随机Petri网在传输层协议分析中的应用

"网络传输层协议的随机Petri网模型及性能分析* (2001年)" 这篇2001年的论文聚焦于网络传输层协议的建模与性能分析，利用广义随机高级Petri网（GHLSPN）这一数学工具。Petri网是一种强大的建模语言，尤其适用于描述和分析离散事件系统，如计算机网络。在计算机网络模拟中，传统的排队网络理论已经无法充分应对现代通信网络复杂性的需求，因为它们往往计算时间长且效率较低。而随机Petri网（SPN）由于其与连续时间马尔可夫链的关系，能够更有效地计算出系统的稳态标记概率和性能指标。 GHLSPN在本文中进一步扩展，引入了瞬时变迁、禁止弧和标记变量等概念。禁止弧是一种特殊类型的连接，它可以改变变迁的实施条件，使得网络模型的动态行为更为丰富和精确。此外，论文还探讨了等价标记变量的判定条件，这些变量的等价性意味着它们对系统的整体行为并无实质性影响，简化了模型的复杂性。 论文的核心贡献是建立了一个基于GHLSPN的网络传输层协议模型，这个模型能够综合考虑确认控制、窗口流控制和错误重传控制等关键机制对网络性能的影响。这些机制是现代网络协议中的重要因素，它们确保数据包的正确传输，防止拥塞，并处理传输错误。通过这样的模型，论文能够克服过去评估网络性能时的一些局限性，提供更全面和精确的性能分析。 作者詹柔莹在文中首先定义了带有标记变量的GHLSPN，并解释了如何区分和处理禁止弧。然后，论文展示了如何构建和分析GHLSPN模型，特别是如何处理等价标记变量，使得模型的可达集可以简化为一个齐次有穷状态、连续时间的嵌入马尔可夫链。最后，通过具体的网络传输层协议实例，论文演示了GHLSPN模型在实际问题中的应用和效果，强调了这种方法在性能评估中的实用性和有效性。 这篇论文对网络性能分析领域做出了重要贡献，它不仅提供了新的建模方法，而且通过引入更复杂的网络控制机制，提升了对网络性能理解的深度。对于网络工程师、系统分析师以及研究离散事件系统的人来说，这是一篇极具价值的参考文献。