CN101237454B - 协议消息编辑系统的设计方法及系统 - Google Patents

Abstract

为解决现有技术通信协议仿真系统存在的支持的协议单一、用户能编辑的协议消息仅局限于修改某些消息属性的值和编辑界面没有反应协议消息间的相互关系等不足，本发明提出一种协议消息编辑系统的设计方法及系统。本发明协议消息编辑系统的设计方法将多个协议按其消息构建成模板库并根据模板库生成树状编辑视图，采用不同的容错级别对应协议消息偏离标准协议的不同程度。按照本发明协议消息编辑系统设计方法设计的协议消息编辑系统能够以树状编辑视图的方式让用户对协议消息进行编辑，并能对用户编辑的协议消息进行测试。另外，本发明协议消息编辑系统还能对所编辑的协议消息进行证伪测试，以验证通信设备或传输环境对特定协议消息的支持情况及其兼容性和容错能力。

Description

协议消息编辑系统的设计方法及系统

技术领域

本发明涉及通信领域通信协议消息编辑系统的设计方法及系统，特别涉及利用仿真技术设计通信领域通信协议消息编辑系统的设计方法及系统。

背景技术

随着全球信息化进程的快速推进，用户需求不断扩张，基于各种异构网络间的各种数据通信协议(以下简称为协议)相继提出和运用。数据通信协议作为各种异构网络及通信设备中数据传输或识别的基础，控制着计算机以及其它网络设备之间的信息交换。而通信协议消息(以下简称为协议消息)作为信息交换的基础是协议发送/接收的信息单元，协议消息一般由控制信息和有效净荷构成。通常，控制信息有：协议版本信息、地址信息、校验信息、安全信息等等；有效净荷是指有效的传输数据。协议消息编辑是用户根据需要制定一条协议消息，即人为制定协议消息的控制信息和有效净荷。在诸如用户需要测试设备的兼容性或容错能力、用户需要查看对协议进行某种改进后的效果和用户需要验证自己对协议规范的理解等情况下，常常需要进行协议消息编辑，并在相应的设备中进行测试，以查看其结果。由此可见，协议消息编辑普遍存在于协议的学习、开发和测试过程中。协议消息的测试主要具有两种目的，一是验证协议消息本身是否符合规范，即所谓的证实；二是测试通信设备或传输环境对特定协议消息的支持情况及其兼容性和容错能力，即所谓的证伪。因此，协议消息的编辑也可分为两种情况，一是编辑完全符合协议规范的消息，然后进行测试，以验证编辑的协议消息是否完全符合协议规范的要求；二是编辑与协议规范有一定偏离程度的协议消息，然后进行测试，以验证通信设备或传输环境对特定协议消息的支持情况及其兼容性和容错能力。

显然，要对协议消息进行编辑，首先要熟悉网络数据的传输过程，理解协议的内部原理和机制，需要有一个对协议学习和掌握的过程。而编辑后的协议消息在实际运行环境下的性能和指标是否符合预期的要求和标准，则需要有一个测试过程。上述学习过程和测试过程均不可能在现实通信网络中进行，只能通过模拟或者仿真的方式进行。现有技术常采用“通信协议仿真软件”一类的仿真系统进行协议的学习，对协议消息进行编辑和测试。但是，此类仿真系统通常存在以下不足：

1、支持的协议单一(通常仅为一个协议或某一协议族的子集)，且大都为业已成熟的协议(如：TCP/IP)；

2、用户能编辑的协议消息仅仅局限于修改某些协议消息属性的值，且没有对与协议规范有一定偏离程度的协议消息进行测试的功能；

3、不能和现实网络互通或者强依赖于现实网络，前者使得在这些软件上进行的“开发”不具备现实意义，后者“仿真”失去较多的现实意义；

4、协议消息的编辑界面没有显示所编辑的协议消息与其他协议消息之间的相互关系(即协议消息的树结构)，尽管不少仿真系统增加了协议消息的解析功能，以树状视图反应协议消息间的相互关系，但在协议消息的编辑部分却没有实现。

由此可见，现有技术仿真系统仅适用于已有通信协议的学习。由于不能对协议本身进行改进，因此，不适合“开发”。而所具有的“测试”功能，则是对“标准”协议的验证，并不是对用户编辑的协议消息的测试。

发明内容

为解决现有技术通信协议仿真系统存在的支持的协议单一、用户能编辑的协议消息仅局限于修改某些消息属性的值和编辑界面没有反应协议消息间的相互关系等不足，本发明提出一种协议消息编辑系统的设计方法及系统。本发明协议消息编辑系统的设计方法将多个具有一种或一种以上版本的协议按其消息构建成模板库并根据模板库生成树状编辑视图，采用不同的容错级别对应协议消息偏离标准协议的不同程度。按照本发明协议消息编辑系统设计方法设计的协议消息编辑系统能够以树状编辑视图的方式让用户对协议消息进行编辑，并能对用户编辑的协议消息进行测试。另外，本发明协议消息编辑系统还能对所编辑的协议消息进行证伪测试，以验证通信设备或传输环境对特定协议消息的支持情况及其兼容性和容错能力。因此，本发明协议消息编辑系统除能够较好的帮助用户编辑协议消息外，还能帮助用户学习协议和协议消息编辑，还能帮助用户对协议或协议消息进行开发。

本发明协议消息编辑系统的设计方法将多个具有一种或一种以上版本的协议按其消息构建成模板库并根据模板库生成树状编辑视图，采用不同的容错级别对应协议消息偏离标准协议的不同程度。

本发明协议消息编辑系统的设计方法将多个具有一种或一种以上版本的协议按其消息构建成模板库包括：采用协议名称区分不同的协议；采用协议版本标识区分同一名称协议的不同版本；按照协议消息的属性组织模板库存储的内容。

本发明协议消息编辑系统的设计方法根据模板库生成树状编辑视图包括：根据用户的需求确定用户所需的协议消息所属版本的协议并根据消息名称从模板库中提取相应的协议消息的原子属性，根据协议消息的原子属性构建协议消息的树状编辑视图，所称原子属性为协议消息按其组成的字段分割至不可再分割的单元。

本发明协议消息编辑系统的设计方法采用不同的容错级别对应协议消息偏离标准协议的不同程度包括：用户可以指定编辑生成的协议消息偏离标准协议的程度，具体为：

0容错，指编辑生成的协议消息完全符合标准协议要求；

N级容错(N＝1，2，3…)，指编辑生成的协议消息偏离标准协议要求的程度，其偏离程度按N值的大小递增或递减；

完全容错，编辑生成的协议消息为任意值。

本发明协议消息编辑系统的设计方法按照协议消息的属性组织模板库存储的内容包括：将每一条协议消息按其组成的字段分割为若干个原子属性进行存储，不同协议消息具有相同原子属性的只存储一个原子属性，所称原子属性为协议消息按其组成的字段分割至不可再分割的单元。

本发明协议消息编辑系统的设计方法根据协议消息原子属性构建协议消息的树状编辑视图包括：根据用户所需的协议消息原子属性间的相互关系组合成较大的属性，如此反复，直至组合成协议消息，并采用具有层次结构的属性-值表显示协议消息，用户可以对该属性-值表中允许用户编辑的值进行修改。

按照本发明协议消息编辑系统设计方法设计的协议消息编辑系统至少包括协议模版库和协议消息编辑器，其中：

协议模板库：用于提供生成消息编辑视图的协议消息信息和其他相关信息的数据库；

协议消息编辑器：用于编辑和生成协议消息。

附图说明

图1是本发明协议消息编辑系统实施例的结构示意图；

图2是本发明协议消息编辑系统实施例的协议消息配置对话框示意图；

图3是本发明协议消息编辑系统实施例的属性-值表，即树状编辑视图的示意图；

图4是本发明协议消息编辑系统实施例的模板库结构示意图；

图5是本发明协议消息编辑系统实施例模板库协议集中的协议单元的结构示意图；

图6是本发明协议消息编辑系统实施例模板库协议集协议单元中的协议消息单元的结构示意图；

图7是本发明协议消息编辑系统实施例模板库协议集协议消息单元中的协议消息属性单元的结构示意图；

图8是本发明协议消息编辑系统实施例中协议消息编辑器的结构示意图；

图9是本发明协议消息编辑系统协议消息编辑的流程图；

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明协议消息编辑系统设计方法及系统进行进一步的说明。

附图1是本发明协议消息编辑系统实施例的结构示意图。图中，101为协议模板库；102为协议消息编辑器；103为用户。由图可知，按照本发明协议消息编辑系统设计方法设计的协议消息编辑系统至少包括协议模板库和协议消息编辑器。模板库是存储有多个具有一种或一种以上版本的协议消息信息及其他相关信息的数据库；协议消息编辑器用于编辑和生成协议消息。用户只能和协议消息编辑器直接交互，协议消息编辑器可以访问模板库。

附图2是本发明协议消息编辑系统实施例的协议消息配置对话框示意图。由图可知，用户采用本发明协议消息编辑系统编辑协议消息时，由于本发明协议消息编辑系统的模板库中存储有多个具有一种或一种以上版本的协议消息信息，因此，用户需要确定自己所选择的协议名称及版本。同时，用户还需要确定自己将要编辑的消息名称。由于本发明协议消息编辑系统具有证伪功能，因此，用户在选择所要编辑的协议消息名称后，还要选择容错级别，以确定用户所要编辑的协议消息偏离标准协议的程度，实现证实或者证伪的功能。

本发明协议消息编辑系统实施例采用0容错、N级容错(N＝1，2，3…)和完全容错三种方式确定用户编辑生成的协议消息偏离标准协议的程度，具体为：

0容错，指编辑生成的协议消息完全符合标准协议要求；

N级容错(N＝1，2，3…)，指编辑生成的协议消息偏离标准协议要求的程度，其偏离程度按N值的大小递增或递减；

完全容错，编辑生成的协议消息为任意值。

当用户需要编辑完全符合标准协议要求的协议消息时，可选择0容错；需要检测设备的容错能力时，可选择完全容错或N级容错；需要检测设备的兼容性时，则可选择N级容错。

图3是本发明协议消息编辑系统实施例的属性-值表，即树状编辑视图的示意图。图中：左边部分为协议消息的属性，右边部分为属性所对应的值。由图可知，协议消息的属性采用具有层次结构树状视图显示，通过“开”或“关”属性左边的展开或收缩按钮，可以查看与所选定的协议消息相关的其他协议消息间的树状结构。用户可以选择所要编辑的协议消息的属性(如附图3中阴影部分的“IP”即被选定)，根据属性-值表的提示信息更改、添加和删除属性-值表中允许编辑的值的内容，从而完成对协议消息的编辑。

当用户确定所要编辑协议名称、版本，以及协议消息的名称及容错级别后，系统将根据用户的需求确定用户所需的协议消息所属版本的协议并根据消息名称从模板库中提取相应的协议消息的原子属性，根据协议消息的原子属性间的相互关系组合成较大的属性，如此反复，直至组合成协议消息，并采用具有层次结构的属性-值表显示该协议消息，即该协议消息的树状编辑视图。

附图4是本发明协议消息编辑系统实施例的模板库结构示意图。图中，201为版本标识，用于区分和控制协议模板库中的不同协议版本；202为本地信息，用于支持系统国际化，提供字符集等本地化信息；203为协议集，包括多个具有一种或一种以上版本的协议消息的信息；204为其他辅助信息，用于提供其他辅助信息。由图可知，本发明协议消息编辑系统实施例的协议模板库采用版本标识区分不同版本的协议，并且具有一种或一种以上版本的协议消息的信息，并由此构成协议集，用于支持本发明协议消息编辑系统对多个版本协议的学习、编辑和测试及开发。

附图5是本发明协议消息编辑系统实施例模板库协议集中的协议单元结构示意图。图中：401为协议名称，用于指定协议名称；402为协议版本标识，用于指定本协议遵循的规范；403为协议消息集，用于指定本协议含有的所有消息信息；404为协议相关算法，用于存储协议相关算法，比如说校验算法，加密算法和随机数生成算法等；405为其他辅助信息，用于提供其他协议相关的辅助信息。由图可知，本发明协议消息编辑系统实施例模板库中的协议集包括若干个协议单元，而每个协议单元均由协议版本标识、协议消息集和协议相关算法等组成，协议消息编辑器可以根据用户的需求通过协议版本名称及标识查找到相应的协议，并根据用户所需的协议消息名称从协议消息集中提取相应的信息。

附图6是本发明协议消息编辑系统实施例模板库协议集协议单元中的协议消息单元的结构示意图。图中，501为消息名称，用于指定消息名称；502为属性集，用于指定本消息含有的所有原子属性；503为属性间的关系，用于描述各属性间的顺次关系，包含关系及其他依赖关系，也指定各属性间的引用关系，以减少冗余；504为其他辅助信息，用于提供其他消息相关的辅助信息。由图可知，本发明实施例协议消息编辑系统模板库的协议消息集包括若干个具体的协议消息单元。在确定模板库中协议消息的存储内容时，先将每一条协议消息按其组成的字段进行分割且一直分割到不可再分割的单元，并将其定义为该协议消息的原子属性。所有协议消息均以原子属性的形式存入模板库，但不同的协议消息具有相同原子属性时，则只存储一个原子属性。

附图7是本发明协议消息编辑系统实施例模板库协议集协议消息单元中的协议消息属性单元的结构示意图。图中：601为属性名称，用于指定属性名称，主要用于区分同一消息中的各个属性，当然，也可采用其他标识进行区分；602为属性默认值，用于指定属性的默认值，默认值可以为空；603为相对位置，用于指定本属性在协议消息中的相对位置，由于系统运行时，在内部用树结构表示，因此，需指明父节点和兄弟节点，父节点没有值则表示本节点为树结构的根，兄弟节点为空则表示本节点为父节点下的第一个子节点，对于可以互换和删除的节点，指明其替换规则；604访问控制标识，用于指明本属性的访问控制标识，指导用户对该协议消息进行编辑；包括：不可编辑、格式化可编辑、单选、复选以及引用、复制、删除和移动附加标识；其中，格式化可编辑表示该属性值符合某种规格化模式，在模板库内部由正则表达式描述；单选表示该属性值为若干备选项中的一项；复选表示该属性值为备选项中的一项或多项；引用表示该属性值与协议消息中另一属性值完全相同；复制表示该属性可以出现多次，在模板库内部指明出现次数范围；删除表示该属性不是必备参数，可以删除；605为其他辅助信息，用于提供其他属性相关的辅助信息。由图可知，本发明协议消息编辑系统实施例模板库的协议消息属性集包括若干个具体的属性单元，而每个具体属性单元又包括属性访问控制标识，属性的相对位置等信息。需要说明的是，前述协议消息属性包括该协议消息按其字段分割至不可再分割的单元，即原子属性。一条协议消息可以由若干个原子属性构成，而原子属性的组合又可能构成新的属性，如此反复，直至组合成协议消息。显然，协议消息属性集是建立协议消息属性-值表(即协议消息树结构)的基础，也是协议消息编辑的基础。

附图8是本发明协议消息编辑系统实施例中协议消息编辑器的结构示意图。图中，301为协议信息提取单元，用于针对用户指定的协议消息及其容错级别从模板库101中提取协议信息；302为协议信息分析单元，用于分析从模板库中提取出来的协议信息，动态生成协议消息结构树；303为消息编辑控制单元，用于从协议消息结构树生成属性-值表，即协议消息编辑视图，自动填充和生成协议消息不可编辑属性值，接收和控制用户的输入，动态调整和维护编辑状态；304为协议消息生成单元，用于生成协议消息预览和最终协议消息；305为帮助信息伺服单元，用于提供在线帮助信息。由图可知，本发明协议消息编辑系统实施例将协议模板库与协议消息编辑器相对分立的设计，而模板库中各个协议单元均采用相同的方法构建，使得协议消息编辑器能够采用的相同的方法对模板库中的多个协议版本进行操作，实现的多个协议版本的学习、编辑和测试及开发的功能。

附图9是本发明协议消息编辑系统协议消息编辑的流程图。由图可知，采用本发明协议消息编辑系统进行协议消息编辑时，包括以下步骤：

步骤S701，用户指定需要生成的遵循规范的协议消息及其容错级别(参见附图2)；

步骤S702，协议消息编辑器从模板库中提取该协议消息信息；

步骤S703，协议消息编辑器分析协议消息信息，动态生成协议消息树结构；

步骤S704，从协议消息树结构生成编辑视图，填充协议消息不可编辑属性值(参见附图3)；

步骤S705，用户通过编辑视图和协议消息编辑器的交互，可以更改协议消息的属性值、添加和删除消息属性、改变属性的位置，用户还可以随时预览自己编辑的协议消息。协议消息编辑器根据用户的输入动态调整和维护编辑状态。

步骤S706，用户确定编辑结束，请求协议消息编辑器生成消息。协议编辑器根据模板库描述的协议相关算法自动生成和填充其他不可编辑属性值，生成最终消息。用户可以根据需要发送或保存该消息。

Claims (4)

1.一种协议消息编辑系统的设计方法，其特征在于：将多个具有一种或一种以上版本的协议按其消息构建成模板库并根据模板库生成树状编辑视图，采用不同的容错级别对应协议消息偏离标准协议的不同程度；其中：

所述将多个具有一种或一种以上版本的协议按其消息构建成模板库包括：采用协议名称区分不同的协议，采用协议版本标识区分同一名称协议的不同版本，按照协议消息的属性组织模板库存储的内容；

所述根据模板库生成树状编辑视图包括：根据用户的需求确定用户所需的协议消息所属版本的协议并根据消息名称从模板库中提取相应的协议消息的原子属性，根据协议消息的原子属性构建协议消息的树状编辑视图，所称原子属性为协议消息按其组成的字段分割至不可再分割的单元；

所述采用不同的容错级别对应协议消息偏离标准协议的不同程度包括：用户可以指定编辑生成的协议消息偏离标准协议的程度，具体为：

0容错，指编辑生成的协议消息完全符合标准协议要求；

N级容错，N＝1，2，3...，指编辑生成的协议消息偏离标准协议要求的程度，其偏离程度按N值的大小递增或递减；

完全容错，编辑生成的协议消息为任意值。

2.根据权利要求1所述协议消息编辑系统的设计方法，其特征在于：按照协议消息的属性组织模板库存储的内容包括：将每一条协议消息按其组成的字段分割为若干个原子属性进行存储，不同协议消息具有相同原子属性的只存储一个原子属性，所称原子属性为协议消息按其组成的字段分割至不可再分割的单元。

3.根据权利要求1所述协议消息编辑系统的设计方法，其特征在于：根据协议消息原子属性构建协议消息的树状编辑视图包括：根据用户所需的协议消息原子属性间的相互关系组合成较大的属性，如此反复，直至组合成协议消息，并采用具有层次结构的属性-值表显示协议消息，用户可以对该属性-值表中允许 用户编辑的值进行修改。

4.一种采用权利要求1所述协议消息编辑系统设计方法设计的协议消息编辑系统，其特征在于：该系统至少包括协议模版库和协议消息编辑器，其中：

协议模板库：用于提供生成消息编辑视图的协议消息信息和其他相关信息的数据库；包括：用于区分和控制协议模板库中的不同协议版本的版本标识单元、用于支持系统国际化，提供字符集等本地化信息的本地信息单元、包括多个具有一种或一种以上版本的协议消息的信息的协议集单元和用于提供其他辅助信息的其他辅助信息单元；

协议消息编辑器：用于编辑和生成协议消息；包括：用于针对用户指定的协议消息及其容错级别从模板库中提取协议信息的协议信息提取单元；用于分析从模板库中提取出来的协议信息，动态生成协议消息结构树的协议信息分析单元；用于从协议消息结构树生成属性-值表，即协议消息编辑视图，自动填充和生成协议消息不可编辑属性值，接收和控制用户的输入，动态调整和维护编辑状态的消息编辑控制单元；用于生成协议消息预览和最终协议消的协议消息生成单元；用于提供在线帮助信息的帮助信息伺服单元。 

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