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基于Petri网理论的计算机网络性能分析和电子商务模型设计

赵志刚  
【摘要】: 在计算机网络系统当中,网络系统的性能分析和电子商务系统建模是两个重要的研究方向。本文中,我们主要探讨了TCP网络的性能分析问题和电子商务系统中的买方和卖方模型设计问题。TCP网络的性能及其相关问题是目前计算机网络研究的重要方面,我们从全面、深入的分析TCP网络的运行机制出发,抓住TCP网络既随机又相关的特点,提出了新的分析观点,采用了Petri网作为建模求解工具,揭示了TCP网络的实质。在此基础上,我们进一步研究了TCP/IP局域网和ATM主干网互联时的网间互联器的性能分析。由于电子商务是计算机网络的一个重要的应用领域,本文中利用Petri网理论研究了电子商务系统中买方模型和卖方模型的设计问题。 本文的主要内容如下: ● 介绍了目前用于计算机网络建模的几种主要的数学工具,并且从网络建模和模型求解之间存在的矛盾角度出发对这几种数学工具进行了分析和比较。分析了随机Petri网和基本随机过程的关系,讨论了各类随机Petri网的求解方法。 ● 根据共享同一瓶颈链路的TCP连接之间的相关性以及TCP窗口的动态特性,给出了TCP网络的多信源GSPN模型和单信源GSPN模型,并通过迭代计算对模型求解。为了验证模型的有效性,将模型的结果和ns2的仿真结果进行比较。结果表明,我们给出的TCP网络的GSPN模型可以比较准确的估计在给定的网络参数条件下TCP连接的性能。 ● 对永久性虚连接方式的网间互联器的缓冲机制采用M/H/I/K排队方法进行了建模求解。接下来我们在到达过程和排队模型一致的条件下,给出了网间互联器的GSPN行为模型,并且分析了在不同的网络负载下,连接的建立和释放与性能之间的关系。最后我们考虑了IP局域网的数据流的突发特性,并且采用更加接近实际情况的确定 浙江大学博士学位论文H 性变迁来表示连接的建立和释放过程,给出了网 间互联器的DSPN模型,并采用TimeNET进行了 数值计算 .提出了一种面向对象智能体 Petr i网(简称为 OAP 网)模型用来支持电子商务系统中买方/卖方模 型的设计。这种模型不仅兼具面向对象技术和 Petri 网技术的特性,而且还具有智能体系统的 各种特性(如自主性等)。另外,面向对象智能体 Petri 网模型通过在买方模型和卖方模型中设计 的接日可以在模型之间实现异步和同步通信。同 时在本文中,我们还以电子商务房地产交易系统 为例,根据合同网络协议,应用OAP 网设计了 房地产交易中买方(买房方)和卖方(房地产开 发商)模型。并且在最后验证了我们所设计的模 型具有活性、并发性和有效性。 最后对全文进行了概括性总结,并指出了理论和应 用上有待进一步研究的问题。


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