面向sdn的协议心跳机制的petri网分析改进与自动化实现

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1、面向SDN的协议心跳机制的Petri网分析改进与自动化实现摘要1随着SDN(SoftwareDefinedNetworking，简称SDN)技术的不断发展，为了更好地满足未来网络发展的需求，设计新型网络体系架构和网络协议逐渐成为新的研究方向，如何能够高效地设计和实现更加符合网络需求的协议成为该方向研究的重点。首先，本文对已有网络协议形式化描述技术和实现技术进行深入分析研究，提出了一种新的网络协议自动化生成方案。该方案使用XML(ExtensibleMarkupLanguage，简称XML)语言和TAP(TheTimedAbstractProtocol，简称TAP)语言实现网络协议的描述与自动化

2、生成。其次，本文对ForCES(ForwardingandControlElementSeparation，简称ForCES)协议中的心跳机制进行了研究，借鉴了已有的快速心跳协议，将ForCES协议中转发件主动向控制件定时发送心跳包的思想引入到快速心跳协议中，进而提出了快速心跳改进模型。。同时，本文从理论上对各个心跳模型进行了分析。在丢包率为50％时，ForCES协议的心跳机制的协议失败率为0．422，采用快速心跳模型后失败率降低为0．237，采用快速心跳改进模型后失败率仅为0．00185。通过对比得出结论：改进心跳模型能够有效地提高协议运行的成功率。再次，本文采用Petri网工具对各个模型进

3、行了理论分析与建模，并计算出各个1资助项目：国家重点基础研究发展计划(973计划)(2012CB315902)：国家自然科学基金(61170215。61102074)。I模型的延时。最后，本文采用TAP自动化实现技术对ForCES协议的心跳模型、快速心跳模型及快速心跳改进模型进行实现，对比实际延时与理论值，两者基本一致。关键词：SDN，协议实现，自动化，Petri网，ForCES协议，心跳机制IIANAIYSISBASED0INPET对仑汜TSANDAUTO脚ICINⅢLEM匝N仉气TION0FSDN．ORIENTEDPROTOCOLHEARTBEATM匝CHAMSMABSTRACTWithc

4、ontinuousdevelopmentofSDN，inordertomeetdemandsoffuturenetworks，thedesignofnewnetworkarchitectureandnetworkprotocolhasbecomeanewresearchderection．Andhowtoefficientlydesignandimplementtheprotocolbecomesafocusoftheresearchderection．Firstly,thepapermainlyanalysestheformaldescriptionandimplementmechanism

5、softheexistingnetworkprotocols，thenproposesanewautomaticgenerationschemeofnetworkprotocol，whichisbasedontheXMLlanguageandTAPlanguage．Secondly,basedOilthestudyofForCESprotocolheartbeatmechanismandtheanalysisoftheacceleratedheartbeatprotocol，weintroducethemethodthatCEsendheartbeatpacketsregularlyinFor

6、CESprotocolintotheheartbeatmechanism，andweproposeamodifiedmodel．Thirdly,thepaperanalyseseachmodelandobstaintheoreticaldatarelatedtoeachmodel．WecometotheconclusionthatthemodifiedmodelCangreatlyimprovethesuccessrateoftheheartbeatprotoc01．Furthermore，weanalysiseachmodelbyPetrinettoolsandcalculatetheird

7、elaytimes．Finally,weusetheautomaticgenerationtechniquetoimplementtheForCESprotocolheartbeatmodelandourmodifiedmodels，andthenwecomparetheexperimentalresultswimthetheoretical．IIIKEYWORDS：SDN；protocolimp