• 试析RUDP协议的形式化和-论文 大全

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论文导读:

摘要:随着互联网技术的不断发展和网络用户的爆炸式增长,用户需求和网络应用趋于多元化。一些大型和复杂系统的应用使得现有的数据传输方式不能满足需要,对性能更高和可靠性强的通信方式的研究迫在眉睫。目前实现数据可靠传输的方法是TCP,它的特点是面向连接的,具有较高的可靠性和安全性,但它是基于字节流传输的,属于无边界的协议,处理复杂,效率不高,占用资源较多,无法支持海量并发连接。另一方面,UDP用户数据报协议是面向无连接的,速度快,效率高,可支持海量并发连接,但是UDP自身没有流量控制和可靠措施,存在可靠性差,传输功能少的缺点。为了得到更高性能的数据传输方式,近些年来出现了可靠用户数据报协议RUDP。RUDP是一种基于可靠数据协议RDP的简单分组传输协议,它将TCP和UDP这两种协议的优点结合起来,在充分利用UDP速度快和效率高的前提下,充分保证UDP通信的可靠性。目前,RUDP协议的研究处于初期阶段,还没有形成正式的标准,关于RUDP协议的描述、介绍和应用的资料和文献还比较少,研究方法也不多,缺少形式化建模方法。而在网络协议的发展过程中,形式化研究方法是设计和分析网络协议的核心技术之一。对网络协议进行形式化建模和验证,已经成为整个协议设计和实现环节的基础。基于形式化模型,可以实现网络协议的形式化规格,从而为协议的形式化描述与验证、协议综合、协议测试以及协议实现等提供良好的基础。本文就是在这个背景下提出对RUDP协议进行形式化分析和研究的。目前常用的形式化方法包括:有限状态机、Petri网、时序逻辑、通信进程演算和Z语言。本文在这些方法中选择了有限状态机、Z语言和着色Petri网三种形式化建模技术对RUDP协议进行建模,分别使用构造可达树、Z/EVES和CPN Tools对这三种形式化模型进行分析验证,并对这些模型做了比较,说明了这三种形式化建模技术的优缺点,为研究RUDP协议提供了一种形式化的方法。 关键词:RUDP协议 形式化建模与分析 有限状态机 Z语言 着色Petri网
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  • 目录4-6
  • TABLE OF CONTENTS6-8
  • 摘要8-9
  • ABSTRACT9-11
  • 第1章 绪论11-18
  • 1.1 问题提出的背景与意义11-12
  • 1.2 国内外研究现状12-16
  • 1.2.1 RUDP的研究情况12-13
  • 1.2.2 常用网络协议形式化方法13-16
  • 1.3 本文的主要工作和创新点16
  • 1.4 本文的组织结构16-18
  • 第2章 网络协议的形式化建模方法18-26
  • 2.1 有限状态机理论18-20
  • 2.2 Z语言理论20-22
  • 2.3 Petri网理论22-25
  • 2.3.1 基本Petri网的概念22-24
  • 2.3.2 着色Petri网的概念24-25
  • 2.4 本章小结25-26
  • 第3章 RUDP协议的分析26-31
  • 3.1 RUDP产生的背景26
  • 3.2 RUDP协议的体系结构26-27
  • 3.3 RUDP的数据结构27-28
  • 3.4 RUDP协议的工作过程28-30
  • 3.4.1 连接的建立28
  • 3.4.2 连接的关闭28-29
  • 3.4.3 数据传输29
  • 3.4.4 流量控制29-30
  • 3.4.5 确认技术30
  • 3.5 本章小结30-31
  • 第4章 RUDP的形式化模型及验证31-61
  • 4.1 RUDP的有限状态机模型31-35
  • 4.1.1 有限状态机模型31-33
  • 4.1.2 模型验证33-35
  • 4.2 RUDP的Z语言模型35-47
  • 4.2.1 Z语言模型35-45
  • 4.2.2 模型验证45-47
  • 4.3 RUDP的CPN模型47-58
  • 4.3.1 CPN Tools简介47-48
  • 4.3.2 CPN模型48-54
  • 4.3.3 模型验证54-58
  • 4.4 模型的分析与比较58-60
  • 4.5 本章小结60-61
  • 第5章 结束语61-62
  • 参考文献62-66
  • 致谢66-67
  • 攻读学位期间发表的学术论文67-68
  • 学位论文评闻及答辩情况表68