本文關鍵詞：基于對等網(wǎng)絡的分布式Pi演算研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,隨著網(wǎng)絡規(guī)模的急劇增加,集中式處理模式的中央系統(tǒng)負載過大,信息流擁堵,單點失效易造成網(wǎng)絡癱瘓,而分布式技術正以它較高的可靠性和分流的優(yōu)勢,逐步取代傳統(tǒng)的集中式處理模式,成為當今信息技術領域的研究熱點。分布式網(wǎng)絡系統(tǒng)的本質是解決資源的管理問題,包括如何對資源進行存儲和訪問,所以對于分布式系統(tǒng)的底層計算模型的研究,需要重點考慮資源的表示形式。Pi演算是一種具有代數(shù)性質的進程演算,用于各個領域系統(tǒng)模型的形式化分析和描述。Pi演算中名字的概念可以直觀地表示分布式系統(tǒng)中的資源,并且結合Pi演算的移動性特點,能夠描述動態(tài)變化的網(wǎng)絡拓撲結構,然而,基礎Pi演算在對具體的實例建模時,由于其缺少對控制結構和復雜數(shù)據(jù)類型的直接描述,甚至有時會用到高階Pi演算,造成所建立的模型十分復雜。因此,人們對Pi演算進行改進,用來適應不同領域模型的形式化分析。本文通過對分布式對等網(wǎng)絡系統(tǒng),Pi演算及其變體DPi演算的研究,提出了一種更接近真實網(wǎng)絡拓撲的演算——NPi演算,該演算能夠描述分布式網(wǎng)絡系統(tǒng),具有一定的實際應用能力。具體工作如下:1.對基礎Pi演算進行擴展,提出了更接近于真實分布式網(wǎng)絡拓撲的NPi演算,給出了該演算的語法語義,結構同余,以及規(guī)約規(guī)則,并根據(jù)新定義的標簽遷移系統(tǒng),給出了擴展的新演算的互模擬分析和證明。2.利用NPi演算對P2P網(wǎng)絡模型——Pastry和簡單的DHT進行建模分析,驗證NPi演算的表達能力。3.利用Pict語言對之前形式化描述的模型編程實現(xiàn),驗證了NPi演算建立的模型的正確性。4.在Linux環(huán)境下,給出基于NPi演算描述的P2P模型的Pict語言實現(xiàn),同C語言實現(xiàn)的多組對比實驗,從real time,sys time,user time三個角度進行效率對比,說明Pict語言對分布式網(wǎng)絡模型實現(xiàn)效率的優(yōu)越性。結合本文工作,可以得出:基于分布式網(wǎng)絡的底層模型,NPi演算和Pict語言分別具有較強的表達能力和較高的實現(xiàn)效率,這為Pi演算在分布式系統(tǒng)底層模型的研究提供實驗依據(jù)。
【關鍵詞】：NPi演算 分布式技術 對等網(wǎng)絡 Pict語言
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP393.02
【目錄】：

• 摘要4-6
• abstract6-11
• 第1章 引言11-19
• 1.1 研究背景11-16
• 1.1.1 分布式技術研究現(xiàn)狀11-12
• 1.1.2 對等網(wǎng)絡現(xiàn)狀12-15
• 1.1.3 基于DHT的網(wǎng)絡模型研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2 研究意義16-17
• 1.3 本文主要工作17
• 1.4 論文組織結構17-19
• 第2章 Pi演算及其相關理論19-25
• 2.1 Pi演算基礎知識19-23
• 2.1.1 基本定義19-21
• 2.1.2 操作語義及反應規(guī)則21-22
• 2.1.3 Pi演算的通信表達能力22-23
• 2.2 Pi演算及其變體的應用23
• 2.3 本章小結23-25
• 第3章 新型分布式NPi演算及其互模擬分析25-35
• 3.1 NPi演算基礎知識25-29
• 3.1.1 擴展算子25-27
• 3.1.2 可觀察動作27-29
• 3.2 語法語義29-30
• 3.3 結構同余30-32
• 3.4 遷移規(guī)則32
• 3.5 新標號遷移系統(tǒng)32-33
• 3.6 互模擬分析33-34
• 3.7 本章小結34-35
• 第4章 基于NPi演算的對等網(wǎng)絡建模35-50
• 4.1 Pastry網(wǎng)絡模型35-37
• 4.1.1 拓撲結構35-36
• 4.1.2 組網(wǎng)方式36-37
• 4.2 Pastry數(shù)據(jù)結構表示方式37-43
• 4.2.1 節(jié)點元素38
• 4.2.2 路由表模型38-40
• 4.2.3 葉子節(jié)點集模型40-43
• 4.3 Pastry建模過程43-46
• 4.3.1 節(jié)點加入43-46
• 4.3.2 路由服務46
• 4.4 DHT建模46-49
• 4.5 本章小結49-50
• 第5章 基于Pict語言的模型實現(xiàn)50-62
• 5.1 Pict語言介紹50-51
• 5.1.1 Pict基本結構50-51
• 5.1.2 Pi演算與Pict語言的對應51
• 5.2 模型的實現(xiàn)51-56
• 5.2.1 Pict程序實現(xiàn)過程52-55
• 5.2.2 C程序實現(xiàn)過程55-56
• 5.3 實驗結果及對比56-60
• 5.4 實驗對比結論60-61
• 5.5 本章小結61-62
• 第6章 結語和展望62-64
• 6.1 本文工作總結62-63
• 6.2 未來工作展望63-64
• 參考文獻64-67
• 作者簡介及在學期間所取得的科研成果67-68
• 致謝68

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