Conformance Test für IPv4 und IPv6 AUTOSAR-Stacks

Dieser AUTOSAR-Stack wird unter anderem in Elektrofahrzeugen eingesetzt. Die Herausforderung für die ESK-Ingenieure war, die spezifischen Eigenschaften von AUTOSAR bei der Durchführung der RFC-Conformance-Tests zu berücksichtigen. Um den Standard ISO/IEC 15118 umfassend abzudecken, wurden vom Fraunhofer ESK rund 200 neue Testfälle geschrieben.

Der Dual IPv4 / IPv6 AUTOSAR-Stack von Vector ermöglicht die Kommunikation zwischen Elektrofahrzeug und Ladestation. Da dieser damit den Fahrzeugzugang von außen ermöglicht, muss er die internationalen Normen (RFCs) absolut einhalten. Denn während der Entwicklung ist nicht bekannt, mit welchen Gegenstellen künftig kommuniziert wird. Damit auch im späteren Betrieb die Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und einer beliebigen Ladestation zuverlässig funktioniert, müssen alle Beteiligten am Kommunikationsprozess die Standards korrekt umsetzen.

Schneller Testen mit der TCP/IP Testsuite

Die ISO/IEC 15118 Spezifikation definiert die Kommunikation des Fahrzeuges mit der Ladesäule und schreibt explizit die Verwendung von IPv6 als Übertragungsprotokoll vor. „Mit dem Fraunhofer ESK haben wir unseren MICROSAR IP-Stack ausgiebig auf RFC-Conformance getestet. Dies gibt uns die Gewissheit, dass unser Stack mit jeder denkbaren IP-Gegenstelle kommunizieren kann“, beschreibt Dirk Großmann, Senior Manager Embedded Software bei Vector Informatik, die Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer ESK. Insgesamt wurde der Test von den ESK-Ingenieuren mit mehr als 1800 Testfällen durchgeführt.

Noch Ungereimtheiten in IPv6

Um den vollen Funktionsumfang des Stacks zu testen, haben die ESK-Ingenieure ihre im Februar vorgestellte TCP/IP Testsuite um rund 200 Testfälle erweitert. So wurden z.B. neue Testfälle für NewReno (TCP's Fast Recovery Algorithm), TCP- User Timeout-Option und Congestion Control implementiert sowie IPv6 Neighbor Discovery for Inverse Discovery erstellt.

Dabei hat sich gezeigt, dass speziell das bisher seltenerer eingesetzte IPv6-Protokoll noch Fallstricke aufweist. Diese entstehen durch nicht ausreichend validierte Spezifikationen und fehlende Referenzimplementierungen. Im Projekt wurden einige dieser Schwachstellen aufgedeckt. Mit diesem Wissen konnten die ESK-Ingenieure qualitativ bessere Testfälle erstellen und so die Interoperabilität sicherstellen.

Die ESK-Ingenieure zeigen beim 3. Ethernet & IP @ Automotive Technology Day am
25. und 26. September in Leinfelden-Echterdingen (bei Stuttgart) wie sie mit ihrer TCP/IP Testsuite effizient Protokollstacks testen können.