CTES中基于规则的网络业务流测量新方法

业务流设计是网络工程的一个重要方面 ,用于网络的性能评价和性能优化 .中国高速信息示范网 (CAIN-ONET)业务流设计系统 (CTES)的目的是对 CAINONET网络的性能进行评价 ,为其优化提供决策依据 .而为达到优化网络性能目标 ,首先要对 CAINONET网络业务进行实时测量 .在综合分析已有各种网络测量方法的基础上 ,我们提出了一种新的基于规则的业务流测量方法 - CTES规则测量方法 ,并在 CTES中进行了应用 ,解决了已有测量方法的一些不足     

分布式数据库并发控制的Petri网分析

1 引言 Petri网是一种系统模拟和系统分析的工具,能够深刻和简洁地描述动态系统、分布式系统的特性和网络竞争、网络碰撞以及网络阻塞等各种现象。这在许多领域中已得到了广泛的应用。利用Petri网理论来分析和模拟分布式数据库系统,可以充分发挥Petri网的优点,形象、透彻地分析清楚分布式数据库实现的关键技术,这有助于分布式数据库系统的实现。     

Petri网理论及其在通讯协议中的应用

Petri网是研究并发、异步系统的有效模型,并巳逐步应用到资源分配、操作系统、分布式系统等领域。 本文首先综述了Petri网基本理论,包括Petri网基本概念和分析方法;然后利用Petri网模拟和分析通讯协议;最后,分析了一个具体的协议。     

基于面向对象时间Petri网的智能电商物流服务系统建模

电商物流服务系统是一种集商流、物流、信息流和资金流于一体的大规模复杂系统,具有离散事件动态系统的一般特征。将面向对象技术与Petri网相结合,引入时间因素,应用于大规模复杂信息系统建模上,不仅能降低系统模型复杂度,还可以针对模块性能做定量分析。在分析研究电商物流服务系统主要功能和Petri网理论的基础上,给出了一种面向对象时间Petri网（OOTPN）的形式定义,描述了电商物流服务系统的主要对象和业务流程,采用面向对象时间Petri网构建了电商物流服务系统的OOTPN模型,分析了子网的相关时间特性,利用可覆盖性树、关联矩阵对子网的可达性、有界性、守恒性等性质进行了分析,证明了模型系统的可靠性和健壮性,体现了OOTPN模型具有模块化、图形化、结构化特点和可扩展、可重用、易于维护等特性。     

可重写Petri网:位置可重写及性质分析

针对Petri网对动态系统重构形式化描述和建模能力的不足,提出了可重写Petri网和位置可重写Petri网的基本概念.分析了位置可重写Petri网保持有界性、保守性、可重复性及活性等性质.给出了位置可重写Petri网保持活性的一个充要条件.证明了共享合成Petri网是位置可重写Petri网的一个实例,建立了退化的位置可重写Petri网模拟共享合成Petri网的算法.所得结果能够为动态重构系统的Petri网形式化建模提供理论方法,为大规模动态分布式系统的形式化验证提供有效途径.     

基于Petri网的分布式系统并发进程的死锁检测

分布式系统中的并发进程具有明显的并发、异步及分布性,而Petri网是模拟与分析并发、异步、分布式系统的有效工具.为此通过引入Petri网,给出了分布式系统局部并发进程等待的Petri网模型及死锁检测方法,提出了全链路合成的概念,利用全链路合成技术组装了全局并发进程等待的Petri网模型,给出了判断整个系统是否出现死锁的充分必要条件.     

分布式系统中EFSM与Petri网的交叉式应用研究

由于面向对象的分布式系统的并发性和通信性特点，该文提出一种将Petri网和EFSM／CEFSM结合起来的方法，利用Petri网模型来分析分布式系统的并发性和通信性，并将基于EFSM的测试技术应用到Petri网建模的系统上。这样使得这两种技术的优势互补，从而便于对系统的性能进行研究。     

PETRI网工具——GPNT的设计与实现

Petri网是描述和分析含有并行成分的系统动态特征的重要模型。随着Petri网理论研究的不断深入和在各实际领域的广泛应用,作为支持Petri网本身的设计与分析的计算机辅助工具的研究就显得十分重要。GPNT(Graphic Petri Net Tools)是西北大学计算机科学系研制的一个具有图形功能的Petri网工具软件,用于支持P/T网的设计、动态模拟及特性分析等。本文概要地介绍了该系统的功能并讨论了系统设计与实现中的若干技术问题。     

一种随机着色Petri网及模型的性能分析

针对随机Petri网（SPN）在系统性能分析时,其状态空间随着系统规模增大而指数性增长,造成求解稳定状态概率的复杂性的不足,提出了一种随机着色Petri网（SCPN）。分析了它的有界性和可达性,证明了它同构于一个一维连续时间的马尔可夫链;同时,也分析了随机着色Petri网用于建模和系统性能定量分析的方法。     

基于Petri网的分布式系统冲突消解

针对分布式系统在共享资源冲突和消解的复杂性问题,综合考虑时间、空间、约束条件等因素,在混合Petri网同时具备描述离散系统和连续系统的能力的基础上,加入时间约束条件、测试孤,从而形成一个能够描述更复杂分布式系统的Petri网模型.利用Petri网描述系统的基本思想,经过扩展得出新模型,变迁使能、变迁触发和变迁冲突检测的定义.结合实例,对模型进行了仿真分析,给出了实例中系统冲突的消解方案,表明了模型的可行性.     

面向对象Petri网的网络传感器管理系统建模

传感器资源管理是一个复杂的系统工程，特别是在分布式传感器网络中，传感器种类繁多，使用一般的Petri网建模方法很难对系统作一形象描述。本文提出了一种应用面向对象Petri网对该系统进行建模的方法，并针对网络传感器管理特点，构造了网络传感器管理系统模型。     

Petri net modules in the transformation-based component framework

Component-based software engineering needs to be backed by thorough formal concepts and modeling techniques. This paper combines two concepts introduced independently by the two authors in previous papers. On one hand, the concept of Petri net modules introduced at IDPT 2002 in Padberg [J. Padberg, Petri net modules, Journal on Integrated Design and Process Technology 6 (4) (2002) 105–120], and on the other hand a generic component framework for system modeling introduced at FASE 2002 in Ehrig et al. [H. Ehrig, F. Orejas, B. Braatz, M. Klein, M. Piirainen, A generic component concept for system modeling, in: Proceedings of FASE ’02, Lecture Notes in Computer Science, vol. 2306, Springer, 2002]. First we develop a categorical formalization of the transformation based approach to components that is based on pushouts. This is the frame in which we show that Petri net modules can be considered as an instantiation of the generic component framework. This allows applying the transformation based semantics and compositionality result of the generic framework to Petri net modules. In addition to general Petri net modules we introduce Petri net modules preserving safety properties which can be considered as another instantiation of pushout based formalization of the generic framework.     

Performance Modeling and Evaluation of Distributed Component-Based Systems Using Queueing Petri Nets

Performance models are used increasingly throughout the phases of the software engineering lifecycle of distributed component-based systems. However, as systems grow in size and complexity, building models that accurately capture the different aspects of their behavior becomes a more and more challenging task. In this paper, we present a novel case study of a realistic distributed component-based system, showing how Queueing Petri Net models can be exploited as a powerful performance prediction tool in the software engineering process. A detailed system model is built in a step-by-step fashion, validated, and then used to evaluate the system performance and scalability. Along with the case study, a practical performance modeling methodology is presented which helps to construct models that accurately reflect the system performance and scalability characteristics. Taking advantage of the modeling power and expressiveness of Queueing Petri Nets, our approach makes it possible to model the system at a higher degree of accuracy, providing a number of important benefits.     

基于Petri的分布式实时嵌入式软件合理性分析

合理的模型是保证分布式实时嵌入式(DRE)软件可靠性的关键.提出了分析DRE软件模型的合理性方法.该方法基于带抑制弧的时间Petri网(ITPN),采用自顶向下的策略对功能模块及其通信过程分别建模,并利用Petri网的合成运算形成整个应用的ITPN模型.在确保系统实时性的前提下,给出软件模型合理性的形式化定义及其判定定理.最后以实例说明该方法的可行性.     

基于SPN的信息系统生存性分析建模研究

研究基于随机Petri网(SPN)的信息系统生存性分析建模方法.首先,将信息系统抽象为请求组件、通信组件、处理组件和存储组件4个部分;其次,将信息系统工作流程形式化描述和生存性分析建模相结合,并分别描述了通用信息系统、系统组件失效修复、串联并接、冗余以及具有可生存属性组件的随机Petri网建模方法.从而对系统形式化描述的同时对系统生存性能做了定性和定量分析;最后,仿真实验证明基于SPN建模方法分析信息系统生存性的有效性和准确性,并为可生存的信息系统设计提供理论基础和指导.     

基于软件定义网络的非集中式信息流控制系统——S-DIFC

针对当前非集中式信息流控制(DIFC)系统无法对主机与网络敏感数据进行一体化有效监控的问题,提出一种基于软件定义网络(SDN)的DIFC系统设计框架--S-DIFC.首先,在主机平面利用DIFC模块对主机中文件及进程进行细粒度的监控;然后,利用标签信息转换模块拦截网络通信,将敏感数据标签添加到网络流中;其次,在网络平面的SDN控制器中,对带有机密信息的流进行多级别的访问控制;最后,在目标主机DIFC系统上,恢复敏感数据所携带的敏感信息标记.实验结果表明,该系统对主机CPU负载影响在10%以内,对内存影响在0.3%以内,与依赖加解密处理的Dstar系统大于15 s的额外时延相比,有效地减轻了分布式网络控制系统对通信的负担.该框架能够适应下一代网络对敏感数据安全的需求,同时分布式的方法能够有效增强监控系统的灵活性.     

Modular Petri Net based modeling,analysis, synthesis and performance evaluation of random topology dedicated production systems

Ordinary t-timed modular Petri Nets are used for modeling, analysis, synthesis and performance evaluation of random topology dedicated production systems. Each system is first decomposed into production line, assembly, disassembly and parallel machine modules followed by derivation of their modular Petri Net models. Two sets of modules, generic and generalized respectively, are derived corresponding to the simplest and most general cases. Overall system Petri Net model is obtained via synthesis of the individual modules satisfying system features (production rates, buffer capacities, machine expected up, down or idle times). Detailed mathematical expressions are derived for modules P-invariants (and T-invariants when exist); they are further generalized for a random topology and complexity dedicated production system. Total number of the individual Petri Net module nodes as well as of the combined system Petri Net model is also calculated. Results show the applicability of the proposed methodology and justify its modeling power and generality.     

网络状态参数监测与MRTG的应用

网络状态参数测量是现代网络工程的基础,系统衡量和调节Ｉｎｔｅｒｎｅｔ／Ｉｎｔｒａｎｅｔ的运行依赖于对网络状态参数的测量和分析。本文在对目前常用的 Ｉｎｔｅｒｎｅｔ／Ｉｎｔｒａｎｅｔ测量方法和工具分析的基础上,着重介绍了一种新颖的网络统计分析工具ＭＲＴＧ。     

An energy-efficient design of microkernel-based on-chip OS for NOC-based manycore system

The chip multiprocessor is the most prolific processor design because its many cores enhance system performance. Network on chip (NOC) has been proposed as a promising model to solve the connection problem of the cores. However, a new challenge consists of fully benefiting from the on-chip network and the cores. In this paper, we propose a novel energy-efficient design of a microkernel-based on-chip operating system for an NOC-based manycore system. The operating system (OS) is partitioned into the microkernel and the other OS modules. They are distributed on the network to provide services to the user programs. Our experimental results show that our design can improve system performance with reduced power consumption.