Modeling network protocols

Modeling network protocols

1. VALIDACIÓN TRADICIONAL

   • Propósito
     • Detectar errores lo antes posible, antes de entrar en los detalles de la implementación.
   • Objetivo
     • Validar el diseño tan pronto como sea posible durante el ciclo de vida del software
   • Modelos formales, semiformales
     • Capaz
       • Describir la semántica de los comportamientos locales y las comunicaciones
       • Describir comportamientos globales esperados
       • Validar los comportamientos del modelo obtenidos durante las etapas de diseño
       • Ser capaz de conducir a un conjunto de herramientas de software de soporte.
   • Verificar
     • Corrección del comportamiento de un modelo para sistema diseñado
     • Analiza
       • Estructura del gráfico de todos los estados accesibles
     • Demasiados estados es muy costoso

2. COMPLEJIDAD DE LOS PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN

   • Para administrar sistemas informáticos tan complejos, un diseñador al menos pasará por cuatro pasos
     • Validación
       • Comprobar que el sistema cumple sus requisitos
         • La implementación satisface las propiedades requeridas
     • Implementación
       • Realizar las funciones en la arquitectura real y completamente desplegada
     • Arquitectura
       • Proponer la organización conceptual de los elementos seleccionados,componiendo el sistema para cumplir los requisitos solicitados con el mejor rendimiento posible
     • Especificación
       • Definir los requisitos del sistema
   • Después de una fase de validación de diseño exitosa basada en dichos modelos, un sistema es considerado "bien diseñado" y puede implementarse.

3. MODELADO TRADICIONAL

   • Modelos básicos y técnicas de descripicón formal
     • No incluyen operadores específicos del idioma
       • Soluciones más simples
     • Pueden no describir todos los detalles involucrados en los sistemas
       • Si los detalles son importantes para cualquier resultado
         • Buscar otros modelos más completos y complejos
     • Modelos formales básicos principales
       • State automata
       • Petri Nets
   • Modelos de autómatas y máquinas de estados
     • Se basan en tres fundamentos
       • Supuesto 1
         • El sistema tiene
           • Entradas
           • Salidas
           • Sistemas de baja consideración
             • Estado global
       • Supuesto 2
         • Estado inicial
           • Conjunto de estados que parten de este
         • Conjunto de transiciones
       • Supuesto 3
         • Indivisibilidad de la transición entres dos estados
           • La transiciónse completa por completo antes de ingresar al siguiente estado.
           • Indivisibilidad significa que una transición y sus resultados deben completarse antes de llegar al siguiente estado
   • Modelos de red de Petri
     • Definir un soporte gráfico fácil para la representación y comprensión de los conceptos básicos, mecanismos paralelos y distribuidos y sus comportamientos
     • Proporcionar una extensión fácil de entender a máquinas de estado y autómatas
     • Expresar, de manera simple, los principales conceptos básicos necesarios en las comunicaciones, incluyendo espera y sincronización, y, además, puede tener en cuenta sus aspectos temporales y estocásticos
     • Se puede utilizar, al mismo tiempo, primero para la definición de modelos y luego para validación de los comportamientos de esos modelos, permitiendo la definición de análisis, métodos y herramientas de software
     • Garantizar, al no estar relacionado con un lenguaje de programación particular, la independencia de una especificación con respecto a su implementación
     • Las redes de Petri se definen como extensiones del concepto de transiciones en máquinas de estado: las transiciones en PN pueden tener no uno sino varios arcos de entrada (entrantes) al mismo tiempo, y varios arcos de salida (salientes).
   • Lenguas formales y semi formales
     • Primeros enfoques formales
       • SDL (Sépecification and Description Language)
       • Estelle
         • Se basan
           • máquinas de estados
           • CCS (Calculus of Communicating Systems)
         • Gestión de Datos
           • Pascal
       • LOTOS
         • Datos Abstractos
   • Hacia un nuevo lenguaje de modelado
     • Desventajas
       • muy especializados y enfocados en protocolos

4. NECESIDAD DE UN LENGUAJE UNIFICADO PARA LA DESCRIPCIÓN, VALIDACIÓN Y SIMULACIÓN

   • 1. Modelo orientado a objetos para representar la arquitectura de los objetos
   • 2. Enfoque de máquina de estados para representar el comportamiento de los objetos comunicado