嵌入式網路通訊裝置測試中心---方法與工具之實驗、開發與推廣---子計畫二：嵌入式網路通訊裝置核心系統與通訊行為分析與評量工具之設計與開發

Abstract

本子計畫為期三年，計畫的主要研究目的是要發展一套嵌入式網路通訊裝置之網路核心 系統與通訊協定行為的測量、分析與評量平台，讓嵌入式網路通訊裝置研發人員可以深入分 析與評量網路核心系統和通訊協定的行為與效能，診斷網路通訊系統與應用程式的缺失和瓶 頸，縮短研發週期，進而提高嵌入式裝置研發人員的研究能量。 由於近年各式應用的嵌入式網路通訊裝置需求不斷增加，因而驅使業界及學術界皆投入 大量研究人力參與新產品的開發。就嵌入式網路通訊裝置的網路行為而言，除了基本的網路 存取(access)能力外，經常關心的會是傳輸的延遲(delay)、反應時間(response time)以及封包遺 漏(packet loss)等相關研究議題，所以如何縮短各類的延遲和反應時間以及減少封包遺漏是主 要研究重點。但是在目前，只有類似network sniffer 的通訊封包(packet)擷取工具，僅能協助 分析網路通訊系統外顯的(external)網路延遲、反應時間與封包遺漏，對於網路通訊裝置系統 內部的核心(kernel)協定處理程序(processes)的延遲以及所造成的封包遺漏，卻無任何工具能 協助界定發生的原因。因此，本子計畫之研究目的就是發展嵌入式網路通訊裝置之網路核心 系統與通訊協定行為的整合測試、分析與評量工具。 本計劃有三個研究主題: (1)核心系統與通訊行為整合測試與分析工具之研發、(2)核心事 件擷取與補釘嵌入(patching)技術之研發及(3)核心系統與通訊行為整合測試與評量之基準 化。第一個研究主題是要分析網路核心系統與通訊協定行為，歸納測試項目及核心事件擷取 點，並且開發一套核心事件與通訊行為的分析與診斷工具，以便研發者測量與分析網路通訊 裝置之效能，並進一步診斷核心系統或通訊行為的缺失與瓶頸。第二個研究主題是要研發核 心事件擷取，以便擷取與紀錄核心事件。此外，我們也預計開發核心事件擷取與紀錄的工具， 讓研發者自行撰寫客製化的核心事件擷取或處理工具。以及發展補丁程式，以便研發者自行 嵌入擷取與紀錄指令。第三個研究主題是要建立核心系統與通訊行為整合測試與評量之基 準，制定嵌入式網路通訊裝置測試的標準實施例以及評量基準。此外在整個計畫執行過程我 們會遵循開放原始碼的規範，落實開放原始碼化的目標。 上述三個主題將同時進行，規劃三年分三階段完成，三年的年度目標為: (1)核心事件分 析與測試方法之設計、(2)核心事件擷取和測試與分析工具之開發及(3)系統補釘嵌入與診斷 工具之開發。計劃成果將包含核心事件擷取與紀錄工具以及自動嵌入的補丁程式、通訊網路 測試的標準實施例與評量基準和整合分析與診斷的工具，為後續投入嵌入式裝置之研究者提 供一套網路通訊系統的評量與發展平台。