支持IPv6的低端路由器测试规范介绍

摘要：本文介绍了我国通信行业标准《支持IPv6的路由器测试规范 低端路由器》的主要技术内容。

关键词：IPv6 路由器 测试

作者：赵锋 信息产业部电信研究院通信标准研究所 高级工程师

一、            引言

现有Internet的基础是IPv4，到目前为止有近30年的历史了。由于Internet的迅猛发展，据统计平均每年Internet的规模就扩大一倍。IPv4的局限性就越来越明显。个人电脑市场的急剧扩大、还有个人移动计算设备的上网、网上娱乐服务的增加、多媒体数据流的加入、以及出于安全性等方面的需求都迫切要求新一代IP协议的出现。因此，对新一代互联网络协议IPv6的研究和实践已经成为世界性的热点，其相关工作也早已展开。

IPv6解决了IPv4 中的网络地址缺乏、安全等问题，为IP引入了新的功能并增加了灵活性，与此同时，保持了IP的基本属性。

随着IPv6技术应用的不断升温，设备制造商开始把目光投向了该领域。由于路由器是用于网络互联的主要设备，因此，为了接入用户的业务，IPv6低端路由器的研发成为设备制造商现阶段的工作重点。现在市场上已经出现多种型号的IPv6低端路由器。这时，有一些问题摆在了人们面前：作为一种新的技术，IPv6低端路由器的性能如何？不同厂家的IPv6低端路由器能够实现互通么？

为了解决这一问题，参照相关的国际国内标准，制定了《支持IPv6的路由器测试规范 低端路由器》，用于指导对IPv6低端路由器的测试、评估。本规范在编制过程中研究了IETF相关建议，征求了有关设备开发单位、网络运营单位的意见，同时在实际网络环境下进行了测试检验。

二、            标准的主要内容

1．适用范围

本标准主要规定了对IPv6低端路由器的电气安全测试、环境测试、接口特性测试、链路层协议测试、TCP/IP协议测试、路由协议测试、组播路由协议测试、网络管理功能测试、安全功能测试、性能测试等内容。

本标准应用于支持IPv6协议的低端路由器的测试、开发、引进和验收。

本标准暂不包含对IPv4/IPv6过渡策略的测试内容。

2．接口测试

       本标准中规定了IPv6低端路由器接口测试方法，包括V.24/V.28、V.35、2048kbit/s（E1）、ISDN、10/100M以太网、千兆比特以太网、POS接口和ATM 接口测试等。

3．链路层协议测试

       本标准中规定了IPv6低端路由器链路层协议测试方法，包括帧中继协议、ISDN协议、ATM协议和PPP协议的一致性测试，其中，在PPP协议中需要对IPv6CP协议进行测试。

4．协议一致性测试

       协议一致性测试的目的是为了验证路由器的协议实现是否充分遵从标准。这种测试主要分两种：一种是正常的协议流程验证，主要是通过向路由器发送正确的报文，测试设备是否正确应答或采取相关的动作；另外一种是反向验证，主要是通过向路由器发送错误的报文，测试路由器实现的鲁棒性，以确保设备不会因为错误消息而导致工作状发生紊乱。

       本标准中主要规定了对支持IPv6的低端路由器的IPv6基本协议、IPv6路由协议的一致性测试方法。

4.1 IPv6基本协议

       支持IPv6的低端路由器必须实现RFC2460中规定的IPv6协议。

IPv6基本协议的测试内容主要包括：

l         IPv6头的处理过程；

l         IPv6扩展头的通用处理过程；

l         逐跳选项头的处理；

l         目的地选项头的处理；

l         路由头的处理；

l         分段头的处理。

4.2 邻居发现（ND）协议

       支持IPv6的低端路由器必须实现RFC2461中规定的邻居发现协议。

       邻居发现协议的测试内容主要包括：

l         路由器前缀发现。该部分测试内容包括：对路由器请求、路由器宣告消息的格式验证，路由器在此过程中的处理流程。

l         地址解析及邻居不可达检测。该部分测试内容包括：对邻居请求、邻居宣告消息的格式验证，路由器的地址解析处理流程。

l         重定向功能测试。

4.3 ICMPv6协议

       支持IPv6的低端路由器必须实现RFC2463中规定的ICMPv6协议。

       ICMPv6协议的测试内容主要包括：

l         ICMPv6消息源地址的确定；

l         ICMPv6消息的处理规则；

l         差错消息测试；

l         信息消息测试。

4.4 其它TCP/IP相关协议

       本标准中参照《支持IPv6的路由器技术规范 低端路由器》的内容，还规范了路径MTU发现、无状态地址自动配置（路由器部分）、路由器重编号协议、组播监听者发现（MLD）的一致性测试方法。

4.5 路由协议测试

       本标准中规定了支持IPv6的低端路由器的路由协议的一致性测试方法。

       RIPng协议的测试内容主要包括：

l         请求消息测试；

l         应答消息测试；

l         水平分割功能测试；

l         转发处理。

OSPFv3、ISISv6、BGP4+协议的一致性测试方法在本标准中未作详细规定，将会由相关的路由协议一致性测试规范做进一步的规定。

5 维护管理功能测试

       路由器维护管理功能测试的目的是从管理和安全的角度出发对路由器的功能进行验证。本标准中规定了对网管功能、IPsec和路由器安全功能的测试方法。

5.1 网管功能测试

       本标准规定了对支持IPv6的低端路由器的SNMP v2协议和网管功能测试， 主要包括SNMP v2协议测试、Trap测试、安全管理以及计费管理测试等内容。

5.2 IPsec测试

       由于IPsec是IPv6的重要组成部分，因此必须对路由器的IPsec协议进行测试。

       本标准中规定了AH、ESP协议功能测试以及IPsec性能测试的内容。

5.3 路由器安全测试

       运行于公众网络上的路由器必须要具备一定的安全功能以确保公众网络的安全。

       路由器安全测试的主要内容包括：

l         ACL功能测试；

l         ICMP过滤控制测试；

l         路由器防攻击测试。

6 性能测试

       性能测试主要是对路由器的转发性能进行测试。性能测试分为转发平台测试和控制平台测试两部分。

性能测试的配置拓扑如下图所示：

6.1 转发平台性能测试

本标准依据RFC2544的建议对支持IPv6的低端路由器的性能测试方法进行了规定，主要内容包括：

l         吞吐量。测试路由器对不同大小帧的IPv6包转发速率；

l         转发时延。测试路由器在吞吐量下对不同大小帧的端口IPv6包转发时延；

l         丢包率。测试路由器在线速情况下对不同大小帧的端口IPv6包转发丢包率；

l         背对背缓冲能力。测试路由器在线速情况下对不同大小帧的背对背缓冲能力。

由于基于连接的业务的不断增加，因此需要对路由器的保序转发进行测试。本标准中规定了在吞吐量下对支持IPv6的低端路由器的保序转发能力的测试方法。

6.2 控制平台性能测试

       本标准规定了对支持IPv6的低端路由器路由表容量的测试方法。

7 常规测试

       本标准中规定了对支持IPv6的低端路由器的电气安全和环境的测试方法。

三、结束语

       《支持IPv6的路由器测试规范 低端路由器》的制定为设备制造商和运营商对该类产品的测试提供了技术依据。在IPv6低端路由器投入网上运行之前，应进行相关的入网测试，以便为IPv6业务的顺利开展打下良好的基础。