基于Petri网的TCP协议应用.pdf

兰州理工大学硕士学位论文基于Petri网的TCP协议的研究姓名:张彦龙申请学位级别:硕士专业:通信与信息系统指导教师:王继曾 20080508 硕士学位论文摘要计算机网络技术是当今发展最迅速的计算机技术之一,而保证网络稳定可靠运行的关键是计算机网络协议。协议是计算机网络的灵魂,协议设计、开发复杂性的增加导致了协议工程技术的出现。协议工程用形式化的方法描述在协议严格的设计和维护中的各个活动。形式描述技术是整个协议工程的关键所在,它不但能够提供无二义性的描述,而且能够对描述进行形式分析和细化。目前已有多种成熟的形式描述技术,建立在异步并发概念上的P吼ri网是应用较广的一种形式描述技术。本文主要对Petri网技术及其在网络协议中的应用进行研究。首先,简要介绍了形式描述技术在协议工程中的应用范围,Petri网技术的基本概念和发展状况。其次,针对随机Pet^网在系统性能分析时其状态空间随着网规模的增大而指数性的增长,造成求解稳定状态概率的复杂性这一问题,提出了一种随机着色 Petri网(SCPN),并给出了其系统性能分析的方法。在对TCP协议作详细的非形式化分析的基础之上,利用有色Petri网对其连接建立模块和数据传输模块建立了形式化模型,并通过有色Petri工具CPN T001 进行模型的仿真,得到了模型的可达树。在系统地总结了Petri网的性质基础上, 通过Petri网的可达树的分析方法,对模型的性质进行了分析与验证,从而确定了TCP协议的逻辑正确性。最后通过所提出的随机着色Petri网对TCP协议的数据传输模块做了定量的性能分析。这些研究工作对于深入理解TCP协议、分析改进协议和具体实现协议都起着不可或缺的重要作用。关键词:形式化描述;有色Petri网;TCP协议;可达树;随机着色Petri网基于Petri网TCP协议的研究 work tec}1110logy is one ofthe most rapidly—puter 、Vorkprotocolis thekey point work steady and work we allknow:protocol increase of protocol design plexity results inthe start of protocol engineering engineering uses todescribe anthe activities during strictprotocol design and Description Techniques are the key of the whole protoc01 engineering, which not only provide unambiguity descriptio玛but alsope墒rm formally analysis and there are many kinds Formal Description ,which isbased on the concept ofasynchronous and intercurrent,is one ofthemost popular description techniques. This paper concentrates on technolo;w and itsapplications inthe ne帆ork protoc01. FirStly we introduce the application range about theFomal Description Techniques inthe protocol engineering,and the basic concepts and development conditions about .While the stochaStic s use in anglicizing ofthesystempe怕rmance,the statespace increases inexponential asthe scale ofthe system accretion,that lead to solving stabilization probability allusion tothisdeficiencv’we put forward a王(indofstochastic colored (SCPN),