目前,实用的网络体系结构都是层次结构,TCP/IP是目前互联网所使用的主流网络体系。由于最初的TCP/IP协议栈本来就是为了窄带文本数据而开发的,随着全球互联网的蓬勃发展,TCP/IP层次网络体系所带来的矛盾也不断突出。现在对网络体系结构的研究表现在两个方面,一个是在TCP/IP体系结构上进行改进。另一种研究就是针对现在网络通信技术发展的特点,结合网络应用的需要,进行新型网络体系结构的研究。本文介绍了一种新型的网络体系结构——服务元网络体系结构,主要分析了服务元网络体系结构的特点,节点模型,服务元的定义以及提供的服务等。文中对服务元体系结构的可靠传输服务进行了分析和研究,并重点介绍了保证可靠传输服务的机制-滑动窗口协议。在此基础上,本文系统地介绍了Petri网和着色Petri网的数学定义及应用范围,并且使用CPN Tools对可靠传输服务进行了形式化描述,在此基础上对滑动窗口协议建立CPN模型,并进行了仿真分析和动态特性分析。文中详细描述了可靠数据传输服务设计与实现的几个重要方面,包括可靠数据传输特性和滑动窗口的特点;基于新网络结构的可靠数据传输服务的通信模型,建立的CPN模型描述了可靠数据传输服务的基本状态和变迁,仿真运行结果表明可靠数据传输服务能正确地进行通信,动态特性分析结果也验证了模型的正确性。另外,文中采用了和传统CPN建模方法完全不同的方法来建立Reliable-CPN模型:传统方法构造的CPN模型需分层实现,即模型分页,然后把变迁的各个状态手工分解到每个子页中完成。本文Reliable-CPN模型的构造充分利用了CPN的强大功能,用CPN中变迁的保证函数和输出弧权的强大功能来减少系统状态并简化模型。即把变迁的各个状态用弧的权和保证函数表示,把变迁的权值和保证函数复杂化。无论将来协议变的多复杂,只是权值复杂化了,保证函数复杂化了,也就是变迁复杂化了,而模型中位置和变迁的数目固定不变。因此本文的模型实现起来简单易理解。仿真模型的建立从网论的角度验证了服务元系统构架下的可靠传输服务,并为从理论角度论证协议的正确性提供了较好的参考。