(cè)試集如表3所示。

4.3 ?TCP協(xié)議一致性測(cè)試集

TCP協(xié)議一致性測(cè)試集如表4所示，TCP的核心測(cè)試主要測(cè)試TCP狀態(tài)機(jī)的轉(zhuǎn)換和基本的TCP數(shù)據(jù)傳輸，TCP擴(kuò)展測(cè)試主要驗(yàn)證TCP的可靠性和流量控制功能，TCP高性能測(cè)試則是為了測(cè)試TCP的高性能服務(wù)和選擇性應(yīng)答。

4.4 ?UDP協(xié)議一致性測(cè)試集

UDP協(xié)議一致性測(cè)試集內(nèi)容包括：UDP數(shù)據(jù)格式測(cè)試和接口處理測(cè)試，測(cè)試集覆蓋了UDP的主要功能，測(cè)試集見表5。

5 ?TCP/IP協(xié)議一致性測(cè)試實(shí)現(xiàn)

根據(jù)上述的測(cè)試系統(tǒng)，本文對(duì)車載以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議一致性測(cè)試集進(jìn)行了一輪全面測(cè)試，被測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示。本文將以TCP核心測(cè)試為例介紹測(cè)試過程。

首先，在測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試用例選擇界面選擇本次要測(cè)試的內(nèi)容，界面如圖5所示。確定測(cè)試內(nèi)容之后需要手動(dòng)設(shè)置測(cè)試接口配置，TCP核心測(cè)試的測(cè)試接口配置見表6，然后需要將Upper Tester編譯到被測(cè)系統(tǒng)中，最后連接好被測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。以測(cè)試項(xiàng)1.1為例進(jìn)行測(cè)試過程分析。

測(cè)試項(xiàng)1.1名稱為TCP_BASICS_01：[listen] SYN?> SYN/ACK [syn_recv]，測(cè)試內(nèi)容：TCP必須發(fā)送一個(gè)SYN，ACK報(bào)文來響應(yīng)一個(gè)來自LISTEN狀態(tài)端口的SYN報(bào)文，驗(yàn)證TCP的“握手”過程。該測(cè)試項(xiàng)的測(cè)試序列如圖6所示。

測(cè)試序列對(duì)應(yīng)的測(cè)試流程描述如下[10]：

1） 測(cè)試系統(tǒng)向被測(cè)系統(tǒng)發(fā)送測(cè)試開始請(qǐng)求;

2） 被測(cè)系統(tǒng)向測(cè)試系統(tǒng)發(fā)送測(cè)試開始響應(yīng);

3） 測(cè)試系統(tǒng)向被測(cè)系統(tǒng)發(fā)送創(chuàng)建套接字和綁定端口號(hào)的請(qǐng)求;

4） 被測(cè)系統(tǒng)向測(cè)試系統(tǒng)發(fā)送創(chuàng)建套接字和綁定端口號(hào)的響應(yīng);

5） 測(cè)試系統(tǒng)向被測(cè)系統(tǒng)發(fā)送生成監(jiān)聽套接字和接受被測(cè)系統(tǒng)連接的請(qǐng)求;

6） 被測(cè)系統(tǒng)向測(cè)試系統(tǒng)發(fā)送生成監(jiān)聽套接字和接受被測(cè)系統(tǒng)連接的響應(yīng);

7） 測(cè)試系統(tǒng)向被測(cè)系統(tǒng)發(fā)送一幀SYN報(bào)文，等待被測(cè)系統(tǒng)響應(yīng);

8） 被測(cè)系統(tǒng)向測(cè)試系統(tǒng)發(fā)送一幀SYN，ACK報(bào)文，表示自己收到了測(cè)試系統(tǒng)的SYN報(bào)文;

9） 測(cè)試系統(tǒng)向被測(cè)系統(tǒng)發(fā)送一幀ACK，Rest報(bào)文，表示自己收到了被測(cè)試系統(tǒng)的SYN，ACK報(bào)文;

10） 測(cè)試系統(tǒng)向被測(cè)系統(tǒng)發(fā)送關(guān)閉套接字請(qǐng)求;

11） 被測(cè)系統(tǒng)向測(cè)試系統(tǒng)發(fā)送關(guān)閉套接字響應(yīng);

12） 測(cè)試系統(tǒng)向被測(cè)系統(tǒng)發(fā)送測(cè)試結(jié)束請(qǐng)求;

13） 被測(cè)系統(tǒng)向測(cè)試系統(tǒng)發(fā)送測(cè)試結(jié)束響應(yīng);

14） 測(cè)試系統(tǒng)向被測(cè)系統(tǒng)發(fā)送ARP請(qǐng)求;

15） 被測(cè)系統(tǒng)向測(cè)試系統(tǒng)發(fā)送ARP響應(yīng)，證明被測(cè)系統(tǒng)的IP地址仍有效。

如果測(cè)試項(xiàng)1.1在測(cè)試過程中遵循圖6的測(cè)試序列，則測(cè)試項(xiàng)通過，否則未通過。

6 ?測(cè)試結(jié)果及分析

車載以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議一致性測(cè)試集的測(cè)試結(jié)果如表7所示，本次測(cè)試共有35項(xiàng)測(cè)試未通過，13項(xiàng)測(cè)試結(jié)果無法判斷。

測(cè)試系統(tǒng)會(huì)給出測(cè)試項(xiàng)未通過的原因，其中，TCP核心測(cè)試未通過的測(cè)試項(xiàng)及其原因如下：

1）11.8 TCP_CLOSING_08：[finwait?2]RECEIVE + DATA ?> ACK [finwait?2]。通過測(cè)試系統(tǒng)讓被測(cè)系統(tǒng)進(jìn)入FIN_wait_2狀態(tài)并使Upper Tester發(fā)送一個(gè)接收請(qǐng)求，測(cè)試系統(tǒng)沒有收到任何數(shù)據(jù)。

2） 15.5 TCP_RETRANSMISSION_TO_05：Exponential backoff RTO SYN。通過測(cè)試系統(tǒng)讓Upper Tester發(fā)送一個(gè)主動(dòng)打開請(qǐng)求，使被測(cè)系統(tǒng)發(fā)送一幀SYN報(bào)文，測(cè)試系統(tǒng)不發(fā)送SYN，ACK報(bào)文，被測(cè)試系統(tǒng)沒有重新發(fā)送SYN報(bào)文。

3） 16.4 TCP_PROBING_WINDOWS_04：Open connection probes ACK。通過測(cè)試系統(tǒng)讓被測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)入ESTABLISHED狀態(tài)，并讓Upper Tester發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)段發(fā)送請(qǐng)求，被測(cè)系統(tǒng)發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù)段，測(cè)試系統(tǒng)發(fā)送ACK報(bào)文聲明一個(gè)窗口尺寸為0的接收窗口，測(cè)試系統(tǒng)讓Upper Tester發(fā)送另一個(gè)數(shù)據(jù)段發(fā)送請(qǐng)求，被測(cè)試系統(tǒng)沒有發(fā)送一個(gè)零窗口探頭。

7 ?結(jié) ?論

本文提出了針對(duì)車載以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議一致性測(cè)試的具體測(cè)試系統(tǒng)方案，該測(cè)試系統(tǒng)能夠?qū)囕d以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議中的重要協(xié)議進(jìn)行較為全面的測(cè)試。通過對(duì)被測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行ARP，IP，TCP和UDP的協(xié)議一致性測(cè)試，證明了測(cè)試系統(tǒng)的有效性。測(cè)試實(shí)例結(jié)果表明，該測(cè)試系統(tǒng)能夠發(fā)現(xiàn)被測(cè)系統(tǒng)協(xié)議實(shí)現(xiàn)中的問題，能夠幫助供應(yīng)商完善產(chǎn)品的協(xié)議。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙剛.基于車載以太網(wǎng)的協(xié)議研究[D].天津：河北工業(yè)大學(xué)，2015.

[2] 李志濤.車載以太網(wǎng)的研究與分析[J].汽車電器，2018（3）：9?12.

[3] 陳想，周華春，蘇偉.IPv6地址協(xié)議一致性測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件，2013，30（11）：28?31.

[4] 王慶，王之梁，姚姜源，等.天地一體化網(wǎng)絡(luò)新型路由協(xié)議一致性測(cè)試研究[J].中國(guó)電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào)，2018，13（1）：72?80.

[5] 陳文娟.TCP/IP計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)擁塞控制問題淺析[J].甘肅科技，2018，34（7）：12?15.

[6] 李君妍.新型互聯(lián)網(wǎng)組播協(xié)議一致性測(cè)試的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].北京：北京交通大學(xué)，2017.

[7] 陳發(fā)堂，牛勇清，韓娜娜，等.協(xié)議一致性測(cè)試平臺(tái)的搭建及仿真實(shí)現(xiàn)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2014，40（4）：137?140.

[8] 周軒羽，李雪，李巍.汽車以太網(wǎng)技術(shù)演進(jìn)及測(cè)試[J].電信網(wǎng)技術(shù)，2017（6）：6?11.

[9] 趙曉君，崔建濤.基于實(shí)時(shí)的嵌入式TCP/IP協(xié)議棧平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制，2014，22（10）：3368?3371.

[10] 劉斌濤，張形形，聶文霞.TD?LTE系統(tǒng)RLC層協(xié)議一致性測(cè)試[J].光通信研究，2015（5）：67?70.