1

Katrā datortīkla sistēmā (piem., datorā) katrā no slāņiem darbojas programmas modulis, ko sauc par protokola mašīnu (PM -protocol machine) (entītija, sadarbotne)

Tas caur standartizētiem servisa pieejas punktiem (SAP) saņem no blakus slāņiem (t. i., no augšas un apakšas signālus un reaģē uz tiem.

2

3

Pirms sastādīt kāda slāņa protokola PM moduļa programmu ir jāizstrādā tās:◦ protokola mašīnas (PM) darbības kā arī◦ partneru PM moduļu sadarbības modelis.

Šeit lieto protokolu mašīnas koncepciju, kas tas ir?◦ PM ir galīgā automāta speciāls gadījums, ko

izmanto kā protokola matemātisku modeli.◦ Protokolautomāta stāvokļu kopu veido visu

protokola mainīgo parametru (arī skaitītāju un taimeru) stāvokļi.

◦ Protokolautomāta stāvokļu izmaiņa notiek datoru tīkla funkcionālo bloku mijiedarbības rezultātā.

4

Protokola mašīna – mehānisms, kas nodrošina sadarbības procesu viena slāņa ietvaros

Protokola mašīnu iespējamo specifikāciju veidi ◦ Galīgie automāti (finite automata)◦ Paplašinātie galīgie automāti (extended finite

automata)◦ Agregāti (aggregate approach – H. Pranevicius)◦ Aģenti, piem., protokolā SNMP

5

Ieejas X var izraisīt stāvokļu pārejas Rij(Si => Sj) stāvokļu pārejas var izraisīt darbības (Rij => Yo) {S1, S2,...,Sk} – automāta iespējamo stāvokļu kopa {X1, X2,...,Xm} - iespējamo ieeju kopa – iespējamo

ieeju alfabēts {Y1, Y2,...Yn} - automāta iespējamo izeju (darbību)

kopa – alfabēts Sākuma stāvoklis

6

automatsX Y

Vide

Tāpēc, ka tā kopas X, S, Y matemātiski nevar būt bezgalīgas (tad automāta izstrāde nekad nebeigtos)

Vairums gadījumu tās nepārsniedz 10 vai dažus desmitus

7

1. Biļešu automāts – atpazīst ieeju X un reaģē ar izeju Y

2. Kafijas automāts - atpazīst ieejas X, atceras tās un reaģē ar izejām Y

3. Starpsistēmu tilta automāts - atpazīst ieejas X, atceras tās, apmācās (maina reakcijas) un reaģē ar izejām Y

4. Programmatūras aģents - atpazīst ieejas X, atceras tās, apmācās (maina reakcijas, veidojot vides modeli) un reaģē ar izejām Y kā arī reaģē preventīvi (piem., šaha programma) izejot no vides modeļa stāvokļa, bet ne tikai no X.

X Y

8

9

Si Si+1 Si+2

Ieeja Xi var izraisīt stāvokļa maiņu, bet tā – darbību Yj

10

S’ S’’

Xi

Yj

S1 S2

Galīgā automāta stāvokļu-pārejudiagramma

11

12

13

Can you determine what the system is from the state transition diagram? What does this say about the abstractions used?

idle

ringing

connected

dia ling

ringsignal

dia ltone

linedead

busysignal

hang up

hang up

hang up

hang up

hang up

incomingcall

pick upreceiver

pick upreceiver dial

finishdialing &other partyidle

finishdialing &other partybusy

other partyanswers

hang upother partyhangs up

other partyhangs up

Atšķirībā no iepriekš aplūkotiem, kad ieejas ierosina cilvēks, datortīklos FSM sadarbojas viena ar otru.

Tas nozīmē, ka starp to ieejas alfabētiem X un izejas alfabētiem Y jābūt pilnīgai atpazīstamībai

Tie ir determinēti automāti, kur reakcija uz ieejām ir viennozīmīga

Vienīgais izņēmums – pārraides vide, kur var notikt signālu izkropļojums – t.i., kļūda.

Parasti tas izsauc atkārtotu pārraidi.

15

Kanāls – varbūtīgais automāts

16

PM1 Kanāls PM2

S1 S2

0.10.9

0.9

0.1

17

Nodibinot savienojumu partneru FSM kļūst aktivizēti uz visu savienojuma laiku

Tie gaida protokola bloku ar sekojošo kārtas numuru un, saņemot to, sūta apstiprinājumu

Ja ierodas bloks ārpus kārtas, tad tiek pieprasīts kārtējais

Nosūtot bloku tiek ieslēgts taimeris; to izslēdz, ja tiek saņemts apstiprinājums.

Ja apstiprinājumu nesaņem pirms taimera beigām, tad bloks tiek sūtīts atkārtoti.

18

19

Projektējot protokolu nepieciešams ne tikai pārbaudīt vienas FSM darbību, bet arī ◦ Sadarbības alfabētu savietojamību◦ sadarbību starp partneru FSM◦ reakciju uz iespējamām kļūdu situācijām

Tādēļ lieto programmatūras rīkus paralēlo procesu verifikācijai, piem., uz Petri tīklu bāzes.

20

Protokolu darbību apraksta kā galīgo automātu paveida jeb protokolu mašīnu (PM) sadarbību.

To veic konstruējot stāvokļu/pārejas diagrammas, kas noteic, kā PM reaģē uz attiecīgām ieejām.

Nodibinot vairākus savienojumus katra savienojuma galā darbojas atsevišķa PM kopija, kas kontrolē savienojuma datu plūsmu.

21