ES2264094T3 - Procedimiento y sistema de prueba de un equipo de enrutamiento. - Google Patents

Procedimiento y sistema de prueba de un equipo de enrutamiento.

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ES2264094T3 ES04291431T ES04291431T ES2264094T3 ES 2264094 T3 ES2264094 T3 ES 2264094T3 ES 04291431 T ES04291431 T ES 04291431T ES 04291431 T ES04291431 T ES 04291431T ES 2264094 T3 ES2264094 T3 ES 2264094T3
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Sovatha Chou
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Abstract

Procedimiento de prueba de un equipo de enrutamiento (DUT) en un ambiente de prueba aislado de una red de telecomunicación operacional (2), caracterizado porque comprende: - una etapa (10) de recogida de paquetes de datos en un nodo (4i) de dicha red operacional (2), que comprende al menos una sub-etapa (14) de copia de paquetes de datos transmitidos; - una etapa (30) de modificación de los paquetes de datos recogidos que comprende al menos una sub-etapa (36) de sustitución de datos de identificación de los emisores y destinatarios de origen de los paquetes recogidos por datos de identificación de emisores y de destinatarios del ambiente de prueba; y - una etapa (50) de prueba del equipo de enrutamiento (DUT) que comprende al menos una sub-etapa (56) de enrutamiento de los paquetes de datos modificados por dicho equipo (DUT) en dicho ambiente de prueba.

Description

Procedimiento y sistema de prueba de un equipo de enrutamiento.
La presente invención concierne a un procedimiento de prueba de un equipo de enrutamiento en un ambiente de prueba aislado de una red de telecomunicaciones operacional, así como a un sistema de prueba.
Períodos de prueba son a menudo necesarios antes de la instalación de un nuevo equipo de enrutamiento en una red operacional, tanto como cuando se trata del reemplazo de un equipo que cuando se trata de la instalación de un nuevo equipo.
De manera clásica, los equipos de enrutamiento a probar, igualmente llamados "DUT" (en inglés: "Device Under Test"), son la mayoría de las veces colocados en un ambiente de prueba aislado de la red operacional y comprendiendo un número reducido de otros equipos que deben reproducir una red operacional lo más fielmente posible. El ambiente o el sistema de prueba aislado permite efectuar pruebas tomando en cuenta la configuración al nivel material y al nivel lógico del DUT así como su colocación en la topología de la red operacional.
Los procedimientos y ambientes de prueba clásicos, permiten también probar la conformidad con el protocolo del DUT, es decir su conformidad con las normas y estándares en vigor sobre la red operacional y su interoperabilidad, es decir su compatibilidad con los otros equipos ya colocados.
Las características de funcionamiento del DUT y específicamente las características de funcionamiento del protocolo del master del fabricante, es decir las características de funcionamiento del núcleo lógico del DUT, relativas a la gestión de un protocolo dado, son probadas sólo parcialmente, el ambiente de prueba no reflejando la actividad del protocolo real de la red operacional.
El aumento rápido del tráfico sobre las redes de telecomunicación así como el desarrollo de nuevos protocolos de enrutamiento que utilizan funciones avanzadas que requieren capacidades importantes, hacen cada vez más crítico un conocimiento previo de las características de funcionamiento del protocolo para un DUT.
El documento US 67282141 divulga un sistema según el preámbulo de la reivindicación 10.
El objeto de la invención es definir un procedimiento y un ambiente donde el sistema de prueba permita obtener una prueba eficaz de las características de funcionamiento del protocolo de un equipo de enrutamiento.
Para este efecto, la presente invención tiene por objeto el procedimiento definido por la reivindicación 1.
Este procedimiento de prueba permite probar el equipo de enrutamiento en una situación que corresponde sensiblemente a una solución en una red operacional, de manera de obtener una lectura significativa de las características de funcionamiento del protocolo.
Otras características del procedimiento de la invención son definidas en las reivindicaciones dependientes de la reivindicación 1.
La invención concierne igualmente a un sistema de prueba de un equipo de enrutamiento según la reivindicación 11.
La invención será mejor comprendida con la lectura de la descripción que sigue, dada únicamente a título de ejemplo y hecha en referencia a los dibujos anexos, en los que:
- la Fig. 1 representa un esquema de una red operacional en la cual son recogidos datos;
- la Fig. 2 representa un organigrama del procedimiento según la invención; y
- la Fig. 3 representa el sistema de prueba según la invención.
La red de telecomunicaciones operacional 2 representada en la figura 1 comprende un cierto número de equipos de enrutamiento, designados de manera general por la referencia 4 y de manera particular por las referencias 4_{1} a 4_{N}.
Cada equipo de enrutamiento 4 está unido a un número variable de otros equipos de enrutamiento a fin de determinar rutas o caminos de transferencia de informaciones.
Ciertos equipos de enrutamiento son equipos adaptados para generar protocolos de enrutamiento ínter-dominio (en inglés "Exterior Gateway Protocol") y/o protocolos de enrutamiento intra-dominio (en inglés "Interior Gateway Protocol").
El protocolo BGP4 (en inglés "Border Gateway Protocol", versión 4) es un protocolo de enrutamiento de la familia de los protocolos de enrutamiento ínter-dominio. Este protocolo es llamado conectado, es decir que necesita el establecimiento de sesiones entre los equipos de enrutamiento. Mientras más equipos de enrutamiento comprende una red más importante es el número de sesiones. Una optimización aportada al protocolo BGP4 consiste en adicionar la función de reflector de rutas (en inglés: "Route Reflector") a ciertos equipos que sirven de punto de entrada para un cierto número de otros equipos a fin de reducir el número de conexiones. En consecuencia, estos reflectores de rutas son equipos críticos.
En el marco del procedimiento de la invención, medios 6 de recogida de informaciones de enrutamiento transmitidas en la red 2 están unidos a un nodo formado por un equipo de enrutamiento dado 4_{i}. Estos medios de recogida 6 están igualmente unidos a una base de datos 8.
En el modo de realización descrito, los medios de recogida de datos 6 son obtenidos con la ayuda de una herramienta de supervisión conocida bajo la denominación comercial "SCEPTRE"que ejecuta un procedimiento de observación de una red de comunicación tal como la definida en la solicitud de patente en Francia, publicada bajo el número 2 834 848, el 18 de julio de 2003. La ejecución de este procedimiento será descrita más en detalle con referencia a la figura
2.
En la figura 2, se ha representado un organigrama del procedimiento de la invención y más particularmente de la parte del procedimiento de prueba que corresponde a la prueba de las características de funcionamiento del protocolo de un equipo de enrutamiento llamado "DUT"(en inglés: "Device Under Test").
El procedimiento descrito, corresponde por lo tanto a la prueba de las características de funcionamiento de un DUT con relación a un protocolo dado, los aspectos de conformidad con las normas en vigor y de interoperabilidad con los equipos ya colocados, así como la evolución del DUT, que pueden ser probados además por medio de procedimientos conocidos, que son libremente combinados con el procedimiento de la invención.
En el modo de realización descrito, el protocolo seleccionado es el protocolo BGP versión 4 (en inglés "Border Gateway Protocol") que es un protocolo de enrutamiento ínter-dominio (en inglés: "Exterior Gateway Protocol") cuya descripción completa puede ser encontrada en el sitio de Internet de "Internet Engineering Task Force".
El protocolo BGP4 es seleccionado en razón de su importante complejidad, su gestión necesita de importantes recursos a nivel de la computadora y de la memoria del equipo de enrutamiento.
El procedimiento de la invención comienza por una etapa 10 de recogida de datos al nivel del nodo 4_{i} de la red operacional 2.
Esta etapa 10 comprende una sub-etapa 12 de posicionamiento de los medios de recogida 6 en el nodo 4_{i}, cuyas características son similares a aquellas de la posición a la cual está destinado el DUT, específicamente en términos de carga de tráfico.
Esta sub-etapa 12 es seguida por una sub-etapa 14 de copia de los paquetes de datos transmitidos sobre la red operacional 2 al nivel del nodo 4_{i} y de una sub-etapa 16 de selección en los paquetes de datos copiados, de los paquetes de datos que corresponden al protocolo BGP4.
Diferentes modos de realización de las sub-etapas 14 y 16 son conocidos del estado de la técnica y específicamente de la solicitud de patente francesa publicada bajo el no. 2 834 848, el 18 de Julio de 2003. En particular en esta solicitud tal como fue publicada, la parte que se extiende desde la página 7, línea 20 a la página 12, línea 9, describe un procedimiento de recogida de informaciones en una red cuyo principio es expuesto a continuación.
Todos los paquetes de datos que deben ser tratados por el equipo de enrutamiento 4_{i} pasan por una unidad de control de este equipo. Los mismos son entonces filtrados en función de criterios predeterminados y copiados cuando responden a esos criterios, uno de esos criterios pudiendo ser la naturaleza del protocolo utilizado para la transmisión de esos datos.
Las sub-etapas 14 a 16 permiten de esta forma extraer del tráfico en la red 2, todos los paquetes de datos transmitidos según el protocolo BGP4, pero sin interferir con el funcionamiento de la red.
Los paquetes de datos conformes al protocolo BGP4 son detectados durante su tratamiento por el equipo 4_{i} y copiados sin ser retirados.
La operación de recogida es por lo tanto transparente desde el punto de vista de la red 2.
A la salida de la etapa 10, todos los datos transmitidos en la red operacional 2 al nivel del nodo 4_{i} y que utilizan el protocolo BGP, son copiadas por los medios 6 de recogida.
Ventajosamente, la sub-etapa 14 de copia permite igualmente la copia de informaciones de hora y fecha asociadas a cada paquete de intercambios de esos paquetes de datos entre los diferentes equipos de la red operacional 2.
Esos paquetes de datos recogidos son seguidamente memorizados durante una etapa 20 en la base de datos 8.
En el caso donde, durante la sub-etapa 14, las informaciones de horodatage has sido igualmente copiadas por los medios de recogida 6, esas informaciones de hora y fecha son memorizadas en la base de datos 8.
El procedimiento comprende seguidamente una etapa 30 de modificación de los paquetes de datos recogidos.
En el modo de realización descrito, esta etapa 30 comprende una sub-etapa 32 de limpieza de los paquetes de datos, específicamente con el fin de retirar ciertos campos de ejecución inútiles en el marco de la prueba realizada, tales como por ejemplo, para una prueba de las características de funcionamiento del protocolo para el protocolo BGP4, los campos llamados "Withdrawn" o los atributos llamados "MP-UNREACH-NLRI".
La etapa 30 de modificación comprende una sub-etapa 34 de sustitución, en los paquetes de datos recogidos, de los datos de identificación de los emisores y destinatarios de origen de los paquetes, por datos de identificación de emisores y de destinatarios del ambiente de prueba.
En efecto, en la red operacional 2, un número importante de equipos intervienen lo que provoca, una multiplicación de emisores y destinatarios de paquetes que no es reproducible en el marco del ambiente de prueba.
Esta sub-etapa 34 de sustitución corresponde, por ejemplo, al reagrupamiento de varias identificaciones de destinatarios y de emisores de origen en cada identificador de destinatario y de emisor del ambiente de prueba.
Más particularmente, en el marco del protocolo BGP4, esta sub-etapa 44 corresponde al reagrupamiento de los paquetes llamados "BGP-UPDATE" en función del emisor del paquete, utilizando atributos "ORIGINATOR-ID" y/o "NEXT-HOP" como discriminante.
Ventajosamente, la etapa 30 de modificación comprende igualmente otras sub-etapas de modificación de paquetes de datos recogidos para simular diferentes situaciones. Por ejemplo, la etapa 30 comprende una sub-etapa 36 de modificación del contenido de los atributos de las funciones en los paquetes de datos, a fin de tener paquetes de datos que comprenden esas diferentes funciones en un máximo de situaciones diferentes.
En el marco del protocolo BGP4, los atributos cuyos valores son modificados en el curso de esta sub-etapa 36, son por ejemplo los atributos llamados "AS-PATH", "NEXT-HOP" y "CLUSTER-LIST".
En el modo de realización descrito, la etapa 30 de modificación comprende igualmente una sub-etapa 38 de adición de paquetes de datos a fin de introducir elementos suplementarios con relación a los paquetes de datos recogidos en la red operacional 2, tales como por ejemplo, paquetes de datos que emanan de equipos suplementarios virtuales.
En fin, la etapa 30 comprende una sub-etapa 40 de modificación de las informaciones de hora y fecha de los paquetes de datos, para modificar la secuencia temporal de transmisión de esos paquetes de datos, a fin de acelerarla o de hacerla más lenta.
A la salida de la etapa 30, el procedimiento entrega por lo tanto paquetes de datos recogidos en la red operacional 2 y modificados a fin de ser configurados para el ambiente de prueba y ventajosamente para cubrir una amplia gama de eventos del protocolo.
Los paquetes de datos recogidos y modificados son seguidamente memorizados en la base de datos 8 durante una etapa 42.
El procedimiento comprende seguidamente una etapa 50 de prueba del equipo de enrutamiento DUT.
En el modo de realización descrito, esta etapa 50 de prueba comienza por una sub-etapa 52 de configuración del ambiente de prueba.
En efecto, el protocolo BGP4 es un protocolo llamado "conectado", los diferentes destinatarios y emisores deben comunicarse en el interior de sesiones abiertas entre un emisor y un destinatario identificados a través de un equipo de enrutamiento.
En el curso de esta sub-etapa 52, es por lo tanto necesario colocar sesiones entre los diferentes equipos del ambiente de prueba a fin de crear la topología de prueba permitiendo a cada equipo cumplir varias funciones de emisión y de recepción.
La sub-etapa 52 es seguida por una sub-etapa 54 de repartición de los paquetes de datos recogidos y modificados entre los diferentes equipos del ambiente de prueba, cada paquete de datos siendo atribuido a su emisor tal como es definido a la salida de la sub-etapa 34.
En fin, la etapa 50 comprende una sub-etapa 56 de enrutamiento de los paquetes de datos recogidos modificados, por el equipo DUT en el ambiente aislado de prueba.
Esta sub-etapa 56 corresponde a la ejecución para cada uno de los equipos de la transmisión de los diferentes paquetes de datos en función de las informaciones de destinatario y ventajosamente de hora y fecha asociadas. Esta sub-etapa 56 permite así poner el DUT en una situación de prueba representativa de una situación real. Ventajosamente, la situación a la cual el DUT es expuesto ha sido modificada a fin de cubrir un número importante de funciones, y un eventual crecimiento de la carga del tráfico de la red, de manera de poder evaluar las características de funcionamiento del protocolo del DUT con relación a un nodo de la red, en función de la carga actual y real de ese nodo e igualmente en función de una carga modificada con relación a la situación actual.
En fin, el procedimiento de la invención comprende una etapa 60 de recogida de datos de medida de las características de funcionamiento del protocolo del DUT, realizada de manera clásica para determinar específicamente la ocupación de las memorias, la carga de la unidad de cálculo, el tiempo de convergencia y otras características del DUT.
Tal procedimiento de prueba es particularmente adaptado a equipos de enrutamiento destinados para asegurar una función de reflector de rutas en el protocolo BGP4. En efecto, esos equipos sirven de punto de entrada a varios equipos de enrutamiento y ocupan un lugar estratégico en la topología BGP4 de la red, se manera que sus características de funcionamiento del protocolo sean críticas.
Tal procedimiento es igualmente apropiado para probar enrutadores conducidos para administrar un número de rutas importantes, tales como los enrutadores que utilizan una extensión de tipo llamada "MP-BGP", debido al hecho de la evolución importante del número de rutas de tipo VPN-IPv4.
Claro está, otras variantes de la invención son igualmente posibles.
Específicamente la invención puede ser aplicada a otros protocolo, tales como protocolos llamados "IGP" o "MULTICAST", y específicamente a protocolos no conectados llamados "protocolos de BROADCAST" que permiten la emisión y la recepción de informaciones independientemente del establecimiento previo de sesiones, se manera que, en tal modo de realización, la sub-etapa 52 no es realizada.
En el caso donde el DUT está destinado a sustituir un equipo existente la etapa de recogida 10 es realizada directamente en el equipo a sustituir. En el caso de una extensión de la red, el nodo de recogida es seleccionado durante la sub-etapa 12 de manera de ser representativo de la carga futura del equipo.
Además, la etapa de recogida 10 puede ser realizada en uno o varios protocolos y eventualmente en la totalidad de los paquetes de datos del protocolo transmitidos en la red, las sub-etapas 14 y 16 siendo adaptadas en consecuencia.
Además, de otros medios de recogida que aquellos descritos pueden ser utilizados y su ejecución puede ejecutar diferentes tipos de equipos y de protocolos.
En una variante, los datos recogidos durante la etapa 10 son directamente en tiempo real, haciendo inútiles las etapas 20 y 42 de memorización intermedias.
En función del o de los protocolos seleccionados, la etapa 30 de tratamiento puede comprender sub-etapas suplementarios o no comprender todas las sub-etapas descritas.
Específicamente, cada una de las sub-etapas 32 de limpieza, 36 de modificación, 38 de adición y 40 de modificación de las informaciones de hora y fecha, puede ser suprimida sin influir en la eficacia y la ejecución del procedimiento.
En una variante, la prueba porta en la ejecución por el DUT una función dada, de manera que esta ejecución o no ejecución constituye el resultado de la prueba, y se traduce por ejemplo por la parada del DUT, haciendo así inútil la etapa 60.
En fin, en otra variante, el ambiente aislado de prueba comprende un número limitado de equipos unidos al DUT y encargados de transmitir los paquetes de datos, de manera que la sub-etapa 54 puede ser suprimida.
En la figura 3, se ha representado un sistema de prueba 80 en el que es ejecutado el procedimiento de la invención.
Este sistema del ambiente de prueba 80 comprende el equipo de enrutamiento a probar, denotado DUT al que está unido un número determinado de equipos 90 de simulación de una red. Cada equipo 90 está unido al DUT por una unión física y una o varias uniones virtuales.
Específicamente, en el marco de las pruebas de las características de funcionamiento del protocolo efectuadas en el protocolo BGP4, cada equipo 90 está unido por varias uniones virtuales con el DUT, cada unión virtual correspondiendo a una sesión abierta entre un equipo 90 y el DUT.
El conjunto de equipos 90 y del DUT forman así una red cuya topología es reducida pero permite servir de soporte a la simulación de la red operacional 2.
El conjunto de los equipos 90 y del DUT son controlados por una unidad de control 92 encargada de determinar las funciones y atribuciones respectivas, la unidad de control está unida a la base de datos 8 que contiene los paquetes de datos recogidos y modificados, utilizados para simular la actividad de la red operacional 2.
En fin, el DUT está conectado a medios 94 de medida de esas características de funcionamiento del protocolo, realizadas de manera clásica.
En funcionamiento, la unidad de control 92 asegura la configuración de la red del ambiente de prueba 80 por la ejecución de la etapa 52, a fin de crear las uniones virtuales entre el DUT y los equipos 90, necesarias para el soporte de las sesiones BGP4. La unidad de control 92 utiliza seguidamente los paquetes de datos de la base de datos 8 que corresponden a los paquetes de datos recogidos según la etapa 10 del procedimiento de la invención y modificados según la etapa 30.
Los paquetes de datos son repartidos entre los diferentes equipos 90, de manera que cada equipo dispone de todos los paquetes de datos que éste debe emitir hacia otros equipos 90 a través del DUT. Esta repartición corresponde a la ejecución de la etapa 54 del procedimiento de la invención.
En fin, la unidad de control 92 inicia la etapa 56 de enrutamiento de los paquetes de datos por el DUT, controlando la ejecución por cada uno de los equipos 90 de la emisión de los paquetes de datos que le han sido atribuidos.
En el curso de toda esta fase de funcionamiento, los medios de medida 94 efectúan lecturas de las características de funcionamiento del DUT según la etapa 60.
Claro está, diferentes variantes de arquitecturas pueden ser consideradas. Específicamente, cada uno de los equipos 90 puede tener un acceso directo a la base de datos 8, para extraer de ésta los paquetes de datos que se supone que él mismo emita.

Claims (11)

1. Procedimiento de prueba de un equipo de enrutamiento (DUT) en un ambiente de prueba aislado de una red de telecomunicación operacional (2), caracterizado porque comprende:
- una etapa (10) de recogida de paquetes de datos en un nodo (4_{i}) de dicha red operacional (2), que comprende al menos una sub-etapa (14) de copia de paquetes de datos transmitidos;
- una etapa (30) de modificación de los paquetes de datos recogidos que comprende al menos una sub-etapa (36) de sustitución de datos de identificación de los emisores y destinatarios de origen de los paquetes recogidos por datos de identificación de emisores y de destinatarios del ambiente de prueba; y
- una etapa (50) de prueba del equipo de enrutamiento (DUT) que comprende al menos una sub-etapa (56) de enrutamiento de los paquetes de datos modificados por dicho equipo (DUT) en dicho ambiente de prueba.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha etapa (10) de recogida comprende una sub-etapa (12) de posicionamiento de medios de recogida (6) al nivel del nodo (4_{i}) de dicha red operacional (2), cuyas características son similares a aquellas de la futura posición del equipo de enrutamiento (DUT).
3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha etapa (10) de recogida comprende una sub-etapa (16) de selección en los paquetes de datos copiados, de los paquetes de datos que corresponden a uno o varios protocolos determinados.
4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dicha sub-etapa (14) de copia comprende la copia de informaciones de hora y fecha asociadas a dichos paquetes de datos copiados.
5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque dicha etapa (30) de modificación comprende una sub-etapa (40) de modificación de datos de hora y fecha asociados a dichos paquetes de datos.
6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque dicha etapa (30) de modificación comprende al menos una sub-etapa seleccionada en el grupo formado:
- por una sub-etapa (32) que consiste en retirar paquetes de datos recogidos de los campos de ejecución que son inútiles en el marco de la prueba realizada;
- por una sub-etapa (34) de modificación de parámetros de paquetes recogidos; y
- por una etapa (36) de adición de parámetros a los paquetes de datos recogidos.
7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque dicha etapa de prueba (50) comprende una sub-etapa (52) de configuración del ambiente de prueba para determinar la topología de la red.
8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque dicha etapa (50) de prueba comprende una sub-etapa (54) de repartición de los paquetes de datos recogidos y modificados entre diferentes equipos de simulación (90) del ambiente de prueba (80) previamente a dicha sub-etapa (56) de enrutamiento de los paquetes por dicho equipo de enrutamiento (DUT).
9. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque comprende una etapa (60) de medida de las características de funcionamiento del equipo de enrutamiento (DUT) en el curso de dicha etapa de prueba (50).
10. Sistema de prueba (80) aislado de una red de telecomunicaciones operacional (2), del tipo que comprende uno o varios equipos de simulación (90) unidos a un equipo de enrutamiento a probar (DUT), una base de datos (8) que contiene paquetes de datos de prueba y una unidad de control (92) apta para controlar el enrutamiento por el o dichos equipos de simulación (90), paquetes de datos de dicha base de datos (8) a través de dicho equipo de enrutamiento (DUT), caracterizado porque dicha base de datos contiene paquetes de datos recogidos en un nodo (4_{i}) de una red operacional (2) y modificados a fin de sustituir los datos de identificación de los emisores y destinatarios de origen de los paquetes de datos recogidos por los datos de identificación de emisores y destinatarios del ambiente de prueba (80).
11. Sistema según la reivindicación 10, caracterizado porque está adaptado para ejecutar un procedimiento de prueba según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.
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