Transcript   Katrā datortīkla sistēmā (piem., datorā) katrā no slāņiem darbojas programmas modulis, ko sauc par protokola mašīnu (PM -protocol machine) (entītija, sadarbotne) Tas caur standartizētiem.

1


Katrā datortīkla sistēmā (piem., datorā) katrā no
slāņiem darbojas programmas modulis, ko sauc
par protokola mašīnu (PM -protocol machine)
(entītija, sadarbotne)
Tas caur standartizētiem servisa pieejas
punktiem (SAP) saņem no blakus slāņiem (t. i.,
no augšas un apakšas signālus un reaģē uz
tiem.
2
3

Pirms sastādīt kāda slāņa protokola PM
moduļa programmu ir jāizstrādā tās:
◦ protokola mašīnas (PM) darbības kā arī
◦ partneru PM moduļu sadarbības modelis.

Šeit lieto protokolu mašīnas koncepciju, kas
tas ir?
◦ PM ir galīgā automāta speciāls gadījums, ko izmanto
kā protokola matemātisku modeli.
◦ Protokolautomāta stāvokļu kopu veido visu
protokola mainīgo parametru (arī skaitītāju un
taimeru) stāvokļi.
◦ Protokolautomāta stāvokļu izmaiņa notiek datoru
tīkla funkcionālo bloku mijiedarbības rezultātā.
4


Protokola mašīna – mehānisms, kas nodrošina
sadarbības procesu viena slāņa ietvaros
Protokola mašīnu iespējamo specifikāciju veidi
◦ Galīgie automāti (finite automata)
◦ Paplašinātie galīgie automāti (extended finite
automata)
◦ Agregāti (aggregate approach – H. Pranevicius)
◦ Aģenti, piem., protokolā SNMP
5






Ieejas X var izraisīt stāvokļu pārejas Rij(Si => Sj)
stāvokļu pārejas var izraisīt darbības (Rij => Yo)
{S1, S2,...,Sk} – automāta iespējamo stāvokļu kopa
{X1, X2,...,Xm} - iespējamo ieeju kopa – iespējamo ieeju
alfabēts
{Y1, Y2,...Yn} - automāta iespējamo izeju (darbību)
kopa – alfabēts
Sākuma stāvoklis
Vide
X
automats
Y
6


Tāpēc, ka tā kopas X, S, Y matemātiski nevar
būt bezgalīgas (tad automāta izstrāde nekad
nebeigtos)
Vairums gadījumu tās nepārsniedz 10 vai
dažus desmitus
7
X
1.
2.
3.
4.
Y
Biļešu automāts – atpazīst ieeju X un reaģē ar izeju Y
Kafijas automāts - atpazīst ieejas X, atceras tās un
reaģē ar izejām Y
Starpsistēmu tilta automāts - atpazīst ieejas X, atceras
tās, apmācās (maina reakcijas) un reaģē ar izejām Y
Programmatūras aģents - atpazīst ieejas X, atceras tās,
apmācās (maina reakcijas, veidojot vides modeli) un
reaģē ar izejām Y kā arī reaģē preventīvi (piem., šaha
programma) izejot no vides modeļa stāvokļa, bet ne tikai
no X.
8
Si
Si+1
Si+2
9

Ieeja Xi var izraisīt stāvokļa maiņu, bet tā –
darbību Yj
Xi
S’
S’’
Yj
10
Galīgā automāta stāvokļu-pāreju
diagramma
S1
S2
11
12
13

Can you determine what the system is from the state transition
diagram? What does this say about the abstractions used?
hang up
pick up
receiver
hang up
idle
incoming
call
hang up
other party
hangs up
dia l
tone
connected
other party other party
hangs up
answers
hang up
dia ling
hang up
pick up
receiver
ringing
dial
finish
dialing &
other party
idle
ring
signa l
finish
dialing &
other party
busy
busy
signa l
line
dead
hang up





Atšķirībā no iepriekš aplūkotiem, kad ieejas
ierosina cilvēks, datortīklos FSM sadarbojas
viena ar otru.
Tas nozīmē, ka starp to ieejas alfabētiem X un
izejas alfabētiem Y jābūt pilnīgai atpazīstamībai
Tie ir determinēti automāti, kur reakcija uz
ieejām ir viennozīmīga
Vienīgais izņēmums – pārraides vide, kur var
notikt signālu izkropļojums – t.i., kļūda.
Parasti tas izsauc atkārtotu pārraidi.
15

Kanāls – varbūtīgais automāts
Kanāls
PM1
0.9
PM2
0.1
S1
S2
0.1
0.9
16
17





Nodibinot savienojumu partneru FSM kļūst
aktivizēti uz visu savienojuma laiku
Tie gaida protokola bloku ar sekojošo kārtas
numuru un, saņemot to, sūta apstiprinājumu
Ja ierodas bloks ārpus kārtas, tad tiek pieprasīts
kārtējais
Nosūtot bloku tiek ieslēgts taimeris; to izslēdz, ja
tiek saņemts apstiprinājums.
Ja apstiprinājumu nesaņem pirms taimera beigām,
tad bloks tiek sūtīts atkārtoti.
18
19

Projektējot protokolu nepieciešams ne tikai
pārbaudīt vienas FSM darbību, bet arī
◦ Sadarbības alfabētu savietojamību
◦ sadarbību starp partneru FSM
◦ reakciju uz iespējamām kļūdu situācijām

Tādēļ lieto programmatūras rīkus paralēlo
procesu verifikācijai, piem., uz Petri tīklu
bāzes.
20



Protokolu darbību apraksta kā galīgo automātu
paveida jeb protokolu mašīnu (PM) sadarbību.
To veic konstruējot stāvokļu/pārejas diagrammas,
kas noteic, kā PM reaģē uz attiecīgām ieejām.
Nodibinot vairākus savienojumus katra
savienojuma galā darbojas atsevišķa PM kopija,
kas kontrolē savienojuma datu plūsmu.
21