fixed merge conflicts, new results table
[tt2015.git] / a2 / 1cases.tex
index c6afba2..ce1031d 100644 (file)
@@ -91,13 +91,14 @@ a feasible test suite the tests are divided into equivalence partitions. Below
 these partitions are given.
 
 \begin{enumerate}
-       \item \emph{Number of packets} in request~\footnote{A request is considered
-               establishing a connection (handshake) and a number of payload packets}
+       \item \emph{Number of segments} in request~\footnote{A request is
+               considered establishing a connection (handshake) and a number of
+               payload segments}
                \begin{enumerate}
-                       \item 0 payload packets
-                       \item 1 payload packet
-                       \item n=small payload packets
-                       \item n=big payload packets
+                       \item 0 payload segments
+                       \item 1 payload segments
+                       \item n=small payload segments (1 byte)
+                       \item n=big payload segments (65495 bytes)
                \end{enumerate}
        \item \emph{source port}
                \begin{enumerate}
@@ -109,57 +110,90 @@ these partitions are given.
                        \item Correct
                        \item Incorrect
                \end{enumerate}
-       \item Bits flipped in \emph{payload}
+       \item Bit errors in \emph{payload}
                \begin{enumerate}
                        \item Correct payload
-                       \item Payload with even number of bits flipped
-                       \item Payload with odd number of bits flipped
+                       \item Payload with bit flips that do not show in checksum
+                       \item Payload with bit flips that do show in checksum
                \end{enumerate}
        \item \emph{checksum}
                \begin{enumerate}
                        \item Correct
                        \item Incorrect
                \end{enumerate}
-       \item Packet order
+       \item \emph{Segment order}
                \begin{enumerate}
                        \item Correct
                        \item Out of order
-                       \item Missing packets
+                       \item Missing Segments
                \end{enumerate}
 \end{enumerate}
 
-\textbf{hier iets over waarom deze partities relevant zijn! Waarom odd en 
-even number of bits flipped bijv interessant?}
+These partitions were chosen since they correspond to key parts of the TCP
+specification. 
+
+TCP segments are send over a TCP connection from a \emph{source} to a \emph{destination port}. Therefore segments which are received that have a 
+source or destination port set to an incorrect value should not be regarded
+as segments belonging to the connection by the SUT. 
+
+TCP uses a \emph{checksum} to catch any error introduced in headers, when this
+checksum does not match the actual computed checksum the SUT should
+disregard the received segment.
+
+The TCP checksum is also an inherently weak one, as it is simply the 
+bitwise negation of the addition, in ones complement arithmetic, 
+of all 16 bit words in the header and data of the segment (excluding the
+checksum itself). Therefore any \emph{bit error} where the ones complement value
+of one word
+increases by one, and the value of another decreases by one, is undetected. 
+The SUT should exhibit the same behavior and accept packets where these type
+of bit errors occur.
+
+TCP guarantees that segments are delivered \emph{in order}
+,even when they are received
+out of order and that missing segments are resend. The SUT should
+exhibit the same behavior. If segments are received out of order it should
+either reassemble them when the missing packet has arrived or request them to
+be resend when the  Missing segments should be re-requested (by ACK-ing
+the correct sequence number).  
+
 \bigskip
 
 Partitions 2 to 6 are tested using pairwise testing to keep the number of test
 cases feasible. The pairs are then all *except some where it does not make sense
 to do so) tested with the different request sizes of partition 1.
 
-This is expressed in Table~\ref{table:testpairs}.
+This is expressed in Table~\ref{tbl:testpairs}. In this table the first five
+columns represent the different options for the partitions 2 to 6 of the above
+enumeration. The last four columns are the different number segments as
+described in the partition 1 of the above enumeration. These cells identify
+individual test cases by a number. An \xmark in the cell indicates that this
+test case can not be created as it is not possible with that number of segments
+(eg. sending segments out of order when the number of segments is 1).
 
+\setcounter{TCC}{1}
 \begin{table}[H]
        \centering
-       \begin{tabular}{|l|l|l|l|l|l|l|l|l|l|l|}
+       \begin{tabular}{|l|l|l|l|l|l||l|l|l|l|}
                \hline
-               & \multicolumn{10}{c|}{\textbf{Partition}}\\
+               & \multicolumn{9}{c|}{\textbf{Partition}}\\
                \hline
-               & \# & 4 & 5 & 3 & 6 & 2 & 1a & 1b & 1c & 1d\\
+               & 4 & 5 & 3 & 6 & 2 & 1a & 1b & 1c & 1d\\
                \hline\hline
                \multirow{9}{*}{Instance} 
-               & 1 & a & a & a & a & a & \checkmark & \checkmark & \checkmark & \checkmark\\
-               & 2 & a & b & b & c & b & \xmark & \xmark & \checkmark & \checkmark\\
-               & 3 & c & a & b & a & b & \xmark & \xmark & \checkmark & \checkmark\\
-               & 4 & c & b & a & c & a & \xmark & \xmark & \checkmark & \checkmark\\
-               & 5 & b & a & b & c & a & \xmark & \xmark & \checkmark & \checkmark\\
-               & 6 & b & b & a & b & b & \xmark & \xmark & \checkmark & \checkmark\\
-               & 7 & c & b & b & a & b & \checkmark & \checkmark & \checkmark & \checkmark\\
-               & 8 & b & b & b & a & b & \checkmark & \checkmark & \checkmark & \checkmark\\
-               & 9 & a & b & b & b & a & \xmark & \xmark & \checkmark & \checkmark\\
+               & a & a & a & a & a & \doTCC & \doTCC & \doTCC & \doTCC\\
+               & a & b & b & c & b & \xmark & \xmark & \doTCC & \doTCC\\
+               & c & a & b & a & b & \xmark & \xmark & \doTCC & \doTCC\\
+               & c & b & a & c & a & \xmark & \xmark & \doTCC & \doTCC\\
+               & b & a & b & c & a & \xmark & \xmark & \doTCC & \doTCC\\
+               & b & b & a & b & b & \xmark & \xmark & \doTCC & \doTCC\\
+               & c & b & b & a & b & \xmark & \doTCC & \doTCC & \doTCC\\
+               & b & b & b & a & b & \xmark & \doTCC & \doTCC & \doTCC\\
+               & a & b & b & b & a & \xmark & \xmark & \doTCC & \doTCC\\
                \hline
-\end{tabular}
+       \end{tabular}
 \caption{Combinations of test cases}
-\label{table:testpairs}
+\label{tbl:testpairs}
 \end{table}
 
 \subsection{Quality, completeness and coverage of tests}
@@ -186,11 +220,18 @@ test suite can be clearly assessed.
 
 As always, $100\%$ completeness is not feasible, therefore test cases are
 carefully selected to cover the most interesting parts of the TCP specification
-to ensure a test suite.
+to ensure a complete but feasible test suite.
+
+To further increase the coverage of the test suites tests are randomized. The
+tests which test the handling of \emph{bit errors}, changes in the \emph{packet
+order} and \emph{dropped packets} randomize where they introduce an error. The
+test suite runs these tests multiple times to increase the likelihood that they
+discover a fault which is only present when an error occurs in a certain
+position. 
 
 To further decrease the number of tests needed test cases are divided into
 equivalence partitions and the combination of cases as described in 
-Table~\ref{table:testpairs} ensures that all partitions are
+Table~\ref{tbl:testpairs} ensures that all partitions are
 covered and the number of individual tests is still feasible. 
 
 
@@ -200,9 +241,150 @@ covered and the number of individual tests is still feasible.
 %
 
 
-\subsection{Test cases}
+\subsection{Test suite}
+
+Before executing the test suite the test environment has to be initialized. 
+
+\begin{enumerate}
+       \item Boot the vm using VirtualBox.
+       \item Setup iptables by executing \texttt{\# code/iptables.sh}
+       \item Navigate to the working directory by running 
+               \texttt{\$ cd /home/student/tt2015}
+       \item Start the echo server by running 
+               \texttt{\# cd code/server \&\& Java Main}
+\end{enumerate}
+
+\subsubsection{Preflight checks}
+The we do the preflight checks as defined in Table~\ref{tbl:preflight}.
+
+\subsubsection{Test Cases}
+If the SUT passes the preflight checks the actual test cases can be executed.
+Table~\ref{tbl:testcases} shows the expected results of each of the test cases
+described in Table~\ref{table:testpairs}. 
+
+\setcounter{TCC}{1}
+\begin{table}[H]
+       \centering
+    \begin{tabular}{|l|p{.7\linewidth}|}
+       \hline
+       Test number & Expected results\\  
+       \hline\hline
+       \doTCC & An ACK\# of the send sequence number + 1.\\  \hline
+       \doTCC & An ACK\# of the sequence number of the last send segment + the
+               size of the payload of that segment.\\  \hline
+       \doTCC & An ACK\# of the sequence number of the last send segment + the
+               size of the payload of that segment.\\  \hline
+       \doTCC & An ACK\# of the sequence number of the last send segment + the
+               size of the payload of that segment.\\  \hline
+       \doTCC & The ACK\# for the SEQ\# of the first segments which is
+               corrupted is received for each consecutive segment send.\\  
+       $\vdots$ & \\  
+       \setcounter{TCC}{14}
+       \doTCC & The ACK\# for the SEQ\# of the first segments which is
+               corrupted is received for each consecutive segment send.\\  \hline
+       \doTCC & The segment is not attributed to the current connection
+               and therefore no ACK\# is received. \\  \hline
+       \doTCC & The ACK\# for the SEQ\# of the first segments which is
+               corrupted is received for each consecutive segment send.\\  \hline
+       \doTCC & The ACK\# for the SEQ\# of the first segments which is
+               corrupted is received for each consecutive segment send.\\  \hline
+       \doTCC & The segment is not attributed to the current connection
+               and therefore no ACK\# is received. \\  \hline
+       \doTCC & The ACK\# for the SEQ\# of the first segments which is
+               corrupted is received for each consecutive segment send.\\  \hline
+       \doTCC & The ACK\# for the SEQ\# of the first segments which is
+               corrupted is received for each consecutive segment send.\\ \hline
+       \doTCC & The ACK\# for the SEQ\# of the first segments which is
+               corrupted is received for each consecutive segment send.\\  \hline
+       \doTCC & The ACK\# for the SEQ\# of the first segments which is
+               corrupted is received for each consecutive segment send.\\ \hline
+       \hline
+    \end{tabular}
+\caption{Expected results of test cases}
+\label{table:preflightresults}
+\end{table}
+
+% Bij Ramons afwezigheid
+% Paul Vitero (linkerkant lange gang)
+% verdieping Mercator
+
+
+%\begin{longtable}{|p{.2\linewidth}|p{.8\linewidth}|}
+       %\hline
+       %Nr & 1 \\\hline
+       %Title & Single valid request with 1byte payload. \\\hline
+       %Input & Generated packets. \\\hline
+       %Expected output & Packets echoed back by Echo-Server. \\\hline
+       %\multirow{2}{*}{Course of action}
+ %& 1. Use the steps listed above in order to start the SUT. \\
+ %& 2. Execute the script by running \texttt{\# code/client/tests/1.py} \\\hline
+       %Valid trace & Verify that the script prints 'Success'. \\\hline
+       %\hline
+%      
+       %Nr & 2 \\\hline
+       %Title & Single valid request with 65495bytes payload. \\\hline
+       %Input & Generated packets. \\\hline
+       %Expected output & Packets echoed back by Echo-Server. \\\hline
+       %\multirow{2}{*}{Course of action}
+       %& 1. Use the steps listed above in order to start the SUT. \\
+       %& 2. Execute the script by running \texttt{\# code/client/tests/2.py} \\\hline
+       %Valid trace & Verify that the script prints 'Success'. \\\hline
+       %\hline
+%      
+       %Nr & 3 \\\hline
+       %Title & 5 valid requests with 1byte payload. \\\hline
+       %Input & Generated packets. \\\hline
+       %Expected output & Packets echoed back by Echo-Server, in the same order as the client sent them. \\\hline
+       %\multirow{2}{*}{Course of action}
+       %& 1. Use the steps listed above in order to start the SUT. \\
+       %& 2. Execute the script by running \texttt{\# code/client/tests/3.py} \\\hline
+       %Valid trace & Verify that the script prints 'Success'. \\\hline
+       %\hline
+%      
+       %Nr & 4 \\\hline
+       %Title & 5 valid requests with 65495bytes payload. \\\hline
+       %Input & Generated packets with 65495bytes payload. \\\hline
+       %Expected output & Packets echoed back by Echo-Server, in the same order as the client sent them. \\\hline
+       %\multirow{2}{*}{Course of action}
+       %& 1. Use the steps listed above in order to start the SUT. \\
+       %& 2. Execute the script by running \texttt{\# code/client/tests/4.py} \\\hline
+       %Valid trace & Verify that the script prints 'Success'. \\\hline
+       %\hline
+%      
+       %Nr & 5 \\\hline
+       %Title & 5 valid requests with 1byte payload sent out of order. \\\hline
+       %Input & Generated packets with 1byte payload, two packets are swapped in position. \\\hline
+       %Expected output & All requests sent up to and including
+        %the swapped packet with the lowest sequence number, the remaining packets are dropped. \\\hline
+       %\multirow{2}{*}{Course of action}
+       %& 1. Use the steps listed above in order to start the SUT. \\
+       %& 2. Execute the script by running \texttt{\# code/client/tests/5.py} \\\hline
+       %Valid trace & Verify that the script prints 'Success'. \\\hline
+       %\hline
+%      
+       %Nr & 6 \\\hline
+       %Title & Request with corrupted source port. \\\hline
+       %Input & Generated packets with 1byte payload, in these packets the source port number is increased by one. \\\hline
+       %Expected output & - \\\hline
+       %\multirow{2}{*}{Course of action}
+       %& 1. Use the steps listed above in order to start the SUT. \\
+       %& 2. Execute the script by running \texttt{\# code/client/tests/6.py} \\\hline
+       %Valid trace & Verify that the script prints 'Success'. \\\hline
+       %\hline
+%      
+%      
+       %Nr & 6 \\\hline
+       %Title & Request with corrupted destination port. \\\hline
+       %Input & Generated packets with 1byte payload, in these packets the destination port number is increased by one. \\\hline
+       %Expected output & - \\\hline
+       %\multirow{2}{*}{Course of action}
+       %& 1. Use the steps listed above in order to start the SUT. \\
+       %& 2. Execute the script by running \texttt{\# code/client/tests/6.py} \\\hline
+       %Valid trace & Verify that the script prints 'Success'. \\\hline
+       %\hline
+%      
+%\end{longtable}
 
-%\begin{table}
 %\begin{tabularx}{\linewidth}{| l | X|}
 %\hline
 %Nr & 1 \\\hline