Введение к работе
Актуальность темы. Информационно-вычислительные сети (ИВС) находят все более широкое применение в самых различных отраслях народного хозяйства. Основой ИВС являются сетевые протоколы - строго определенные процедуры взаимодействия информационных и вычислительных систем через интерфейсы или через средства связи. Протоколы определяют многие важные аспекты работы ИВС: надежность доставки данных, количество и качество предоставляемых услуг, совместимость различных ИВС и целый ряд других параметров.
Возрастающая потребность в информационно-вычислительных сетях требует разработки и применения методов проектирования и реализации сетевых протоколов, обеспечивающих сокращение сроков их разработки, а также повышение надежности и эффективности их функционирования. В связи с этим, разработка методического, информационного и программного обеспечения инструментального интегрированного комплекса, позволяющего сократить сроки проектирования и разработки программного обеспечения сетевых протоколов, повысить его надежность, является весьма актуальной задачей-.
Цель и задачи работы. Цель работы заключается в исследовании и разработке методического, а также соответствующего информационного и программного обеспечения, позволяющих создать инструментальный интегрированный комплекс, предназначенный для проектирования, реализации и - тестирования программного обеспечения сетевых протоколов. ДЛЯ достижения поставленной цели в работе решаются следующие основные задачи:
- разработка и исследование_ модели функционирования
протокольного объекта;
- создание формального языка описания функционирования
протокольного объекта, на основе разработанной модели;
- анализ и адаптация методов проверки корректности
описания протокольного объекта применительно к раз
работанной модели,-
- анализ и адаптация методов построения тестов и про
ведения тестирования для проверки программной реали-
зации протокольного объекта;
создание интегрированного инструментального комплекса и методики разработки сетевого ПО в рамках данногс комплекса на основе модели функционирования протокольного объекта и методов его анализа;
апробация инструментального комплекса и реализованны> методов на примере разработки ряда стандартных сетевы> протоколов.
Методы исследований. Методы исследований, используемые е работе, базируются на использовании аппаратов математической логики, теории графов, теории автоматов к технической диагностики.
Научная новизна. Научная новизна работы состоит -в том, что в ней предложена оригинальная автоматная модель функционирования протокольного объекта, а также предложены и обоснованы методы ее анализа, В работе предложен оригинальный подход к построению интегрированного инструментального комплекса, обеспечивающего проектирование, реализацию и тестирование программного обеспечения сетевых протоколов. Суть данного подхода заключается в использовании единой модели протокольного объекта на всех этапах его реализации. Были получены следующие новые научные результаты:
- разработана и исследована автоматная модель прото
кольного uohcwa, предложены методы се описания и
анализа;
- разработана методика проектирования, описания и тестирования программного обеспечения сетевых протоколов;
- предложена архитектура и показана принципиальная
возможность создания интегрированного инструменталь
ного комплекса, обеспечивающего проектирование, ре
ализацию и тестирование программного обеспечения
сетевых протоколов.
Практическая ценность работы. Основної) практический результат работы заключается в реализации интегрированного инструментального комплекса разработчика программного обеспечения сетевых протоколов. Б состав данного комплекса входят следующие компоненты;
- формальный язык спецификации поведения протокольного
объекта;
экранный редактор, позволяющий редактировать описания на языке спецификации;
транслятор, преобразующий описание на языке спецификации В Промежуточный КОД;
модуль проверки корректности спецификации;
модуль генерации программного кода (в настоящее время генерируется код на алгоритмическом язь;ке Си);
модуль генерации тестовых последовательностей;
вспомогательные программы.
5 работе предложена также методика использования инструментального комплекса.
С помощью данного комплекса было спроектировано, реализовано и отлажено программное обеспечение трех сетевых іротоколов: транспортного протокола локальной сети (на основе >екомендации Х.214), канального и сетевого протоколов (ре-сомендация Х.25).
Достоверность научных положений, выводов и практических )екомендаций подтверждена результатами практического ис-юльзования предложенных и исследованных в работе моделей, методик и средств.
Реализация и рнедрение результатов работы.
Исследования по теме.диссертационной работы выполнялись з соответствии с планами' работ ВНИИПЛС ГКВТИ СССР и АН СССР то теме "Исследование и разработка систем автоматизированного троектироаания, систем автоматизации организационной деятельности и обучения на базе локальной сети ЭВМ и рабочих станции" (НГР 01.86.0007765 в рамках программы 0.80.01 по решению важнейших научно-технических проблем: "Создать и зсвоить в производстве вычислительные комплексы общего назначения, управляющие и проблемно ориентированные вычислн-гельные комплексы, периферийное оборудование и программные :редства для них; создавать вычислительные сети различного тзначения, системы и средства телеобработки и передачи цанных").
Наиболее полное воплощение результаты диссертационной заботы нашли при создании программного обеспечения тран-:портного уровня для локальной сети ВНИИПЛС, которая в те-
чение ряда лет служит полигоном ' для отработки различных решений по распределенным системам. Разработанное и оттестированное программное обеспечение транспортного уровня терминальной локальной сети было затем использовано в экспериментальной локальной сети управления доступом- к зарубежным сетям и базам данных, а также в локальной сети "Магистраль", разработанной в Московском авиационном институте им. С.Орджоникидзе.
Так же с помощью интегрированного инструментального комплекса было реализовано программное обеспечение канального и пакетного уровней сетевого интерфейса Х.25. Разработанное и протестированное программное обеспечение было. использовано при создании сетевого тестера интерфейса Х.25, а также при создании терминального концентратора на базе персональной ЭВМ ЕС853 і.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на з- й Всесоюзной конференции "Вычислительные сети коммутации пакетов" (ИЭВТ АН Латвийской ССР, г.Рига, 1983г.), Тезисы Всесоюзного научно-технического семинара "Проблемы создания систем передачи дискретной информации и телеобработки данных о ИВС и АСУ" {РРТИ, г.Рязань, 1985г.), і- й международной конференции "Локальные сети" (ИЭВТ АН Латвийской ССР, г.Рига, 1986г.), 14-й Всесоюзной школе-семинаре по вычислительным сетям (научный совет ЛН СССР, по комплексной проблеме "Кибернетика", г.Минск, 1989г.) и на 6- й Всесоюзной конференции "Вычислительные сети коммутации пакетов" (ИЭВТ АН Латвийской ССР, г.Рига, 1989г.), а также на других семинарах.
Публикации. По результатам выполненных работ были выпущены научные отчеты. Основное содержание диссертации опубликовано в 11 работах.
Личный вклад автора. Все результаты, составляющие основное содержание диссертации, получены автором самостоятельно. Часть публикаций написана в соавторстве, но личный вклад диссертанта является определяющим в части именно тех результатов, которые вынесены на защиту.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения н списка использованной
литературы, включающего 75 наименований и 8 приложений. Объем диссертации: текст на \44 страницах, 27 рисунков, 3 таблицы, список литературы на 8 страницах, 26 страниц приложений.
