基于Petri网方法的网络流量分析及仿真研究

摘要

本文以自相似性为前提，使用Petri网方法对网络流量进行了以下两个方面的研究：　　(1)建模与理论分析。使用Petri网分别建立了无限缓冲区的IP层网络模型(模型1)和有限缓冲区的以太网模型(模型2)，并对模型进行了基于不变量和基于可达性的分析；　　(2)实验仿真。针对所使用模型的特殊性，编写Petri网仿真软件，首先对不同参数下ON/OFF流量源模型的性能作了比较，然后对前述的两种网络模型进行了仿真研究，使用统计的方法，近似地得出了模型1的缓冲区平均队长以及模型2的网络利用率等重要性能指标。

目录

文摘

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1绪论

1.1论文研究的背景

1.2网络流量研究的现状

1.3 Petri网简介

1.4 Petri网在网络流量方面的研究现状

1.5论文的主要工作及研究内容安排

2 Petri网

2.1 Petri网简介

2.1.1 Petri网的基本概念

2.1.2 Petri网的运行

2.1.3 Petri网的基本性质

2.1.4随机Petri网

2.1.5 Petri网示例

2.2 Petri网的分析方法

2.2.1基本Petri网的分析方法

2.2.2随机Petri网的分析方法

2.3本章小结

3网络流量建模

3.1随机过程基础

3.1.1随机过程的几个基本概念

3.1.2随机过程的分类

3.1.3泊松过程

3.1.4马尔可夫链

3.1.5随机过程在网络流量建模及Petri网分析中的应用

3.2自相似随机过程

3.2.1基本概念

3.2.2长相关过程

3.2.3重尾分布

3.2.4自相似性、长相关性和重尾性的关系

3.2.5 Hurst参数的估计

3.3自相似信息流的建模

3.3.1分形布朗运动

3.3.2分形ARIMA过程

3.3.3混沌映射法

3.3.4 M/G/∞模型

3.3.5 ON/OFF模型

3.4本章小结

4网络流量的Petri网模型及其分析

4.1网络流量的Petri网建模

4.1.1模型的基本单位

4.1.2具有无限缓冲区的IP层网络模型

4.1.3具有有限缓冲区的以太网模型

4.2对模型的分析

4.2.1对模型1的分析

4.2.2对模型2的分析

4.2.3对模型分析结果的总结

4.3本章小结

5对网络流量Petri网模型的仿真研究

5.1广义非马尔可夫随机Petri网仿真软件的开发

5.1.1广义非马尔可夫随机Petri网仿真软件的总体设计

5.1.2仿真软件设计中使用的关键技术—多线程

5.1.3广义非马尔可夫随机Petri网仿真软件的实现

5.2对ON/OFF流量源的仿真研究

5.2.1 ON/OFF流量源自相似性的验证

5.2.2在不同参数下对ON/OFF流量源模型的研究

5.3对无限缓冲区IP层网络模型的研究

5.4对有限缓冲区以太网模型的仿真研究

5.5本章小结

结束语

致谢

参考文献