Методология формализованного проектирования коммуникационных протоколов на основе сетей Петри

Оленев В. Л.

Читать статью полностью

  Методология формализованного проектирования коммуникационных протоколов на основе сетей Петри(1,03 MB)

Аннотация

Современные коммуникационные протоколы становятся более сложными, а процесс их разработки требует больше времени и финансовых затрат. Существующие подходы к разработке протоколов не формализуют и решают задачу автоматизации разработки протоколов. В данной статье предлагается новая методология разработки коммуникационных протоколов, охватывающая весь процесс разработки от сбора технических требований до создания спецификации и прототипов протокола. Проведен анализ эффективности методологии при помощи теории сетей Петри, а также представлены результаты апробации методологии в ряде реальных промышленных проектов.

Communication protocols are becoming more complex,and their development process requires more time and money. Existing approaches to the development of protocols do not formalize and solve the problem of automation of protocols’ development. This article proposes a new methodology for the development of communication protocols, covering the entire development process from the gathering of technical requirements to the creation of protocol specifications and prototypes. The effectiveness of the methodology was analyzed by the Petri nets theory. The results of methodology testing in a number of real industrial projects are presented.

Ключевые слова:

проектирование − development; коммуникационные протоколы − communication protocols; сети Петри − Petri Nets; моделирование − modeling.

Список литературы

1. Lin, H. An improved method for constructing multiphase communications protocols / H. Lin, C. Tarng // IEEE Transactions on Computers, 1993. – No. 42 (l). – P. 15–26.

2. A Formal Approach to Development of Network Protocols: Theory and Application to a Wireless Standard / M.U. Uyar, Ali Y. Duale, M. Fecko [et al.]. – University of Delaware ECE&CIS departments, 2001. – 33 p.

3. El-Fakih, K. Symbolic Refinement of Extended State Machines with Applications to the Automatic Derivation of Sub-Components and Controllers // K. El-Fakih,G.V. Bochmann / IEEE Transactions on Software Engineering. – 2021. – No. 1. – P. 1–16.

4. An Integrated Model-Driven Development Environment for Composing and Validating Distributed Real-Time and Embedded Systems / G. Trombetti, S. Beydeda, M. Book [et al.] // Model-Driven Software Development / S. Beydeda, M. Book, V. Gruhn. – Berlin : Springer, 2005. – P. 329–361.

5. Анисимов, Н. А. Композициональный подход к разработке параллельных и распределенных систем на основе сетей Петри / Н.А. Анисимов, Е.А. Голенков, Д.И. Харитонов // Программирование. – 2001. – № 6. – С. 30–43.

6. Muffke, F. A BetterWay to Design Communication Protocols / F. Muffke // Degree dissertation PhD, University of Bristol, 2004. – 143 p.

7. Architectural Design / C. A. Vissers, L.F. Pires, D.A. Quartel, M.V. Sinderen. – Berlin: Springer, 2016. – 388 p.

8. Оленев, В. Л. Анализ требований к современным протоколам для бортовых сетей космических аппаратов / В.Л. Оленев // Информационно-управляющие системы. – 2021. – № 1. – C. 8–16.

9. Мараховский, В. Б. Моделирование параллельных процессов. Сети Петри / В.Б. Мараховский, Л.Я. Розенблюм, А.В. Яковлев. – Санкт-Петербург: Профессиональная литература, 2014. – 400 с.

10. Марков, А. В. Анализ сетей Петри при помощи деревьев достижимости / А.В. Марков, А.А. Воевода // Сборник научных трудов Новосибирского государственного технического университета. – 2013. – № 1 (71). – С. 78–95.