Жизненный цикл любого программного обеспечения содержит фазу его тестирования. Сетевые протоколы не являются исключением, поскольку своевременное выявление возможных ошибок является необходимым условием для качественной работы сетевых приложений. Наиболее активно разрабатываются и обновляются протоколы прикладного уровня, что мотивирует разработку универсальных инструментов тестирования таких протоколов.
Для синтеза тестов с гарантированной полнотой покрытия неисправностей, достаточно часто применяются формальные модели. Модели с конечным числом состояний, такие как конечные автоматы, полуавтоматы и связанные с ними модели, достаточно активно применяются для решения задач анализа и синтеза телекоммуникационных систем. Конечные автоматы [1,2] позволяют построить достаточно адекватную для задачи тестирования модель реальных телекоммуникационных систем и формально определить класс обнаруживаемых неисправностей [3].
Однако, при тестировании современных протоколов прикладного уровня, достаточно часто приходится учитывать хранимые такими протоколами данные, такие как, например, учётные данные, количество текущих соединений и т.д. Такая информация часто не может быть описана конечным числом состояний и, соответственно, построенный по конечному автомату тест не гарантирует обнаружение связанных с ней ошибок. Для моделирования подобных систем, конечные автоматы были расширены контекстными переменными, предикатами на переходах, а также входными и выходными параметрами. Расширенные автоматы позволяют более точно описать современные телекоммуникационные протоколы, но, их язык не является регулярным, что усложняет решение многих задач анализа и синтеза. Тем не менее, существуют методы синтеза тестов для расширенных автоматов, преимущественно основанные на построении по расширенному автомату соответствующих конечно-автоматных абстракций.
Для синтеза тестов по конечному атвомату могут быть использованы существующие инструменты, например, онлайн-сервис FSMTestOnline [4], предоставляющий возможность моделировать конечные и расширенные конечные автоматы и строить тесты различными методами, включающими в себя обход графа переходов и модификации метода Василевского.
Таким образом, тест для протокола прикладного уровня может быть построен с использованием существующих инструментов, но нерешённой остаётся проблема подачи теста на реализацию такого протокола. Подача тестов вручную является слишком трудозатратным в связи с большими размерами тестов и такой подход часто не может быть достаточно эффективно использован на практике [5]. Решением этой проблемы является автоматизация тестирования, которой и посвящена данная работа.
В данной работе разрабатывается приложение, которое позволит тестировать функциональные требования серверных реализаций сетевых протоколов прикладного уровня. Ключевая роль программы - сокращение трудозатрат при тестировании путем автоматизации подачи тестовых последовательностей на сервер.
В результате проведенной работы было разработано консольное приложение, позволяющее проводить автоматизированную подачу конечноавтоматных и параметризованных конечно-автоматных тестов на различные сетевые протоколы прикладного уровня. В качестве примера был построен автомат, моделирующий протокол POP3. В результате тестирования различных реализаций данного протокола были выявлены некоторые, на первый взгляд, незаметные неисправности.
Тестирование на основе конечного автомата и расширенного конечного автомата в совокупности, позволяет в наибольшей мере покрыть ошибки различных классов.
