基于有色Petri網(wǎng)理論的消息通信形式化建模研究.pdf

1、節(jié)點(diǎn)之間的通信規(guī)則是分布式系統(tǒng)所承載的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，隨著網(wǎng)絡(luò)服務(wù)要求的提高，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的復(fù)雜性在協(xié)議方面體現(xiàn)出空間分布性、并發(fā)性、異步性、不穩(wěn)定性和多樣性，越來(lái)越要求采用系統(tǒng)工程的方法來(lái)設(shè)計(jì)和維護(hù)系統(tǒng)，在系統(tǒng)的整個(gè)生命周期內(nèi)，用圖形化的數(shù)學(xué)工具來(lái)完成系統(tǒng)的形式描述、正確性驗(yàn)證、性能評(píng)價(jià)、目標(biāo)實(shí)現(xiàn)和測(cè)試。消息傳遞作為分布式系統(tǒng)之間的一種重要的通信方式，其實(shí)現(xiàn)機(jī)制的研究顯得尤其重要。但是，目前的許多分布式消息通信開發(fā)方法并沒(méi)有專門針對(duì)分布

2、式系統(tǒng)的特點(diǎn)而制訂，導(dǎo)致開發(fā)成本與風(fēng)險(xiǎn)增大。隨著實(shí)際問(wèn)題的復(fù)雜度提高，通過(guò)形式化的方法來(lái)解決問(wèn)題的需求變得越來(lái)越強(qiáng)烈。 論文文首先提出一種基于廣播請(qǐng)求和點(diǎn)到點(diǎn)應(yīng)答相結(jié)合通信方式的分布式消息傳遞機(jī)制（MPCBP消息通信），利用分層有色Petri網(wǎng)對(duì)消息的發(fā)送和接收處理、節(jié)點(diǎn)間通信進(jìn)行一定程度的形式化描述。對(duì)整個(gè)系統(tǒng)模型各分模塊進(jìn)行可達(dá)圖分析，通過(guò)系統(tǒng)整體模型的狀態(tài)空間分析來(lái)進(jìn)行屬性驗(yàn)證。借助于時(shí)間相關(guān)CPNs模型以及一定的計(jì)算方法

3、，對(duì)整個(gè)MPCBP系統(tǒng)進(jìn)行性能分析。論文研究工作的主要內(nèi)容與創(chuàng)新表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （1）從理論角度研究了MPCBP消息通信的基本架構(gòu)。結(jié)合有色Petri網(wǎng)形式化方法能極好的模擬分布性和動(dòng)態(tài)性的特點(diǎn)，分析其形式化描述與分析的可行性； （2）用基于CPNs理論的形式化方法實(shí)現(xiàn)了MPCBP消息通信機(jī)制。所描述的通信系統(tǒng)通過(guò)廣播通信方式發(fā)送請(qǐng)求包，以點(diǎn)到點(diǎn)方式發(fā)送響應(yīng)消息。并且實(shí)現(xiàn)了消息包有損失時(shí)的檢測(cè)和請(qǐng)求重發(fā)；