网络协议分析试卷讲义

南 京 农 业 大 学 试 题 纸
2015-2016学年2学期 课程类型：必修√、选修 试卷类型：A、B
课程号 1920247 课程名 网络协议分析 学分 2

学号 姓名 班级
题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 总分 签名
得分

一、填空题（30空，每空1分，共30分）
1. 网络协议的三要素： 、 、 。

2. 在协议工程过程中，协议的5种表现形式： 、 、
、 、 。
3. 协议验证的两类主要方法：、 、 。
4. 根据差错发生的位置，差错的三种类型： 、 、
。
5. 差错检测技术： 、 、
、 、 。
6. 简化FSM的方法主要有： 、 、 、
、 _____。
7. SDL是一种基于 和 的混合技术。
8. 协议运行方式有三种： 、 和 。
9. 衡量可达性分析算法效果的两个主要指标： 、 。

本试卷适应范围
网络工程121、
122

装
订
线

装
订
线
二、简答题（4题，每题5分，共20分）
1. 简述协议工程的定义。

2. 简述差错控制的两种途径。
3. 一个系统的FSM是由各个子系统和通道的FSM合成的，请简述合成方式。
4. Petri网的行为性质和结构性质。
三、阅读题（2题，每题10分，共20分）
1. 阅读下列关于系统的SDL/GR描述规范，给出相应的SDL/PR描述规范。

图 1 SDL/GR表示系统
2. 根据下面关于进程的SDL/PR描述规范，给出相应的SDL/GR描述规范。
PROCESS P1(1,10);
DCL num Natural;
START;
TASK num :=0;
NEXTSTATE State_A;
STATE State_A;
INPUT S1;
NEXTSTATE State_B;
SAVE Sa;
ENDSTATE;
STATE State_B:
INPUT Sa;
DECISION num;
(0:9):
TASK num := num+1;
NEXTSTATE State_B;
(=10):
OUTPUT S3;
STOP;
ELSE
OUTPUT Sb;
STOP;
ENDDECISION;
ENDSTATE;
ENDPROCESS;
四、综合题（3题，每题10分，共30分）
1. 分析图所示的Petri网的有界性、活性和可逆性，并说明理由。

2. 观察下图，回答以下问题：
（1）下图中哪个变迁可以点火，并说明理由。
（2）画出点火后Petri网的结构和标记分布。
（3）下图的Petri网是否可以一直点火，如不能请说明原因。
3. 分析图所示的Petri网的有界性、活性和可逆性，并说明理由。
系主任 出卷人
参考答案

一、填空题
1：语法、语义、同步。
2：非形式描述文本、形式描述文本、与机器无关的源程序代码、实现代码、测试集。
3：模型检查、演绎验证。
4：通信链路差错、路由差错、通信节点差错。
5：奇偶检验、循环冗余检验、UUCP检验和、算术检验和、前向纠错（FEC）技术。
6：状态层次化、使用原子过程、使用协议变量、隐藏内部协同事件、简化通道FSM。
7：扩展有限状态机、抽象数据类型。
8：协议交替、协议并发、协议并行。
9：覆盖率、查错率。

二、简答题
1：简述协议工程的定义：
一体化、形式化的协议开发过程称为协议工程。
所谓“一体化”，是指协议描述、验证、实现和测试等技术前后衔接，并在同一个开发系统中完成。
所谓“形式化”，是指形式描述技术贯穿于协议开发的各个阶段，使得协议的研究开发可以独立于非形
式的自然语言文本和最终实现代码，避免协议验证测试的复杂性。

2：简述差错控制的两种途径
1）：硬件途径。这种途径选用高可靠性的设备和传输媒体（如光纤）及相应的辅助措施（如屏蔽）来提
高传输的可靠性。
2）：软件途径。这种途径通过通信协议来实现差错控制。在通信协议中，通过差错检测、肯定确认、超
时重传、否认重传、选择重传等措施来实现差错控制。

3：一个系统的FSM是由各个子系统和通道的FSM合成的，请简述合成方式。
1）：简化各个FSM；
2）：将两个单工通道合成一个全双工通道；
3）：对任意两个彼此耦合的系统合成中间系统，并简化合成后的中间系统。然后将中间系统再合成，直
至获得全局的FSM为止。
4）：合成全局系统后，消去无用的状态，必要时隐藏内部协同事件。

4：Petri网的行为性质和结构性质。
行为性质：
1）：可达性 2）：有界性和安全性 3)：活性
4）：可逆性 5）：可覆盖性 6）：可持续性 7）：公平性
结构性质：
1）：结构活性 2）：结构有界性 3）：可重复性 4）：相容性
5)：结构有界公平性

三、阅读题
1：阅读下列关于系统的SDL/GR描述规范，给出相应的SDL/PR描述规范。
SYSTEM sample;
SIGNAL S1, S2, S3, S4, S5;
CHANNEL C1 FROM ENV TO B1 WITH S1, S2;
ENDCHANNEL C1;
CHANNEL C2 FROM B1 TO B2 WITH S3;
ENDCHANNEL C2;
CHANNEL C3 FROM B2 TO B1 WITH S4;
ENDCHANNEL C3;
CHANNEL C4 FROM B2 TO ENV WITH S5;
ENDCHANNEL C4;
BLOCK B1 REFERENCED;
BLOCK B2 REFERENCED;
ENDSYSTEM sample;

2：根据下面关于进程的SDL/PR描述规范，给出相应的SDL/GR描述规范。

四、综合题
1分析图所示的Petri网的有界性、活性和可逆性，并说明理由。

性质分析：
M[p1,p2,p3,p4,p5]
M0 = [0,0,0,0,1]
t2变迁：
M1 = [1,0,0,1,0]
t3变迁:
M2 = [1,0,1,0,0]
t1变迁:
M3 = [0,1,1,0,0]
t4变迁:
M4 = [0,0,0,1,1]
t3变迁:
M5 = [0,0,1,0,1]
t2变迁:
M6 = [1,0,1,1,0]
t3变迁:
M7 = [1,0,2,0,0]
t1变迁:
M8 = [0,1,2,0,0]
t4变迁:
M9 = [0,0,1,1,1]
Petri网有界判定：由标记向量可知，p3会超过1，因此Petri网无界。
Petri网活性判定：Petri网中t1，t2，t3，t4都会被引发，因此该Petri网是活的。
Petri网可逆性判定：从M0出发，经过t2,t3,t1,t4····，不会产生同前面相同标识
向量，因此该Petri网是不可逆的。

2：（1）：t1变迁可以点火，因为只有t1变迁的输入位置有标记。
（2）：

（3）：不能，当t1点火后，（p1,p2,p3,p4,p5）=(1,1,1,1,0)，此时t1再次点火，（p1,p2,p3,p4,p5）=(0,2,2,2,0)，
然后t2点火，（p1,p2,p3,p4,p5）=(0,2,1,0,0)，此时就没有变迁可以点火了。

3:
性质分析：
M[p1,p2,p3,p4,p5]
M0 = [1,0,0,0,1]
t1变迁：
M1 = [0,1,1,0,1]
t3变迁：
M2 = [0,1,0,1,0]
t2变迁：
M3 =[1,0,0,1,0]
t4变迁：
M4 = [1,0,0,0,1]=M0
t1变迁：
M5 = [0,1,1,0,1]
t3变迁：
M6 = [0,1,0,1,0]
t4变迁：
M7 = [0,1,0,0,1]
t2变迁：
M8 = [1,0,0,0,1] =M0
t1变迁：
M9 = [0,1,1,0,1]
t2变迁：
M10 = [1,0,1,0,1]
t1变迁：
M11 = [0,1,2,0,1]
Petri网有界判定：由标记向量可知，p3会超过1，因此Petri网无界。
Petri网活性判定：Petri网中t1，t2，t3，t4都会被引发，因此该Petri网是活的。
Petri网可逆性判定：从M0出发，经过t1,t3,t2,t4，会产生和M0相同标识向量，因此该
Petri网是可逆的。