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LOTOS技术在网络协议设计中的应用研究

作　者: 张键
导　师: 王继曾
学　校: 兰州理工大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: FDT LOTOS 规范风格形式结构模型协议验证转换实现
分类号: TP393.04
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

随着计算机网络、通信网络以及分布式系统的不断发展，通信协议有日渐复杂化的趋势，形式描述技术在网络协议设计中占有举足轻重的作用，作为国际化标准之一的LOTOS技术是专为分布式系统设计的形式描述技术，特别是通信服务和协议。本文对LOTOS技术在网络通信协议设计中的应用方法进行了研究。归纳总结了基于LOTOS的形式化描述方法、形式化的转换、验证和实现等方法理论，以及通信服务和协议的构造方法及服务规范到协议规范的等效性转换方法，重点研究了规范风格和结构概念在服务和协议设计中的应用。文章主要由四部分构成：第一部分：简要介绍了形式描述技术在协议工程中的应用范围，LOTOS技术的背景和发展状况(第一章)；然后介绍了LOTOS的语言基础(第二章)。第二部分：详细描述了在网络协议设计中基于LOTOS相关技术的应用领域及在这些领域中的应用方法，包括：LOTOS规范风格、LOTOS转换、LOTOS验证、LOTOS实现、ELOTOS以及LOTOS工具集等(第三章)。第三部分：详细论述了通信模型的构造方法，服务规范和协议规范的构造方法，及将服务规范转变为协议规范的方法(第四章)。第四部分：提出了LOTOS规范风格在网络服务和协议设计中的应用方法、形式结构模型的概念及实现方法、面向宏的概念及实现方法、LOTOS规范的C、C++实现方法(第五章)；并举一案例说明基于LOTOS技术的协议设计方法(第六章)。

全文目录

第一章绪论  6-12
  1.1 课题的研究背景  6-10
    1.1.1 协议工程概述  6-8
    1.1.2 形式化描述技术概述  8-9
    1.1.3 研究基于LOTOS的形式描述技术的意义  9-10
  1.2 课题的应用背景  10-11
  1.3 课题研究的内容  11-12
第二章 LOTOS基础  12-17
  2.1 LOTOS技术概述  12-13
  2.2 LOTOS中常用的基本概念  13
    2.2.1 进程及其相关概念  13
    2.2.2 门径  13
  2.3 行为算子  13-14
  2.4 抽象数据类型  14-17
    2.4.1 简单抽象数据类型的定义  15
    2.4.2 对已有类型的扩充或组合  15
    2.4.3 参数化类型的定义  15-16
    2.4.4 类型重命名  16-17
第三章基于LOTOS技术的应用  17-30
  3.1 LOTOS规范风格(Specification Styles)  17-18
    3.1.1 整体的风格(Monolithic style)  17
    3.1.2 面向约束的风格(Constraint-oriented style)  17
    3.1.3 面向状态的风格(State-oriented style)  17-18
    3.1.4 面向资源的风格(Resource-oriented style)  18
  3.2 LOTOS的转换  18-21
    3.2.1 形式化转换  18-19
    3.2.2 转换策略  19-21
  3.3 LOTOS的实现  21-24
    3.3.1 目标实现环境  21-22
    3.3.2 实现空白  22-23
    3.3.3 抽象模型到实现模型  23
    3.3.4 最终实现规范实现(realising the implementation)  23-24
  3.4 LOTOS的验证  24-27
    3.4.1 测试  24-27
    3.4.2 校验  27
  3.5 LOTOS的扩展ELOTOS  27-28
  3.6 LOTOS协议工具集EUCALYPTUS  28-30
第四章服务和协议规范的构造方法  30-37
  4.1 LTS和双向模拟  30-31
  4.2 通信模型  31
  4.3 规范构造方法  31-37
    4.3.1 两个实体的规范构造  31-33
    4.3.2 多实体规范构造  33-37
第五章结构概念与协议设计  37-46
  5.1 结构概念与规范语言  37
  5.2 等级抽象在规范描述中的应用  37-38
  5.3 形式结构模型的创建原则和方法  38-40
    5.3.1 设计形式结构模型所需遵守的原则  38-40
    5.3.2 形式结构模型的创建方法  40
  5.4 协议设计和规范风格在设计中的作用  40-41
  5.5 面向宏的规范风格  41
  5.6 使用面向宏的风格描述OSI数据传输模型  41-44
  5.7 LOTOS规范的C、C++实现方法研究  44-46
    5.7.1 抽象数据类型的实现  44
    5.7.2 进程定义的实现  44
    5.7.3 规范定义的实现  44-45
    5.7.4 行为表达式的实现  45-46
第六章基于LOTOS的动态再配置协议的设计  46-52
  6.1 动态再配置协议  46-47
    6.1.1 AAA分布式代理模型  46
    6.1.2 动态再配置  46-47
    6.1.3 协议原理  47
  6.2 基于LOTOS的形式规范  47-52
    6.2.1 协议结构  47-48
    6.2.2 协议实体一:配置器代理  48
    6.2.3 协议实体二:应用代理  48-49
    6.2.4 协议实体三:软件总线(通信媒体)  49
    6.2.5 协议元素:抽象数据类型  49-52
结论与展望  52-53
参考文献  53-56
致谢  56-57
攻读学位期间发表论文  57

LOTOS技术在网络协议设计中的应用研究

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