TCP/IP协议族是因特网上的权威标准,而网络协议是通信网络的核心,它描述了协议内部的数据单元、数据交互的规则。协议测试作为网络协议工程学的热点研究内容,是保证网络协议软、硬件产品正常通信、正确互连的重要手段。鲁棒性测试是协议测试过程中一个必不可少的步骤。它用来检验协议实现对异常数据的处理能力,保障被测系统的安全性与可靠性。本文首先介绍了一种形式化描述技术——有限状态机(Finite State Machine),通过实例分析,对四种基于FSM模型的测试序列生成算法进行了比较。随后,依据ISO/IEC 9646系列标准,同时考虑到网络环境的影响,给出了鲁棒性测试的具体测试内容。研究项目采用了基于变异PDU(Protocol Data Unit)的测试技术,详细地阐述了变异PDU构造规则。此外,本文引入了软件测试中的结对测试方法,有效地解决了协议鲁棒性测试集中测试用例繁多的难题,在测试覆盖度与测试代价之间达到了一个很好的平衡。时间约束是协议的重要功能之一;网络延时,作为协议鲁棒性测试的一个重要的测试对象,往往能够触发这些约束。传统的协议形式化描述技术一般只注重于通信过程中的数据流和控制流。因此,在FSM五元组模型中加入一个时间变量——带有时间约束的FSM模型,能够更加准确地对协议的行为进行模型化描述。通过利用时间FSM对协议进行建模以及实际测试,验证了新模型的在测试中的作用。