प्रोटोकॉल परीक्षण ट्यूटोरियल (L2 और L3)
थॉमस हैमिल्टन
⚡ स्मार्ट सारांश
प्रोटोकॉल परीक्षण यह सत्यापित करता है कि नेटवर्किंग उपकरण L2 और L3 प्रोटोकॉल के माध्यम से डेटा का आदान-प्रदान कैसे करते हैं। यह स्विच, राउटर, वीओआईपी उपकरण और वायरलेस गियर जैसे विक्रेताओं द्वारा उपयोग किए जाने वाले पैकेट संरचना, अनुरूपता, प्रदर्शन और अंतरसंचालनीयता को सत्यापित करता है। Ciscoजुनिपर और अल्काटेल।
प्रोटोकॉल टेस्टिंग के बारे में जानने से पहले, आइए उस आधार को समझते हैं जिस पर यह आधारित है।
प्रोटोकॉल क्या है?
जब कंप्यूटर आपस में संवाद करते हैं, तो नियमों और शर्तों का एक सामान्य समूह होता है जिसका पालन प्रत्येक कंप्यूटर को करना होता है। दूसरे शब्दों में, प्रोटोकॉल यह निर्धारित करते हैं कि डेटा का आदान-प्रदान कैसे होगा। transmitकंप्यूटिंग उपकरणों और नेटवर्कों के बीच साझा नियमों का आदान-प्रदान होता है। इन साझा नियमों के बिना, विभिन्न विक्रेताओं के उपकरण विश्वसनीय रूप से ट्रैफ़िक का आदान-प्रदान नहीं कर सकते।
प्रोटोकॉल टेस्टिंग क्या है?
प्रोटोकॉल परीक्षण प्रोटोकॉल टेस्टिंग, स्विचिंग, वायरलेस, वीओआईपी, राउटिंग और इसी तरह के नेटवर्किंग क्षेत्रों में संचार प्रोटोकॉल की जांच करने की एक विधि है। प्रोटोकॉल टेस्टिंग का प्राथमिक लक्ष्य समर्पित प्रोटोकॉल टेस्टिंग टूल्स का उपयोग करके नेटवर्क पर भेजे गए पैकेटों की संरचना की जांच करना है। परीक्षण के दौरान राउटर और स्विच का उपयोग परीक्षण किए जा रहे उपकरणों और उत्पादों के भाग के रूप में किया जाता है।
अब जबकि हमने इस पद्धति को परिभाषित कर लिया है, आइए देखें कि उत्पादन नेटवर्क में यह अनुशासन क्यों महत्वपूर्ण है।
प्रोटोकॉल परीक्षण क्यों महत्वपूर्ण है?
आधुनिक नेटवर्क वीओआईपी कॉल, वित्तीय लेनदेन और स्ट्रीमिंग वीडियो जैसे महत्वपूर्ण कार्यों को संभालते हैं। प्रोटोकॉल में एक छोटी सी गड़बड़ी भी विक्रेताओं के बीच अंतरसंचालनीयता को बाधित कर सकती है, पैकेट ड्रॉप कर सकती है या सुरक्षा खामियों को उजागर कर सकती है। प्रोटोकॉल परीक्षण यह सुनिश्चित करके गुणवत्ता की रक्षा करता है कि प्रत्येक प्रोटोकॉल कार्यान्वयन अपने विनिर्देशों से मेल खाता है, लोड के तहत स्केल करता है और विफलताओं के दौरान अनुमानित रूप से व्यवहार करता है।
उद्देश्य स्पष्ट होने के बाद, अगला प्रश्न यह है कि वास्तविक नेटवर्क में प्रोटोकॉल को कैसे वर्गीकृत किया जाता है।
रूटेड और रूटिंग प्रोटोकॉल
प्रोटोकॉल को दो श्रेणियों में वर्गीकृत किया गया है: रूटेड प्रोटोकॉल और रूटिंग प्रोटोकॉल.
- राउटेड प्रोटोकॉल: राउटेड प्रोटोकॉल का उपयोग एक नेटवर्क से दूसरे नेटवर्क पर उपयोगकर्ता डेटा भेजने के लिए किया जाता है। ये ईमेल, वेब ट्रैफ़िक और फ़ाइल स्थानांतरण जैसे उपयोगकर्ता ट्रैफ़िक को ले जाते हैं। राउटेड प्रोटोकॉल के उदाहरण IP, IPX और AppleTalk हैं।
- रूटिंग प्रोटोकॉल: राउटिंग प्रोटोकॉल नेटवर्क प्रोटोकॉल होते हैं जो राउटरों के लिए रूट निर्धारित करते हैं। इनका उपयोग केवल राउटरों के बीच ही किया जाता है। उदाहरणों में RIP, IGRP और EIGRP शामिल हैं।
आसान शब्दों में, राउटर परिवहन के लिए इस्तेमाल होने वाली बस की तरह है, जबकि राउटिंग प्रोटोकॉल सड़क पर चलने वाले सिग्नल की तरह होते हैं।
संचार के प्रकार के आधार पर, विभिन्न प्रोटोकॉल का उपयोग किया जाता है। कंपनियों जैसे CiscoJuniper और Alcatel राउटर, मॉडेम और वायरलेस एक्सेस प्वाइंट जैसे नेटवर्किंग उपकरण बनाते हैं जो संचार के लिए अलग-अलग प्रोटोकॉल का उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, Cisco इसमें EIGRP और OSPF का उपयोग होता है। प्रोटोकॉल टेस्टिंग मूल रूप से यह जांचना है कि EIGRP (एन्हांस्ड इंटीरियर गेटवे राउटिंग प्रोटोकॉल), OSPF (ओपन शॉर्टेस्ट पाथ फर्स्ट), या कोई अन्य प्रोटोकॉल अपने संबंधित मानक के अनुसार काम कर रहा है या नहीं।
कंप्यूटर प्रोटोकॉल के प्रकार
नीचे दी गई तालिका में उन सबसे सामान्य प्रोटोकॉल की सूची दी गई है जिनका सामना एक परीक्षक को नेटवर्क पर करना पड़ेगा।
| प्रोटोकॉल के प्रकार | प्रोटोकॉल का उद्देश्य |
|---|---|
| टीसीपी / आईपी | इसका उपयोग इंटरनेट पर छोटे पैकेटों में सूचना भेजने के लिए किया जाता है |
| यूडीपी/आईसीएमपी | इसका उपयोग इंटरनेट पर डेटा पैकेट के माध्यम से थोड़ी मात्रा में जानकारी भेजने के लिए किया जाता है। |
| POP3 और SMTP | इसका उपयोग मेल भेजने और प्राप्त करने के लिए किया जाता है |
| हाइपरटेक्स्ट ट्रांसफ़र प्रोटोकॉल | इसका उपयोग संवेदनशील डेटा की सुरक्षा के लिए HTML पृष्ठों को एन्क्रिप्टेड रूप में स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है। |
| FTP | इसका उपयोग नेटवर्क पर एक नोड से दूसरे नोड तक फ़ाइलों को ले जाने के लिए किया जाता है |
* टीसीपी / आईपी - Transmission नियंत्रण प्रोटोकॉल/इंटरनेट प्रोटोकॉल, यूडीपी/आईसीएमपी – यूजर डेटाग्राम प्रोटोकॉल/इंटरनेट कंट्रोल मैसेज प्रोटोकॉल, पॉप3/एसएमटीपी – डाकघर प्रोटोकॉल/सरल Mail स्थानांतरण प्रोटोकॉल, HTTP - हाइपरटेक्स्ट परहस्त शिष्टाचार, FTP - फाइल ट्रांसफर प्रोटोकॉल।
विभिन्न प्रकार के नेटवर्क प्रोटोकॉल (L2 और L3)
OSI मॉडल में नेटवर्क संचार की कुल सात परतें होती हैं, जिनमें से परत 2 (L2) और परत 3 (L3) प्रोटोकॉल परीक्षण के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं।
- परत 2 (एल2): यह डेटा लिंक लेयर है। MAC एड्रेस, ईथरनेट, टोकन रिंग और फ्रेम रिले सभी डेटा लिंक लेयर के उदाहरण हैं।
- परत 3 (एल3): नेटवर्क लेयर ही संचार के लिए नेटवर्क में उपलब्ध सर्वोत्तम पथ निर्धारित करती है। आईपी एड्रेस L3 का एक उदाहरण है।
प्रोटोकॉल परीक्षण कैसे करें
- प्रोटोकॉल परीक्षण के लिए, आपको इसकी आवश्यकता है। प्रोटोकॉल विश्लेषक और सिम्युलेटर.
- प्रोटोकॉल विश्लेषक कॉल और सत्र विश्लेषण के साथ-साथ उचित डिकोडिंग सुनिश्चित करता है। सिम्युलेटर नेटवर्किंग तत्व की विभिन्न इकाइयों का अनुकरण करता है।
- आमतौर पर, प्रोटोकॉल परीक्षण एक डीयूटी (परीक्षण के तहत उपकरण) द्वारा किया जाता है जो स्विच और राउटर जैसे अन्य उपकरणों से जुड़ा होता है, जिस पर लक्षित प्रोटोकॉल कॉन्फ़िगर किया गया होता है।
- इसके बाद, परीक्षक उपकरणों द्वारा भेजे गए पैकेटों की संरचना की जांच करता है।
- यह IxNetwork जैसे उपकरणों का उपयोग करके डिवाइस की स्केलेबिलिटी, प्रदर्शन और प्रोटोकॉल एल्गोरिदम व्यवहार की जांच करता है। Scapy, तथा Wireshark.
प्रोटोकॉल परीक्षण के लिए परीक्षण प्रकार
प्रोटोकॉल परीक्षण में कार्यक्षमता, प्रदर्शन, प्रोटोकॉल स्टैक, अंतरसंचालनीयता आदि का परीक्षण शामिल है। प्रोटोकॉल परीक्षण के दौरान तीन बुनियादी जाँचें की जाती हैं।
- शुद्धता: क्या हमें पैकेट X उसी समय प्राप्त होता है जब हम इसकी अपेक्षा करते हैं?
- प्रतीक्षा अवधि: किसी पैकेट को सिस्टम से गुजरने में कितना समय लगता है?
- बैंडविड्थ: हम प्रति सेकंड कितने पैकेट भेज सकते हैं?
प्रोटोकॉल परीक्षण को दो व्यापक श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: तनाव और विश्वसनीयता परीक्षण, और कार्यात्मक परीक्षण। तनाव और विश्वसनीयता परीक्षणों में निम्नलिखित शामिल हैं: लोड परीक्षण, तनाव परीक्षण, तथा प्रदर्शन का परीक्षण. क्रियात्मक परीक्षण इसमें नेगेटिव टेस्टिंग, कन्फर्मेन्स टेस्टिंग और इंटरऑपरेबिलिटी टेस्टिंग शामिल हैं।
- अनुरूपता परीक्षण: उत्पादों पर लागू किए गए प्रोटोकॉल की जांच IEEE जैसे मानकों के अनुपालन के लिए की जाती है। आरएफसी.
- अंतरसंचालनीयता परीक्षण: विभिन्न विक्रेताओं के लिए अंतरसंचालनीयता का परीक्षण किया जाता है। यह परीक्षण उपयुक्त प्लेटफ़ॉर्म पर अनुरूपता परीक्षण पूरा होने के बाद किया जाता है।
- नेटवर्क फ़ीचर परीक्षण: नेटवर्किंग उत्पादों की विशेषताओं का परीक्षण डिज़ाइन दस्तावेज़ के संदर्भ में कार्यक्षमता के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, ये विशेषताएँ स्विच पर पोर्ट सुरक्षा या राउटर पर ACL हो सकती हैं।
नेटवर्क उपकरणों के प्रोटोकॉल परीक्षण के लिए नमूना परीक्षण मामले
यहां राउटर और स्विच के लिए परीक्षण मामलों का एक नमूना सेट दिया गया है।
| परीक्षण का नाम | परीक्षण के मामलों |
|---|---|
| एक स्विच पर एक VLAN | दो अलग-अलग VLAN बनाएं। अलग-अलग VLAN पर मौजूद होस्ट के बीच विजिबिलिटी की जांच करें। |
| एक स्विच पर तीन सममित VLAN | तीन अलग-अलग असममित VLAN बनाएं। होस्टों के बीच दृश्यता की जांच करें। |
| स्पैनिंग ट्री: मूल पथ लागत भिन्नता | टोपोलॉजी में बदलाव के बाद रूट पाथ कॉस्ट में क्या परिवर्तन होता है, इसका परीक्षण करें। |
| स्पैनिंग ट्री: पोर्ट ब्लॉकिंग | जाँच करें कि स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल नेटवर्क में चक्रों के निर्माण से कैसे बचता है, अनावश्यक लिंक को अवरुद्ध करता है, जब नेटवर्क में कोई समस्या हो। वीएलएएन भी है. |
| विभिन्न MSTI के लिए अलग-अलग रूट ब्रिज | यह दर्शाइए कि प्रत्येक MSTI का एक अलग रूट ब्रिज हो सकता है। |
| विभिन्न एसटीपी क्षेत्रों के बीच दृश्यता | समान वीएलएएन का उपयोग करके, विभिन्न एसटीपी क्षेत्रों के बीच दृश्यता की जांच करें। |
| टेलीफोन स्विच प्रदर्शन | 1000 टेलीफोन कॉल जेनरेट करें और जांचें कि टेलीफोन स्विच अभी भी काम कर रहा है या उसका प्रदर्शन खराब हो गया है। |
| डिवाइस के लिए नकारात्मक परीक्षण | गलत कुंजी दर्ज की गई है और प्रमाणीकरण की जाँच करें। उपयोगकर्ता को पहुँच की अनुमति नहीं दी जानी चाहिए। |
| लाइन की गति | जांचें कि डिवाइस 10 Gbps की गति से चल रहा है और आने वाले ट्रैफिक को संभालने के लिए उपलब्ध सभी बैंडविड्थ का उपयोग कर रहा है। |
| प्रोटोकॉल वार्तालाप दर | Tracदो उपकरणों के बीच TCP वार्तालाप करें और सत्यापित करें कि प्रत्येक उपकरण सही ढंग से व्यवहार कर रहा है। |
| सत्र प्रारंभ करने के लिए प्रतिक्रिया समय | सेशन शुरू करने के लिए आमंत्रण अनुरोध पर डिवाइस की प्रतिक्रिया समय को मापें। |
प्रोटोकॉल परीक्षण के लिए उपकरण
आइए प्रोटोकॉल को सत्यापित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले सबसे महत्वपूर्ण परीक्षण उपकरणों पर चर्चा करें।
1) Scapy पैकेट तैयार करने के लिए
Scapy यह एक शक्तिशाली इंटरैक्टिव पैकेट हेरफेर प्रोग्राम है। यह आपको निम्नलिखित कार्य करने में सक्षम बनाता है:
- पैकेट बनाएं
- नेटवर्क पर पैकेट को डिकोड करें
- पैकेट कैप्चर करें और उनका विश्लेषण करें
- नेटवर्क में पैकेट्स इंजेक्ट करें
तो, मूल रूप से, Scapy मुख्यतः दो कार्य करता है: उत्तर प्राप्त करना और पैकेट भेजनाआप पैकेट परिभाषित करते हैं, यह उन्हें भेजता है, उत्तर प्राप्त करता है, अनुरोधों का उत्तरों से मिलान करता है, और पैकेट युग्मों की एक सूची और बेमेल पैकेटों की एक सूची लौटाता है।
यह अन्य कार्यों को भी संभाल सकता है जैसे कि tracई-राउटिंग, यूनिट टेस्ट, हमले, नेटवर्क खोज, विकासping नए प्रोटोकॉल और जांच।
Scapy यह आपको लिखने में सक्षम बनाता है Python एक स्क्रिप्ट जो आपको पैकेट भेजने, प्राप्त करने या उनका पता लगाने जैसे कार्य करने की अनुमति देती है। उदाहरण के लिए, Scapy एक छोटे से तरीके का उपयोग करके डेटा पैकेटों को सूंघ सकता है Python स्क्रिप्ट। एडिटर खोलने का कमांड नीचे दिखाया गया है।
#gedit scapysniff.py #!/usr/bin/env python from scapy.all import * a = sniff(count=10) a.nsummary() save, and change the mode of the file into an executable form #chmod +x scapysniff.py # ./scapysniff.py
यह 10 पैकेटों को स्निफ करेगा, और जैसे ही यह 10 पैकेटों को स्निफ कर लेगा, यह सारांश प्रिंट कर देगा। Scapy इसमें एक ही समय में पैकेट भेजने और प्राप्त करने के लिए कई कमांड भी मौजूद हैं।
2) Wireshark विश्लेषण के लिए
Wireshark प्रोटोकॉल टेस्टिंग विश्लेषण के लिए यह एक प्रमुख टूल है। यह आपको पैकेट को वास्तविक समय में कैप्चर करने और उन्हें आसानी से समझने योग्य रूप में प्रदर्शित करने की सुविधा देता है। आप नेटवर्क ट्रैफ़िक का गहराई से विश्लेषण कर सकते हैं और कलर कोडिंग और फ़िल्टर का उपयोग करके व्यक्तिगत पैकेट की जांच कर सकते हैं।
Wireshark यह उन पैकेटों को कैप्चर करता है जो यह निर्धारित करने में मदद करते हैं कि सत्र कब स्थापित हो रहा है, डेटा स्थानांतरण कब शुरू हुआ और हर बार कितना डेटा भेजा जाता है।
Wireshark इसमें कई बेहतरीन विशेषताएं शामिल हैं, जिनमें निम्नलिखित शामिल हैं:
- सैकड़ों प्रोटोकॉल का गहन निरीक्षण किया गया है, और इसमें लगातार नए प्रोटोकॉल जोड़े जा रहे हैं।
- लाइव कैप्चर और ऑफ़लाइन विश्लेषण
- समृद्ध वीओआईपी विश्लेषण
- मानक तीन-पैनल पैकेट ब्राउज़र
- यह कई प्लेटफार्मों पर चलता है जैसे कि Windows, लिनक्स, और macOS
- कैप्चर किए गए नेटवर्क डेटा को GUI के माध्यम से ब्राउज़ किया जा सकता है
- IPsec, ISAKMP और SSL/TLS जैसे कई प्रोटोकॉल के लिए डिक्रिप्शन सपोर्ट उपलब्ध है।
- ईथरनेट, एटीएम, ब्लूटूथ, यूएसबी और टोकन रिंग से लाइव डेटा पढ़ा जा सकता है।
- आउटपुट को CSV, XML और सादे टेक्स्ट में निर्यात किया जा सकता है।
3) टीटीसीएन
TTCN, परिभाषित करने के लिए एक मानक परीक्षण भाषा है। परीक्षण परिदृश्य और प्रोटोकॉल परीक्षण के लिए उनका कार्यान्वयन। एक TTCN टेस्ट सूट में TTCN प्रोग्रामिंग भाषा में लिखे गए कई टेस्ट केस होते हैं, और इसका उपयोग किया जाता है। प्रतिक्रियाशील प्रणालियों का परीक्षण या व्यवहार परीक्षण.
उदाहरण के लिए, एक कॉफी वेंडिंग मशीन पर विचार करें जो एक डॉलर का सिक्का डालने पर कॉफी देती है, लेकिन एक डॉलर से कम का सिक्का डालने पर कोई प्रतिक्रिया नहीं देती। ऐसी मशीनों को प्रोग्राम करने के लिए TTCN-3 का उपयोग किया जाता है। कॉफी मशीन को सिक्का डालने पर प्रतिक्रिया देने के लिए, आप एक TTCN-3 कंपोनेंट लिखते हैं जो कॉफी मशीन की तरह काम करता है। इससे आप वास्तविक कॉफी मशीन के उत्पाद के रूप में उपलब्ध होने से पहले परीक्षण कर सकते हैं। एक बार यह हो जाने पर, आप TTCN-3 टेस्ट सूट को बाहरी डिवाइस से कनेक्ट कर सकते हैं।
परीक्षण प्रणाली उद्दीपन (एक डॉलर का सिक्का) उत्सर्जित करती है और प्रतिक्रिया (कॉफी) प्राप्त करती है। उद्दीपन एडेप्टर परीक्षण प्रणाली से उद्दीपन प्राप्त करता है और उसे परीक्षण प्रणाली को भेजता है। प्रतिक्रिया एडेप्टर परीक्षण प्रणाली की प्रतिक्रियाओं की प्रतीक्षा करता है और उन्हें परीक्षण प्रणाली को भेजता है।
TTCN-3 का उपयोग विभिन्न क्षेत्रों में किया जा सकता है, जैसे कि:
- मोबाइल संचार (एलटीई, वाईमैक्स, 3जी)
- ब्रॉडबैंड प्रौद्योगिकियां (एटीएम, डीएसएल)
- मिडलवेयर प्लेटफॉर्म (वेब सेवाएं, CORBA)
- इंटरनेट प्रोटोकॉल (SIP, IMS, IPv6)
- स्मार्ट कार्ड
- ऑटोमोटिव (ऑटोएसएआर, मोस्ट, सीएएन)
TTCN में आप निम्न को परिभाषित कर सकते हैं:
- टेस्ट सूट
- परीक्षण के मामलों
- टेस्ट स्टेप्स
- घोषित चर
- घोषित टाइमर
- पीडीयू, और भी बहुत कुछ
TTCN को ASN.1 जैसी अन्य भाषाओं में लिखे गए सिस्टम के साथ एकीकृत किया जा सकता है। एक्सएमएल, और सी/C++टीटीसीएन-3 की मूल भाषा पाठ प्रारूप में, सारणीबद्ध, चित्रात्मक और प्रस्तुति प्रारूपों के साथ-साथ मौजूद है।
व्यवहार में प्रोटोकॉल परीक्षण को कैसे लागू करें
इन तकनीकों को किसी वास्तविक प्रोजेक्ट पर लागू करने के लिए, प्रोटोकॉल स्कोप (L2, L3, या उच्चतर) को परिभाषित करें, सिम्युलेटर और एनालाइज़र से जुड़े DUT को सेटअप करें, RFC या IEEE विनिर्देशों का संदर्भ देते हुए अनुरूपता और नकारात्मक परीक्षण मामलों का मसौदा तैयार करें, फिर तनाव, अंतरसंचालनीयता और AI-सहायता प्राप्त विसंगति जांच चलाएं। परिणामों को रिकॉर्ड करें। Wireshark और तब तक दोहराएं जब तक पैकेट का व्यवहार मानक से मेल न खा जाए।
