No title

Távközlési szoftverek

Ziegler Gábor, BME-T T T

A távközlési szoftverek jelentősége

Távközlőhálózat:

műszaki eszközök komplex rendszere, mely f öldraj zilag t á v ol eső pont ok közöt t I nf ormá c ió c seré j é t t eszi leh et ő v é

Részei:

Á t v it el t ec h nika: a j elek t ov á b b í t á si mó dj a K apc solá st ec h nika

Kapcsolatok felépítése, fen n tar tása, leb on tása, az az v ez ér lés

Jelzéstechnika: jelzésr end szer ek, p r o to ko llo k

Hálóz a t m e n e d z s m e n t

2004. 05. 17.

T á v k .H á l . 2004. Z i e g l e r G á b o r

2

Távközlési rendszerek vezérlése

(1878) Az első telefonközpont

tisztán manuális

(1889-t ó l ) E l s ő a u t o m a t a k ö z p o n t o k

(banki riasztó rendszerből nőtt ki)

Elektromechanikus vezérlés „ H uzalozott log ika” M ind en új f unkció, szolg áltatás bevezetése a közpo n t „ átépítését” j el en ti dr ág a és l a ssú

(1949) Tár o l t p r o g r a m

v e z ér l és (TP V )

Új f u n kc i ók, szo l vál ta táso k so kszo r c sa k szo f tver c ser ét j el en ten ek A kár m űködés közben i s l eh et

2004. 05. 17.


3

Távközlési szoftverek jellemzői 1

Magas fokú megbízhatóság: pl. SS7 célja az ún. ötki lences r end elkezésr e állás

Elosztott és beágyazott rendszerek

Redundáns elemek

F o nt o s a z eg y es elemek kö z ö t t i ko mmuni kác i ó! P r o t o ko ll t ec h no lóg i a

M u lti p roc esszi ng/ m u lti taski ng

U g do U g i dő

2004. 05. 17.

y lg y o

a na z o n a z a da t st r ukt ú r án t ö b b mi nt eg y p r o c essz o z ik a na z a p r o c essz o r eg y i dő b en t ö b b f ela da t o t lát el sz t áso s ü z emmódb a n T á v k .H á l . 2004. Z i e g l e r G á b o r

4


Többszálúság

Moduláris felépítés struk túráltság, h iera rc h ik usság

Több folyamat kell hozzáférjen a kritikus erő forrásokhoz: kölc sönös kizárás p roblémái

Többek között a jó meg bí zható ság , on-line frissí thető ség miatt, skálázható ság miatt

S k áláz h a tó ság

U g yanaz a szoftv er a nag y- és kis közp ontokban

2004. 05. 17.


5


Eseményvezérelt működés

gerjesztés/válasz jellegű, azaz ú n reak tí v ren d szerek S zem b en az i n f o rm ati k a egy éb terü letei n szo k áso s ú n . ad at-tran szf o rm ác i ó s ren d szerek k el: „ A V álasz= 4 2 ”

Kihegyezett teljesítményű adatbázis kezelés

P O T S : n em go n d I S D N /I N : szí n es szám o k , h ely f ü ggetlen szám o k , szám h o rd o zh ató ság:

központi adatbázis kell!

M o zgék o n y ság k ezelés: i gen n agy jelzés f o rgalo m

2004. 05. 17.


6


Valósi idejű rendszerek (RT)

Valós idejűség f o ga l m a A r en dsz er en b el ü l m in den esem én y r e a do t t idő n b el ü l k el l v á l a sz o l n i

Minden interakciót időzítővel védünk G erj es ztés ko r időzítő indu l, véd a dead-lo ck ellen K o rlá to s s zá m ú ú j radá s vá las z elm aradá s a es etén

Ezért: a távközlés úttörő szerepet visz az in f o rm atikáb an .

sp ec iá l is p r o gr a m n y el v ek U n ix , C p r o gr a m n y el v ek , st b . p l . A B el l L a b s-tól j ö ttt

2004. 05. 17.


7

Kis számpélda

Magas fokú megbízhatóság: 99,999% Mi t j el en t ez kon kr é t i d ő ben ?

Max. 365*24*60 perc 0,001%-a , a z a z 5,256perc k i esés eg y év b en ! ! !

Mit jelent ez bevételben?

M a t áv R t . működési b ev ét el e 2002-b en : 122.240.000.000 F t , a z a z 122,240 m i l l i árd F t . t eh át > 232 57 2 F t / perc, a z a z k b . 1,2M F t / 5perc ! ! ! ( f o rrás M A T ÁV 2002. év i k o n sz o l i d ál t C a sh F l o w K i m u t a t ás I A S sz eri n t )

2004. 05. 17.


8

Távközlési szoftverek részei

Mottó:

Központok „belső” szoftverei

„O n l y t h e e x t e r n a l b e h a v i o u r o f O p e n S y s t e m s i s r e ta in e d a s th e s ta n d a r d o f b e h a v io u r o f r e a l O p e n S y s te m s ” (forrás: az ISO OSI modell, X.200 ITU-T aj án lás)

A g y árt ó b elü g y e! D e: é rdemes „ j ó l” c si n áln i a k ö lt sé g ek mi at t

E z az ami é rdek el(h et ) b en n ü n k et (már, ak i t ☺)

Központok „kü lső” szoftverei: a protokollok

2004. 05. 17.


9

A specifikáció fo n t o sság a

Az előb b i s p ec i f i k ác E n n ek ér d s p ec i f i k ác

c élo k ér d ek éb en precíz és eg y ért el m ű i ó k ell ek éb en a z I T U k ülön s zo lg ált a t ás i ós m ód s zer t a n t d o lg o zo t t k i

Az ISDN specifikációs mód szer t a szület et t F elfed ezh et ő ben n e a ma i mo d er mód szer t a n o k so k eleme A ma i In t er n et es t áv közlési meg o pr o fit áln án a k ezen kér d ések mód g o n d o lásából

2004. 05. 17.

n a 8 0 -a s év ekben

n specifikációs ld áso k is so ka t szer es v ég ig


10

A szolgáltatások leírásának 3 fázisú m ó d szere

2004. 05. 17.


11

Protokoll technológia

Mi az a protokoll?

Három fő szabály készlet együttese

Szintaktikai szabályok: az üzenetek formátuma Szemantikai szabályok: az üzenetek j e l e n té s e

Sokszor csak implicit megadás: az időbeli szabályokban elrej tv e

I d ő beli szabályok:

2004. 05. 17.

mikor, milyen szituációban milyen üzenet következhet S D L , E stelle, L otos


13

Protokoll technológia problémái

Formális módszertan: nagy kezdeti „humán” kö ltsé g

A plain-E ng lis h -t e x t r it k á n t e lj e s e n e g y é r t e lm ű

Automatikus kódgenerálás kérdései: mire optimáljunk? L ásd E T S I tanulmány

Ha csak egy implementáció a cél: hagyományos úton Ha tö b b sz ö r f el tu d j u k hasz nálni a speckót már megér i

Mivel nem egyértelmű a jó megvalósítás

Tesztelni (vizsgálni) kell D e h o gy a n? A z O S I m egkö ti a kezü nket!

2004. 05. 17.

Automatikus tesztgenerálás (CATG) problémái... T á v k .H á l . 2004. Z i e g l e r G á b o r

14

Protokoll tesztelés

Miért tesztelünk?

Nagy megbízhatóság okán: 99,999% volt a cél

CIA sztori…

Milyen tesztelés? F ek ete d o b o z tesztelés (B B ) „ B B T eszteléssel h ib a m entesség r ő l elv ileg m eg g yő ző d ni nem leh et. ”

Vajon miért?

2004. 05. 17.


15

Vezérelhetőségi probléma

Beágyazott rendszerek, nem determinisztikus rendszerek, stb . P é l da1 :

mobil hálózatok: p e r iód iku s he ly ze t f r is s í té s hog y an ké n y s ze r í the tő ki az M S -bő l?

Csak kerülő úton, a ti m er é rté ké nek rö v i d re á llí tatá sá v al

I S D N hálózatok: I S U P I N R ü ze n e te t hog y an ké n y s ze r í te m ki? C s ak közp on t mg mt. kon zolon

2004. 05. 17.


16

Megfigyelhetőségi probléma

Elosztott rendszerek!

Ez jó:

Hivo

T a vk Ha l

C on n e c t R e q u e s t

Hivot t

C on n e c t I n d ic a t ion

C on n e c t C on f ir m

C on n e c t R e s p on s e

D is c on n e c t

Elosztott rendszerek!

2004. 05. 17.

Ez nem jó:

D is c on n e c t

K e ttő e g y ü tt n e m

E u Hivo

o ké

T a vk Ha l C on n e c t R e q u e s t

Oké


U S A Hivot t

C on n e c t I n d ic a t ion

C on n e c t C on f ir m D is c on n e c t

Oké

C on n e c t R e s p on s e

D is c on n e c t

17

Modell és megvalósítás ekvivalencia ellenő r iz h ető sége tesz teléssel neh éz

Maga az ekvivalencia ellenőrzés csak erős m egkö t ések m ellet t leh et séges B B t eszt eset én

Pl. felteszem, hogy B B -b a n F S M v a n F elteszem, hogy a z F S M á lla p otszá ma felü lr ő l k or lá tos F elteszem, hogy a tesztelé s sor á n a z a u toma ta n em v á ltozi k meg

2004. 05. 17.


18

Különféle F D T -k ka p c s o la t a Va li d álás/ te sz tg e n e r álás Köv e te lm én y m e g h a tár o z ás

U ML Köv e te lm én y m e g h a tár o z ás

MSC

Köv e te lm én y m e g h a tár o z ás

v a li d álás

új r a f e lh a sz n álás

A SN . 1

te sz tg e n e r álás

SD L

kód g e n e r álás

Va li d álás/ v e r i f i kálás

(M e gf e l e l ős s ég (k o n f o r m a n c i a ) )

IU T Vi z sg ált m e g v a lósítás

2004. 05. 17.


Vi z sg ála t

új r a f e lh a sz n álás T T CN

kód g e n e r álás

T S Vi z sg áló r e n d sz e r

19

Az SDL nyelv

Az SDL nyelv

Elsősorban a rendszer

dinamikus viselkedésének és st r ukt ur á lis f elép í t ésénekú leí r á sá r a sz o lg á l

V annak eszk ö zei az ü zenet ek f orm á t u m á nak leí rá sá ra i s

2004. 05. 17.


21

A matematikai modell

FSM-e n a l a p u l

Az FSM m o d e l e l s ő s o r b a n b e j ö v ő s t r i n g e k h e l y e s s é g é n e k e l l e n ő r zé s é r e a l k a l m a s A t á v k ö zl é s i r e n d s ze r e k l e í r á s á r a C E FSM m o d e l l j o b b

C= Co m m u n i c a t i n g ( g e r j e s z t é s v á l a s z ) E = E x t e n d e d ( á lla p o t v á lt o z ó k m e lle t t a t t r ib ú t u m o k , p r e d ik á tu m o k )

Az SD L C E FSM-e t h a s zn á l

K é t v á lto z a ta v a n :

K e zd e t b e n b l o k k d i a g r a m s ze r ű v i s e l k e d é s l e í r á s , a z I T U t á m o g a t t a : SD L . G R Ma j d a t o o l t á m o g a t á s m i a t t k e l l e t t e g y g é p i l e g f e l d o l g o zh a t ó v e r zi ó : SD L . P R G R PR e g y ér t e l m ű, PRG R n i n c s m e g a l a y o u t i n f ó ( a z t a C I F tu d ja )

2004. 05. 17.


22

SDL modellre példa: az I n res modell

ASN.1 (Ab s t r a c t Sy n t a x No t a t i o n Nu m b e r O n e )

Formális jelölés K ommu n ik ác ió s p rot ok ollok ü z en et ei ált a l h ord oz ot t a d a t ok leí rására A h a sz n ált meg v a ló sí t ási n y elv t ő l f ü g g et len ü l Á b ráz olást ó l f ü g g et len ü l E g y sz erű és n a g y on b on y olu lt a lk a lma z ások h oz

2004. 05. 17.


26

Protokollok megvalósítása „K la s s z i ku s m ó d j a ” a p rot okoll t e rv e z é s n e k é s m e g v a ló s í t á s n a k V e z é rlé s + a p rot okoll ü z e n e t e k s t ru kt ú rá j a é s t a rt a lm a

K é z i kó d olá s a a p rot okoll ü z e n e t e kn e k é s v e z é rlé s n e k

Szöveges/táblázatos (eseten k é n t SD L /M SC )

“A S N . 1 m ó d j a ” a p rot okoll t e rv e z é s n e k é s m e g v a ló s í t á s n a k

P rot okoll s p e c i f i ká c ó

a p rot okoll ü z e n e t e k s t ru kt ú rá j a é s t a rt a lm a

A S N .1 a b s t ra c t sy n ta x

A v e z é rlé s ké z i kó d olá s a

P rot okoll m e g v a ló s í t á s

( ú j ra é s ú j ra ki f e j le s z t j ü k a ke re ke t ) 2004. 05. 17.

V e z é rlé s


A z A S N . 1 e le m e k a u t om a t i ku s kó d olá s a á lt a lá n os c é lú A S N . 1 e n kó d e rre l E z a ká r 3 . f é l t e rm é ke i s le h e t

A S N .1 t ra n s f e r sy n ta x

27

ASN.1 absztrakt szintakszis főbb elemei

Előre definiált „egyszerű” típusok

Ezekb ől ö sszetett típusok ké szíth etők:

Stru ktú rá k (SEQ U ENC E) H o m o gén l is tá k (SEQ U ENC E OF ) H al m azo k (SET H o m o gén h al m azo k (SET OF ) Al ternatí v á k (C H OIC E)

v erzió v á l tá s ex p l ic it tá m o gatá s a! ! !

INTEGER, BOOLEAN, karakterfüzérek (IA5String, U niv ers al String, BIT STRING, OC TET STRING,… ) , ENU M ERATED , s tb .

A ltípusok, m egkö té sek tám oga tása „S a b lonok”: I nform ác ió s ob j ektum ok B eé pített kiterj eszth etősé g ( ex tension) C ím ke kezelé si sza b ályok A z A S N . 1 c sa k a strukturális ké rdé sekkel fogla lkozik

2004. 05. 17.

Ninc s enek m ó d o s í tó o p erá to ro k, egy egy s zer m á r d efiniá l t érték to v á b b m á r nem m anip u l á l h ató ez nem egy p ro gram o zá s i ny el v ! T á v k .H á l . 2004. Z i e g l e r G á b o r

28

ASN.1 transzfer szintakszis

Számos kódolási szabály készletet definiáltak:

BER, PER, CER/DER, XER Ez e k p l a t f o r m f ü g g e t l e n s z a b v á n y o k S z a b v á n y o s , a la p o s a n le te s z te lt, ú jr a fe lh a s z n á lh a tó „e n k ó d e r g e n e r á t o r o k ” U g y a n a z o n a b s z t r a k t s z i n t a k s z i s „m ö g é ” a d o t t a l k a l m a z á s r a o p t i m a l i z á l t e n k ó d e r s z i n t e „s z a b a d o n ” v á la s z th a tó

Sokan már most h asználnak A SN . 1 -et „ tu dtu kon kí v ü l” ☺

2004. 05. 17.

S N M P, V o I P ( H . 3 2 3 ) : N e t m e e t i n g / G n o m e M e e t i n g / O H Ph o n e , O p e n S S L ( PEM ) T á v k .H á l . 2004. Z i e g l e r G á b o r

29

Mindig kell egy mintapélda… INRESdatatypeModule D EF INIT IO NS: : = Seq uen c en um b er : : = ENU MERA T ED { 0 , 1 } ; ISD U T ype : : = ENU MERA T ED { ISD U } IP D U T ype : : = ENU MERA T ED { C R, C C , D R, Si m pleP D U T ype: : = IP D U T ype; D T P D U T ype : : = SEQ U ENC E { i d IP D U T ype D EF A U L T D T ; n um Seq uen c en um b er ; data ISD U T ype } ; A K P D U T ype : : = SEQ U ENC E { i d IP D U T ype D EF A U L T A K ; n um Seq uen c en um b er ; } END

2004. 05. 17.


D T ,

A C K }

3 0

TTCN teszt nyelv

Korábban (TTCNv2)

Tree a n d Ta b u l a r C o m b i n ed N o t a t i o n

Tes t i n g a n d Tes t C o n t ro l N o t a t i o n

Ú j ve rz i ó (TTCNv3 )

A ny e l v ú j ve rz i ó j a ál t al ános c é l ú t e s z t ny e l v

2004. 05. 17.


3 1

Mik a leggyakoribb tesztelési feladatok? Teszt-g er j eszté s k ü l d é se A k a p o tt v á l a sz el em zé se:

1. 2 .

Mintaillesztés sp ec . p r o b lém á i:

3 .

opcionális, t e t sz ő le g e s sor r e nd ű é s a t e sz t e lé s sz e m pont j áb ó l k ö z ö m b ö s e le m e k k e z e lé se

A lter natí v / ad ap tí v tesztelés a v á laszo k tó l f ü g g ő en I sm étlő d ő ( alap ér telm ezett) esem ény ek k ezelése

Időzítési követelmények ellenőrzése

2004. 05. 17.


3 2

Viselkedési fák támogatása

S1; a l t { [ [

S1 S2

S3

S4

S5 S7

S10

}

2004. 05. 17.

S3 ] S2 a l t {

{

S6 ; } { [

[ ]

]

S4 S5

S6

S8 S9

]


}

}

}

{

S7 ; } { S8 ; a l t { [ ] [ ] }

S9 ; S10 ;

3 3

További szempontok

Konkurrens v i sel ked é s kez el é se D i na m i kusa n v á l t oz ó t esz t konf i g urá c i ó P a ra m é t erez h et ő t esz t ké sz l et ek h a t é kony kez el é se G l ob á l i s v i z sg á l a t i m i nő sí t é sek ( v erd i c t ) kez el é se el osz t ot t t esz t el é s ( l oká l i s m eg f i g y el ő k) eset é n

2004. 05. 17.


3 4

A TTCNv3 nyelv különféle formái Text format

A S N . 1 T y p es & V al u es O th er ty p es & V al u es2

TTCN-3 Co r e L a n g u a g e

O th er ty p es & V al u esn 2004. 05. 17.

T ab u l ar F orm at M S C F orm at

Presentation F orm at3

Presentation F orm atn T á v k .H á l . 2004. Z i e g l e r G á b o r

3 5

Ez itt a reklám helye ☺

IP-a l a p ú k o m m u n i k á c i ó s z o f t v e r t e c h n o l ó g i á i v á l a s z t h a t ó t á r g y : V IT T 9 3 7 4 E z e k a fó liá k le tö lth e tő k

http://leda.ttt.bme.hu/~ziegler/TavkHal

2004. 05. 17.


3 6

No title

Recommend Documents