meer approach shizzle en plaatje
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index 0b06e1e..d30c919 100644 (file)
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 The test process consists of several stages. The results of the first stage,
 planning, are descibed in this document. On the basis of this document actual
-test cases will be designed. Afterwards the actual tests will be implemented and
-executed. The results of these tests will then be evaluated against the exit
-criteria (see Section~\ref{sec:exitcriteria}) and depending on the outcome of
-these evaluations further tests might be deemed necessary.
+test cases will be designed. Afterwards the actual tests will be implemented
+and executed. The results of these tests will then be evaluated against the
+exit criteria found in Section~\ref{sec:exitcriteria} and depending on the
+outcome of these evaluations further tests might be deemed necessary.
 
 \subsection{Quality Characteristics}
 The quality characteristics that are to be tested are described using the
-ISO/IEC 25010 \cite{iso25010}. In the following sections we will discuss the
-relevant \textit{product quality} and \textit{quality in use} characteristics.
+ISO/IEC 25010 \cite{iso25010} as a guideline. In the following sections we will
+discuss the relevant \textit{product quality} and \textit{quality in use}
+characteristics.
 
 \subsubsection{Product quality}
-Product quality is divided into eight main categories which are divided into several
-subcategories. Below we will discuss the qualities which are relevant to the SUT.
+Product quality is divided into eight main categories which are divided into
+several subcategories. Below we will discuss the qualities which are relevant
+to the SUT.
 \begin{itemize}
-       \item \textbf{Functional suitability}\\  
-       As descibed in Section~\ref{sec:risks} the SUT is core functioanlity of the
-       networking capable system. Because many other systems running on the
-       system could rely on it it is very important that the SUT is functionaly
-       suitable. Therefore all three subcharacteristics of Functional Suitability 
-       (\textit{Functional completeness, Functional correctness, Functional
-       appropriateness}) are of vital importance. As was previously mentioned
-       in Section~\ref{sec:risks} extra emphasis should be placed on testing
-       \emph{Functional Correctness} as recovery from Failures in 
+       \item \textbf{Functional suitability}\\
+       As described in Section~\ref{sec:risks} the SUT is core functionality of
+       the networking capable system. Because many other systems running on the
+       system could rely on it it is very important that the SUT is functionality
+       suitable.  Therefore all three sub characteristics of Functional
+       Suitability (\textit{Functional completeness, Functional correctness,
+       Functional appropriateness}) are of vital importance. As was previously
+       mentioned in Section~\ref{sec:risks} extra emphasis should be placed on
+       testing \emph{Functional Correctness} as recovery from Failures in
        computer-to-computer systems is problematic.
+       \item \textbf{Performance efficiency} \label{sec:perf_eff}\\  
+       As the SUT runs as a service on a system with other programs it must have
+       efficient \emph{resource utilisation}. It can not contain any memory leaks
+       or use other resources more than necessary.
+       \item \textbf{Compatibility}\\  
+       \emph{Interoperability} is the key feature of the SUT as it's purpose is to
+       communicate with other systems implementing the TCP protocol. Therefore it
+       is of vital importance that the SUT implements the TCP protocol correctly.
+       Furthermore it is very important that the SUT can \emph{co-exist} with
+       other programs on the system it runs on, since it is used as a service by
+       those programs. This means that the SUT has to handle preemption as well as
+       having multiple programs requesting it's services at once.
+       \item \textbf{Reliability}\\  
+       As stated before, the SUT is used as a core service, this means it has to
+       be very \emph{mature}. It needs to behave as expected under normal working
+       conditions. As it can continually be requested the SUT needs to have
+       constant
+       \emph{availability}. As the SUT relies on a potentially unreliable channel
+       to send and receive data it needs to be \emph{fault tolerant}. The SUT
+       needs to properly handle errors in received data or complete unavailability
+       of the underlying channel. 
+\end{itemize}
+This leaves four categories which are not relevant the SUT. Below we will
+shortly discuss per category why these are not relevant. \emph{Maintainability}
+is an important aspect of any software system, however for the SUT it is not a
+core aspect, as it is first and foremost of importance that the implementation
+is correct, furthermore TCP does not change often. \emph{Usability} isn't a
+core aspect either, as the SUT is not used directly by humans, but is a service
+which is addressed when another program needs it. \emph{Portability} isn't
+either as the SUT is installed on a system once and intended to work on that
+system. \emph{Security} isn't a feauture of the SUT either, systems using the
+SUT can add their own security mechanisms on top of it.  
+
 
+\subsubsection{Quality in use}
+Quality in use is dived into five subcategories. Below we will discuss the 
+categories which are relevant to the SUT. 
+\begin{itemize}
+       \item \textbf{Effectiveness}\\  
+       This is the core aspect of the SUT, users (other programs) need to be able
+       to effectively use the SUT to send and receive data.
+       \item \textbf{Efficiency}\\  
+       This issue has already been covered above under 
+       ``performance efficiency''~\ref{sec:perf_eff}.
+       \item \textbf{Satisfaction}\\  
+       It is important that programs using the SUT can \emph{trust} that the SUT
+       provides the promised services. This means that data is send and received
+       reliably and the SUT provides clear and unambiguous errors when this
+       service 
+       can not be provided.
+       \item \textbf{Context Coverage}\\  
+       The SUT needs to behave as expected in all specified contexts 
+       (\emph{context completeness}).
 \end{itemize}
+This leaves \emph{freedom from risk}, which we consider not relevant as the SUT
+itself does not pose any risks, and correct implementation (which is covered in
+the other categories) gives clear guarantees to programs using the services of
+the SUT. 
+
+\subsection{Levels and types of testing} \label{levels}
+The client will deliver a product for certification. This means our team will
+only conduct \emph{acceptance testing} and assume that the client who requested
+certification has conducted \emph{unit}, \emph{module} and \emph{integration testing}. 
+We will only be conducting \emph{black-box testing} and the client is not required to handover any
+source-code.
+
+Initially we will conduct a few basic \emph{manual tests} based on
+experience acquired from previous certification requests (\emph{error guessing}). If
+the product fails these basic tests we immediately reject it and seize all further
+activities. 
+
+If the product is not rejected after the basic \emph{manual tests} we will proceed with the 
+second stage of testing. For these follow-up tests we will use \emph{equivalence partitioning} 
+to reduce the number of test cases. Every test case will result in a test report. 
+If any of the test cases fail the product is rejected. In order to deliver 
+usable feedback to the client we will still produce a test report. 
+
+\subsubsection{Manual tests}
+
+The basic tests mentioned in Section \ref{levels} are conducted using a
+checklist. If any of the checks fail we immediately reject the product.
+
+\begin{enumerate}
+       \item Is the product complete?
+       \item Does the product come with a manual or quick start guide?
+       \item Is it possible to get the product in a usable state?
+       \item Can we use the product to initiate a connection in a corruption
+       free
+       environment?
+\end{enumerate}
+
+These\emph{ manual tests} are performed in order to ensure that the client has delivered a usable product.
+
+\subsubsection{Test generation}
+
+For the second state of testing we first use \emph{equivalence partitioning} to reduce the
+overall number of test cases as mentioned in Section \ref{levels}. At the highest level we can define the following equivalent \emph{input classes} for the SUT.
+
+\begin{enumerate}
+       \item Valid requests:
+               \begin{enumerate}
+                       \item Single request.
+                       \item Multiple requests.
+               \end{enumerate}
+       \item Invalid requests:
+               \begin{enumerate}
+                       \item Single request.
+                       \item Multiple requests.
+               \end{enumerate} 
+\end{enumerate}
+
+For these requests we can introduce more cases by applying \emph{equivalence partitioning}
+to the different packets that are sent during one request.
+
+\begin{enumerate}
+       \item Packets received in order.
+       \item Packets received out of order.
+\end{enumerate}
+
+For each individual packet we can specify the follow \emph{equivalent classes}.
+
+\begin{enumerate}
+       \item Valid packet.
+       \item Corrupted packet.
+       \item Missing packets.
+\end{enumerate}
+
+A \emph{decision table} is used in order to ensure all different equivalent classes are covered in our tests.
+Valid packets can only exist in one form, the valid form and there is 
+no need to divide these into additional classes.
+For the invalid packets we will construct a test case where only one parameter is made invalid. 
+For the invalid value of this parameter we use \emph{boundary value analysis} to reduce the total
+number of test cases. 
+The SUT input parameters correspond to different fields in the network packets.
+The following fields and there boundary values are considered during the testing.
+
+\begin{enumerate}
+       \item Checksum: valid, invalid.
+       \item Header: valid, even or odd number of bits corrupted.
+       \item Payload: valid, even or odd number of bits corrupted.
+\end{enumerate}
+
+\subsubsection{Test environment and automatization}
+\label{section:testenv}
+%%%Java\footnote{\url{http://www.java.com}} TCP driven echo server that executed
+%%%on a virtualized Ubuntu system\footnote{\url{http://www.ubuntu.com}} running on
+%%%the error behaviour custom iptables output policies have to be set
+%%%Listing~\ref{listing:iptables}. This is needed because the kernel by default
+%%%closes all connections from unknown sources and the manually created TCP
+%%%packets used in testing the implementation are from a source unknown to the
+%%%kernel.
+%%%
+%%%\begin{lstlisting}[label={listing:iptables},caption={settings iptables}]
+%%%Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
+%%%target      prot    opt     source  destination
+%%%ACCEPT      tcp     --      anywhere        anywhere        tcp flags:PSH/PSH
+%%%DROP        tcp     --      anywhere        anywhere        tcp flags:RST/RST
+%%%\end{lstlisting}
+%%%All the tools we are going to use together with the SUT gives us the following
+%%%collection of software.
+
+\begin{enumerate}
+       \item Windows, used as a host OS.
+       \item Ubuntu, used as the guest OS running the SUT.
+       \item VirtualBox, used to run the guest OS containing the SUT.
+       \item Wireshark, used on the guest in order to capture and analyze network
+               traffic.
+       \item Bit-Twist, used to prepare network packets.
+\end{enumerate}
+
+All test will be conducted in a virtual environment. We will use VirtualBox to
+run a Linux distribution with the product installed. 
+The Linux distribution in question is Ubuntu.
+All the tests are performed from within the VirtualBox environment. 
+When testing network transmissions we will only analyze the packets sent/received to/from the SUT. The host system is disconnected from the Internet or any other network in
+order to prevent unnecessary traffic.
+% Dit is niet nodig omdat het via loopback gaat
+%      Zeker weten? de SUT ontvangt ook niet loopback packets toch?
+
+For each test case (except for the \emph{manual tests}) a file containing previously
+captured network traffic will be replayed using Wireshark. We will use Bit-Twist
+to update the prepared packets with the MAC address of the guest network
+adapter. The response packets coming from the SUT will be recorded and
+analyzed and validated according to the \textit{RFC793} specification. 
+The valid packets are build manually from the \textit{RFC793} specification. 
+Invalid packets are generated from this valid traffic using Bit-Twist. 
+The boundary values for the different parameters (fields in packets) are determined by hand. Automated scripts are used in order to generate packets with some fields replaced with these
+\emph{boundary values}.
 
-\subsubsection{Quality in use}
\ No newline at end of file
+% Dit is mooier om footnotes van te maken en te gebruiken als het voor het
+% eerst gerefereerd is
+% WAT HOE?
+\begin{enumerate}
+       \item VirtualBox, https://www.virtualbox.org/
+       \item Whireshark, https://www.wireshark.org/
+       \item Bit-Twist, http://bittwist.sourceforge.net/
+\end{enumerate}