吳乾

摘 要：隨著計算機信息技術的快速發(fā)展和計算機網(wǎng)絡的推廣，向廣大用戶提供及時滿意的服務，保障網(wǎng)絡的穩(wěn)定是網(wǎng)絡維護的重要內容?？煽啃允欠从秤嬎銠C網(wǎng)絡的服務質量的重要指標，因此，維護計算機網(wǎng)絡可靠性的研究得到了廣大學者的支持。應用GSPN（generalized stochastic petri net）理論對網(wǎng)絡的性能指標進行評估建模是分析計算機網(wǎng)絡的可靠性的重要方式，本文介紹了該種建模方式的理論基礎，并應用實例說明了應用GSPN分析計算機網(wǎng)絡可靠性的基本流程，對完成計算機網(wǎng)絡建模和可靠性分析具有廣泛的指導意義。

關鍵詞：GSPN；計算機網(wǎng)絡；可靠性；Petri網(wǎng)

1 前言

計算機網(wǎng)絡可靠性能的分析方法主要有三種，即數(shù)學分析、計算機模擬仿真和測量監(jiān)測技術。測量檢測主要是在系統(tǒng)實際運行情況下進行的，因此，這種性能分析方式能夠反映特定條件下的被觀測系統(tǒng)的實際性能。但是，這種模型需要依賴系統(tǒng)的具體細節(jié)，因此不具有普遍性。后兩種模型則對系統(tǒng)中的重要特征進行了描述。模擬仿真模型中，通過計算機程序進行了描述，而數(shù)學模型中使用數(shù)學表達式進行了描述。

Petri網(wǎng)是一種比較抽象的和形式化的工具，該工具適用于對離散事件系統(tǒng)的并發(fā)性、非同步行為和控制流進行描述。計算機網(wǎng)絡分析模型在建立過程中通常使用排隊論模型，但是，排隊模型無法解決封鎖、并行和顧客分裂的問題。對此，GSPN網(wǎng)模型能夠進行很好的解決。本文介紹了該種建模方式的理論基礎，并應用實例說明了應用GSPN分析計算機網(wǎng)絡可靠性的基本流程，對完成計算機網(wǎng)絡建模和可靠性分析具有廣泛的指導意義。

2 GSPN模型介紹

GSPN是SPN模型的擴展，其基本隨機過程是一種連續(xù)狀態(tài)下的馬爾可夫鏈，由于其狀態(tài)空間較SPN有很大程度的減少，因此該模型得到了非常廣泛的應用，并受到廣大網(wǎng)絡性能維護專家的歡迎。GSPN模型能夠有效描述各類排隊模型，雖然該模型對于存在變遷元素相互關聯(lián)的分布下的描述還不是很充分，但是，在能夠對實際系統(tǒng)進行有效定義的情況下，GSPN模型能夠產生令人十分滿意的效果。

3 GSPN建模分析

網(wǎng)間連接器是構造局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)互連的關鍵部分，LAN與SIDN相互連接，這樣做的目的是把SIDN看作一個透明的網(wǎng)絡而將各類擴展的LAN互聯(lián)起來。為了簡化系統(tǒng)的設計和模型的構造，我們選擇局域網(wǎng)作為LAN擴展連接到SIDN的出口。

本文中假設網(wǎng)間連接器到達的過程服從Poisson分布，這里我們主要關注面向無連接與面向連接方式間的轉換對計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)性能造成的影響程度。狀態(tài)元素Buf0指的是空閑緩沖區(qū)個數(shù)，狀態(tài)元素Buf1內的Token指的是緩沖區(qū)內將要轉發(fā)的數(shù)據(jù)分組，狀態(tài)元素Busy指的是物理信道，該信道的容量函數(shù)為1，如果存在Token，則說明信道正在發(fā)送有效數(shù)據(jù)分組。狀態(tài)元素L-on與L-off指的是鏈路目前的狀態(tài)，其中，在存在Token的情況下L-on表示已經(jīng)建立了連接，這時存在數(shù)據(jù)的話則可以直接發(fā)送，而L-off表示鏈路正處于釋放狀態(tài)。

除此之外，我們假設變遷元素Arr指到達平均率為λ3的LAN到達的過程，而變遷元素Trans指的是平均服務率為λ5的服務過程，這代表了SIDN的鏈路速率。另外，Conn與Rele分別指建立連接和釋放連接過程中，平均速率為的建立和釋放過程，平均速率分別為λ6和λ7。

本文引入了廣義隨機Petri網(wǎng)模型構建理論，即GSPN模型。應用該模型能夠對計算機網(wǎng)絡的可靠性進行評估，從而有效刻畫計算機網(wǎng)絡的動態(tài)行為。文章最后應用實例建立了網(wǎng)絡的動態(tài)可靠性分析模型，并通過仿真模擬獲得可用度指標的變化曲線，從而驗證了模型方法的有效性。

[參考文獻]

[1]張曉杰，姜同敏，王曉峰.提高計算機網(wǎng)絡可靠性的方法研究[J].計算機工程與設計，2010年.

摘 要：隨著計算機信息技術的快速發(fā)展和計算機網(wǎng)絡的推廣，向廣大用戶提供及時滿意的服務，保障網(wǎng)絡的穩(wěn)定是網(wǎng)絡維護的重要內容?？煽啃允欠从秤嬎銠C網(wǎng)絡的服務質量的重要指標，因此，維護計算機網(wǎng)絡可靠性的研究得到了廣大學者的支持。應用GSPN（generalized stochastic petri net）理論對網(wǎng)絡的性能指標進行評估建模是分析計算機網(wǎng)絡的可靠性的重要方式，本文介紹了該種建模方式的理論基礎，并應用實例說明了應用GSPN分析計算機網(wǎng)絡可靠性的基本流程，對完成計算機網(wǎng)絡建模和可靠性分析具有廣泛的指導意義。

關鍵詞：GSPN；計算機網(wǎng)絡；可靠性；Petri網(wǎng)

1 前言

計算機網(wǎng)絡可靠性能的分析方法主要有三種，即數(shù)學分析、計算機模擬仿真和測量監(jiān)測技術。測量檢測主要是在系統(tǒng)實際運行情況下進行的，因此，這種性能分析方式能夠反映特定條件下的被觀測系統(tǒng)的實際性能。但是，這種模型需要依賴系統(tǒng)的具體細節(jié)，因此不具有普遍性。后兩種模型則對系統(tǒng)中的重要特征進行了描述。模擬仿真模型中，通過計算機程序進行了描述，而數(shù)學模型中使用數(shù)學表達式進行了描述。

Petri網(wǎng)是一種比較抽象的和形式化的工具，該工具適用于對離散事件系統(tǒng)的并發(fā)性、非同步行為和控制流進行描述。計算機網(wǎng)絡分析模型在建立過程中通常使用排隊論模型，但是，排隊模型無法解決封鎖、并行和顧客分裂的問題。對此，GSPN網(wǎng)模型能夠進行很好的解決。本文介紹了該種建模方式的理論基礎，并應用實例說明了應用GSPN分析計算機網(wǎng)絡可靠性的基本流程，對完成計算機網(wǎng)絡建模和可靠性分析具有廣泛的指導意義。

2 GSPN模型介紹

GSPN是SPN模型的擴展，其基本隨機過程是一種連續(xù)狀態(tài)下的馬爾可夫鏈，由于其狀態(tài)空間較SPN有很大程度的減少，因此該模型得到了非常廣泛的應用，并受到廣大網(wǎng)絡性能維護專家的歡迎。GSPN模型能夠有效描述各類排隊模型，雖然該模型對于存在變遷元素相互關聯(lián)的分布下的描述還不是很充分，但是，在能夠對實際系統(tǒng)進行有效定義的情況下，GSPN模型能夠產生令人十分滿意的效果。

3 GSPN建模分析

網(wǎng)間連接器是構造局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)互連的關鍵部分，LAN與SIDN相互連接，這樣做的目的是把SIDN看作一個透明的網(wǎng)絡而將各類擴展的LAN互聯(lián)起來。為了簡化系統(tǒng)的設計和模型的構造，我們選擇局域網(wǎng)作為LAN擴展連接到SIDN的出口。

本文中假設網(wǎng)間連接器到達的過程服從Poisson分布，這里我們主要關注面向無連接與面向連接方式間的轉換對計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)性能造成的影響程度。狀態(tài)元素Buf0指的是空閑緩沖區(qū)個數(shù)，狀態(tài)元素Buf1內的Token指的是緩沖區(qū)內將要轉發(fā)的數(shù)據(jù)分組，狀態(tài)元素Busy指的是物理信道，該信道的容量函數(shù)為1，如果存在Token，則說明信道正在發(fā)送有效數(shù)據(jù)分組。狀態(tài)元素L-on與L-off指的是鏈路目前的狀態(tài)，其中，在存在Token的情況下L-on表示已經(jīng)建立了連接，這時存在數(shù)據(jù)的話則可以直接發(fā)送，而L-off表示鏈路正處于釋放狀態(tài)。

除此之外，我們假設變遷元素Arr指到達平均率為λ3的LAN到達的過程，而變遷元素Trans指的是平均服務率為λ5的服務過程，這代表了SIDN的鏈路速率。另外，Conn與Rele分別指建立連接和釋放連接過程中，平均速率為的建立和釋放過程，平均速率分別為λ6和λ7。

本文引入了廣義隨機Petri網(wǎng)模型構建理論，即GSPN模型。應用該模型能夠對計算機網(wǎng)絡的可靠性進行評估，從而有效刻畫計算機網(wǎng)絡的動態(tài)行為。文章最后應用實例建立了網(wǎng)絡的動態(tài)可靠性分析模型，并通過仿真模擬獲得可用度指標的變化曲線，從而驗證了模型方法的有效性。

[參考文獻]

[1]張曉杰，姜同敏，王曉峰.提高計算機網(wǎng)絡可靠性的方法研究[J].計算機工程與設計，2010年.

摘 要：隨著計算機信息技術的快速發(fā)展和計算機網(wǎng)絡的推廣，向廣大用戶提供及時滿意的服務，保障網(wǎng)絡的穩(wěn)定是網(wǎng)絡維護的重要內容?？煽啃允欠从秤嬎銠C網(wǎng)絡的服務質量的重要指標，因此，維護計算機網(wǎng)絡可靠性的研究得到了廣大學者的支持。應用GSPN（generalized stochastic petri net）理論對網(wǎng)絡的性能指標進行評估建模是分析計算機網(wǎng)絡的可靠性的重要方式，本文介紹了該種建模方式的理論基礎，并應用實例說明了應用GSPN分析計算機網(wǎng)絡可靠性的基本流程，對完成計算機網(wǎng)絡建模和可靠性分析具有廣泛的指導意義。

關鍵詞：GSPN；計算機網(wǎng)絡；可靠性；Petri網(wǎng)

1 前言

計算機網(wǎng)絡可靠性能的分析方法主要有三種，即數(shù)學分析、計算機模擬仿真和測量監(jiān)測技術。測量檢測主要是在系統(tǒng)實際運行情況下進行的，因此，這種性能分析方式能夠反映特定條件下的被觀測系統(tǒng)的實際性能。但是，這種模型需要依賴系統(tǒng)的具體細節(jié)，因此不具有普遍性。后兩種模型則對系統(tǒng)中的重要特征進行了描述。模擬仿真模型中，通過計算機程序進行了描述，而數(shù)學模型中使用數(shù)學表達式進行了描述。

Petri網(wǎng)是一種比較抽象的和形式化的工具，該工具適用于對離散事件系統(tǒng)的并發(fā)性、非同步行為和控制流進行描述。計算機網(wǎng)絡分析模型在建立過程中通常使用排隊論模型，但是，排隊模型無法解決封鎖、并行和顧客分裂的問題。對此，GSPN網(wǎng)模型能夠進行很好的解決。本文介紹了該種建模方式的理論基礎，并應用實例說明了應用GSPN分析計算機網(wǎng)絡可靠性的基本流程，對完成計算機網(wǎng)絡建模和可靠性分析具有廣泛的指導意義。

2 GSPN模型介紹

GSPN是SPN模型的擴展，其基本隨機過程是一種連續(xù)狀態(tài)下的馬爾可夫鏈，由于其狀態(tài)空間較SPN有很大程度的減少，因此該模型得到了非常廣泛的應用，并受到廣大網(wǎng)絡性能維護專家的歡迎。GSPN模型能夠有效描述各類排隊模型，雖然該模型對于存在變遷元素相互關聯(lián)的分布下的描述還不是很充分，但是，在能夠對實際系統(tǒng)進行有效定義的情況下，GSPN模型能夠產生令人十分滿意的效果。

3 GSPN建模分析

網(wǎng)間連接器是構造局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)互連的關鍵部分，LAN與SIDN相互連接，這樣做的目的是把SIDN看作一個透明的網(wǎng)絡而將各類擴展的LAN互聯(lián)起來。為了簡化系統(tǒng)的設計和模型的構造，我們選擇局域網(wǎng)作為LAN擴展連接到SIDN的出口。

本文中假設網(wǎng)間連接器到達的過程服從Poisson分布，這里我們主要關注面向無連接與面向連接方式間的轉換對計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)性能造成的影響程度。狀態(tài)元素Buf0指的是空閑緩沖區(qū)個數(shù)，狀態(tài)元素Buf1內的Token指的是緩沖區(qū)內將要轉發(fā)的數(shù)據(jù)分組，狀態(tài)元素Busy指的是物理信道，該信道的容量函數(shù)為1，如果存在Token，則說明信道正在發(fā)送有效數(shù)據(jù)分組。狀態(tài)元素L-on與L-off指的是鏈路目前的狀態(tài)，其中，在存在Token的情況下L-on表示已經(jīng)建立了連接，這時存在數(shù)據(jù)的話則可以直接發(fā)送，而L-off表示鏈路正處于釋放狀態(tài)。

除此之外，我們假設變遷元素Arr指到達平均率為λ3的LAN到達的過程，而變遷元素Trans指的是平均服務率為λ5的服務過程，這代表了SIDN的鏈路速率。另外，Conn與Rele分別指建立連接和釋放連接過程中，平均速率為的建立和釋放過程，平均速率分別為λ6和λ7。

本文引入了廣義隨機Petri網(wǎng)模型構建理論，即GSPN模型。應用該模型能夠對計算機網(wǎng)絡的可靠性進行評估，從而有效刻畫計算機網(wǎng)絡的動態(tài)行為。文章最后應用實例建立了網(wǎng)絡的動態(tài)可靠性分析模型，并通過仿真模擬獲得可用度指標的變化曲線，從而驗證了模型方法的有效性。

[參考文獻]

[1]張曉杰，姜同敏，王曉峰.提高計算機網(wǎng)絡可靠性的方法研究[J].計算機工程與設計，2010年.