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Comunicación y Concurrencia

Comunicación y Concurrencia. Dr. Raúl Monroy Borja. Aplicaciones de bisimilaridad. Ejemplos de aplicación. Protocolo de comunicación Protocolo CSMA/CD. Protocolo de enlace de datos. Considere un protocolo de enlace de datos, modo simplex, enlace punto a punto, con reconocimiento positivo.

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Presentation Transcript

  1. Comunicación y Concurrencia Dr. Raúl Monroy Borja Aplicaciones de bisimilaridad

  2. Ejemplos de aplicación • Protocolo de comunicación • Protocolo CSMA/CD

  3. Protocolo de enlace de datos • Considere un protocolo de enlace de datos, modo simplex, enlace punto a punto, con reconocimiento positivo. • El medio de transmisión tiene capacidad infinita pero puede perder mensajes. • Considere que el mensaje que contiene el reconocimiento de recepción jamás puede perderse

  4. deliver ack Los componentes accept ack Sender Receiver sm ms mr mr sm Medium ms L={ack,sm,ms,mr}

  5. El protocolo [Walker 87] • Especificación • Service = accept(x).deliver(x).Service • Desarrollo • Protocol = (Sender | Medium | Receiver)\ L • Donde L = {ack,sm,ms,mr} • Sender = accept(x). sm(x).Sender'(x) • Sender'(x) = ms.sm(x).Sender'(x)+ack.Sender def def def def

  6. Continúa def • Medium = sm(x).Medium’(x) • Medium’(x) = mr(x).Medium + t.ms.Medium • Receiver = mr(x).deliver(x).ack.Receiver • L (Protocol) = L (Service) = {accept,deliver} def def

  7. Sesión con CWB agent Service = accept.'deliver.Service; agent Protocol = (Sender | ...)\ L; set L = {ack,sm,ms,mr}; • Algunos comandos: • sort Protocol; (* accept,’deliver *) • size Protocol; (* 7 states *) • graph Protocol; • states Protocol; • eq(Protocol,Service); (* true *)

  8. Grafo de transición t Protocol E Service accept accept deliver deliver A t S´ C t t D t B

  9. Análisis del protocolo • ¿Son Protocol y Service observablemente equivalentes?

  10. Modelo y análisis del Protocolo CSMA/CD • Caso de estudio tomado de Parrow, J. Verifying a CSMA/CD-protocol with CCS. Protocol Specification, Testing and Verification VIII, Aggarwal, S. and Sabnam, K. (eds) Elsevier Science (North-Holland) IFIP, 1988.

  11. Generalidades • Especificación de servicio, capa n: comportamiento de capa, desde la perspectiva de capa n+1 • Conjunto de primitivas • Especificación de protocolo, capa n: conjunto de entidades, detallando el comportamiento e interconexión de cada una • Verificación: la especificación del protocolo implica la especificación del servicio, capa n

  12. Verificación de protocolos: una metodología • Defina Ln , cada acción corresponde a una primitiva de servicio, capa n. Similarmente, defina L n -1. • Defina los siguientes agentes: • SSn , especificación de servicio n, L (SSn ) = L n • SSn-1 , especificación de servicio n-1, L (SSn )= L n-1 • PE1, ..., PEk , entidad del protocolo

  13. Pruebe que • SSn≈(PE1 | ... | PEk | SSn -1 ) \ L n-1

  14. El protocolo CSMA/CD • Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (ISO 8802/03) • Varios computadores conectados a un medio compartido • Cada vez que es necesario, una terminal envía datos al medio. • Si ocurre una colisión, los mensajes se pierden. Las terminales en disputa esperan un tiempo aleatorio antes de intentar retransmitir.

  15. continúa • Estudiamos MAC (medium access control ), que se comunica con LLC (logical link control ) aceptando mensajes que MAC ha de enviar a PLS (physical signalling) repetidamente hasta que éste se entregue intacto

  16. Especificación del servicio(restricción: 2 computadores) • MAC provee comunicación virtual en dos direcciones • Usa un buffer unidireccional en cada dirección • En cada buffer pueden haber a lo más dos transmisiones pendientes • Los buffers comparten un recurso crítico, el canal • NB: Transmisión sólo si se posee el canal

  17. def SS = (B12| S | B21 ) \ {P,V} Diseño de la especificación del servicio B21 rec1 send2 P V S P V P V B12 rec2 send1

  18. Diseño (continúa) def • B12 = send1.B’12 B’12 = p.(send1.rec2.v.B’12 + rec2.v.B12) • B21 = send2. B’21 B’21 = p.(send2.rec1.v.B’21 + rec1.v.B21) • S = p.v.S def def def def

  19. Especificación del protocolo • Consiste de 2 entidades MAC, MAC1y MAC2,interconectadas por un medio, M • El comportamiento de MAC debe formularse en términos de las interacciones con LLC y M • Con LLC, tenemos sendi y reci • Con M, tenemos transmisión, recepción y detección en las colisiones de mensajes

  20. Diseño de la especificación del protocolo • Eventos: • b: comienza transmisión MAC a medio • e: termina transmisión MAC a medio • br:comienza transmisión medio a MAC • er: termina transmisión medio a MAC • c: notificación a MAC sobre colisión en medio

  21. send rec Diseño de ... Protocolo (continúa) MAC b br e er c c1 b1 br1 M e1 er1 b2 br2 e2 er2 c2

  22. Diseño (continúa) def • MAC = send.MAC’ + br. (er.(rec.MAC + send.rec.MAC’) + send.er.rec.MAC’) • MAC’ = b.(c.MAC’+ e.MAC) + br.er.rec.MAC’ • MACi = MAC[ fi ] • fi = li / l, para todal en L (P), i en {1,2} def def def

  23. Diseño (continúa) def M = b1.(b2.M’+br2 . (b2.M’+e1.(b2.M’+er2.M))) + b2.(b1.M’+br1 . (b1.M’+e2.(b1.M’+er1.M))) M’ = c1.c2.M + c2 .c1 .M P = (MAC1| MAC2 | M )\{bi,bri,ei,eri,ci}, con i en {1,2} def def

  24. Análisis • P tiene 35 estados • SS tiene 19 estados • P »SS

  25. Conclusiones • Una gran cantidad de sistemas de comunicación pueden modelarse mediante un conjunto de procesos, cada uno de ellos posee un espacio de estados finito.

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