层次CPN下的OpenFlow协议建模与研究现状

本文主要探讨了基于层次CPN的OpenFlow建模研究的现状和发展。OpenFlow协议作为新一代互联网的核心技术，尤其是斯坦福大学提出的开放网络架构，旨在通过控制器与交换机的协作，实现数据转发和路由控制的分离，解决传统互联网中的安全问题、性能瓶颈以及IP地址短缺等问题。 当前的研究主要集中在以下几个方面： 1. **背景介绍**：文章首先概述了常用的建模方法，如有限状态机（FSM）、带标记转换系统、输入输出变迁系统和Petri网。Petri网因其严谨的数学表述和直观的图形表达，被选为建模OpenFlow的理想工具。特别是层次性的高级Petri网，如CPN，它结合了数据结构和层次分解，不仅有图形表示的直观性，还有强大的数学理论支持，便于验证系统的功能和逻辑正确性。 2. **研究现状**：当前OpenFlow网络的研究重心在于控制器和交换机的部署策略，网络的可扩展性和性能优化。此外，对于OpenFlow协议，研究人员倾向于采用形式化建模的方法进行深入剖析，包括功能测试和一致性测试，以确保协议的准确性和稳定性。 3. **建模及分析**：文中提到CPN工具在OpenFlow建模中的应用，它提供了易用的建模环境和仿真分析功能，有助于验证协议行为的正确性，如J.Billington和A.K.Gupta利用CPN成功构建并分析了ContractNetProtocol，证明了协议的正确运行特性。 4. **实践应用**：OpenFlow协议被设计为网络协议建模的理想平台，通过层次CPN模型，可以抽象出协议的核心逻辑，忽略不必要的细节，如代理与进程间的通信，但仍能保持协议功能的有效性。 5. **目标与挑战**：随着研究的深入，未来可能面临的问题是如何进一步提高OpenFlow网络的效率、安全性，以及如何处理更复杂的网络环境和流量控制需求。 这篇研究论文着重于探讨了层次CPN在OpenFlow协议建模中的优势，展示了如何通过这种方法对OpenFlow进行形式化分析，以及如何利用CPN工具进行模型验证，为OpenFlow网络的设计、优化和安全性提供理论支持。同时，也揭示了当前研究的重点和未来可能面临的挑战。