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)點之間的通信規(guī)則是分布式系統(tǒng)所承載的計算機網(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，越來越要求采用系統(tǒng)工程的方法來設(shè)計和維護系統(tǒng)，在系統(tǒng)的整個生命周期內(nèi)，用圖形化的數(shù)學工具來完成系統(tǒng)的形式描述、正確性驗證、性能評價、目標實現(xiàn)和測試。消息傳遞作為分布式系統(tǒng)之間的一種重要的通信方式，其實現(xiàn)機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)方法并沒有專門針對分布

2、式系統(tǒng)的特點而制訂，導致開發(fā)成本與風險增大。隨著實際問題的復雜度提高，通過形式化的方法來解決問題的需求變得越來越強烈。 論文文首先提出一種基于廣播請求和點到點應(yīng)答相結(jié)合通信方式的分布式消息傳遞機制（MPCBP消息通信），利用分層有色Petri網(wǎng)對消息的發(fā)送和接收處理、節(jié)點間通信進行一定程度的形式化描述。對整個系統(tǒng)模型各分模塊進行可達圖分析，通過系統(tǒng)整體模型的狀態(tài)空間分析來進行屬性驗證。借助于時間相關(guān)CPNs模型以及一定的計算方法

3、，對整個MPCBP系統(tǒng)進行性能分析。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態(tài)性的特點，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現(xiàn)了MPCBP消息通信機制。所描述的通信系統(tǒng)通過廣播通信方式發(fā)送請求包，以點到點方式發(fā)送響應(yīng)消息。并且實現(xiàn)了消息包有損失時的檢測和請求重發(fā)；