本文關(guān)鍵詞：基于Petri網(wǎng)的帶寬共享協(xié)議建模與驗證研究

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【摘要】：Petri網(wǎng)(Petri Net)是一種重要的形式化建模分析和驗證工具,有別于其它建模工具,具有圖形化特征和嚴格的數(shù)學分析雙重能力。對于多數(shù)的離散異步并發(fā)系統(tǒng),Petri網(wǎng)能夠很好地進行構(gòu)建分析。經(jīng)過半個多世紀的成長,從原型Petri網(wǎng)衍生的高級Petri網(wǎng)[4]應(yīng)用于很多領(lǐng)域。網(wǎng)絡(luò)資源的下載速度和種類是衡量用戶網(wǎng)絡(luò)體驗的重要指標,內(nèi)網(wǎng)(局域網(wǎng))具有網(wǎng)內(nèi)傳輸速度快但資源缺乏的特點,外網(wǎng)(廣域網(wǎng))資源豐富但無法突破網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商提供的帶寬�？蓪鹘y(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)文件傳輸機制分為外網(wǎng)和內(nèi)網(wǎng)的文件傳輸,大都只能顧此失彼:外網(wǎng)下載資源存在部分計算機下載速度慢而同時若干計算機閑置的尷尬;內(nèi)網(wǎng)資源相對缺乏。即使是結(jié)合內(nèi)外網(wǎng)兩種環(huán)境的傳輸機制(如局域網(wǎng)中帶寬更大的服務(wù)器先從外網(wǎng)下載文件,普通計算機再通過傳輸速度更快的局域網(wǎng)環(huán)境從服務(wù)器中獲取文件,以此來提高文件的下載速度,此方法可以稱為代理加速)存在服務(wù)器端的下載瓶頸。設(shè)計一種在現(xiàn)有硬件環(huán)境下能夠兼顧資源豐富和下載速度快兩大優(yōu)點的網(wǎng)絡(luò)文件傳輸協(xié)議是一個值得研究的課題。針對局域網(wǎng)單臺計算機下載外網(wǎng)資源速度慢的問題,本文以Petri網(wǎng)為系統(tǒng)邏輯設(shè)計工具,提出一種基于P2P(Peer to Peer)分布式結(jié)構(gòu)的外網(wǎng)帶寬共享協(xié)議。該協(xié)議指定內(nèi)網(wǎng)多臺計算機在外網(wǎng)下載所需文件的不同片段,再由局域網(wǎng)傳輸給任務(wù)發(fā)起者所屬計算機進行原文件整合。協(xié)議充分利用多臺計算機的并行下載能力以及局域網(wǎng)的快速傳輸能力,從理論層面提高了單臺計算機的下行帶寬。本文進一步通過基于Petri網(wǎng)的可達標志圖,S_不變量和流程圖方法對協(xié)議的邏輯正確性和行為許可性進行了驗證,驗證結(jié)果表明:本帶寬共享協(xié)議可以保證系統(tǒng)是可循環(huán)運行的(即系統(tǒng)是不死的)以及下載資源的完整性。
【關(guān)鍵詞】：Petri網(wǎng) 建模與驗證 P2P網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)加速 帶寬共享 文件傳輸協(xié)議 分布式系統(tǒng)
【學位授予單位】：西華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP301.1;TP393.04
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 1 引言7-15
• 1.1 分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的發(fā)展及其意義7-8
• 1.2 P2P網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的發(fā)展及其意義8-12
• 1.3 網(wǎng)絡(luò)加速的研究現(xiàn)狀12-15
• 2 形式化建模工具——Petri網(wǎng)15-27
• 2.1 軟件形式化的重要性15-17
• 2.2 Petri網(wǎng)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀17-19
• 2.3 Petri網(wǎng)的基本概念19-20
• 2.4 Petri網(wǎng)的分類20-22
• 2.5 Petri網(wǎng)的動態(tài)性質(zhì)22-25
• 2.6 Petri網(wǎng)的分析方法25-27
• 3 帶寬共享系統(tǒng)建模27-37
• 3.1 帶寬共享系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)27-28
• 3.2 下載資源獲取器28
• 3.3 任務(wù)分配28-30
• 3.4 任務(wù)執(zhí)行過程30-32
• 3.5 任務(wù)輪詢分配死鎖消除3.532
• 3.6 任務(wù)回收32-33
• 3.7 回收的任務(wù)重新分配33
• 3.8 完整性檢測33-34
• 3.9 完整系統(tǒng)建模34-37
• 4 系統(tǒng)性質(zhì)分析37-42
• 4.1 系統(tǒng)主體結(jié)構(gòu)正確性驗證37-40
• 4.1.1 可達標志圖分析38-39
• 4.1.2 S_不變量分析39-40
• 4.2 校驗器正確性驗證40-42
• 5 總結(jié)與展望42-43
• 參考文獻43-46
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果46-47
• 致謝47-48

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本文編號：668631