Міністерство освіти, науки, молоді і спорту України
Національний університет «Львівська політехніка»
Кафедра автоматизованих систем управління
Звіт
до лабораторної роботи №4
з дисципліни «Планування експериментів»
на тему:
«ДОСЛІДЖЕННЯ ІМІТАЦІЙНИХ СТОХАСТИЧНИХ МЕРЕЖЕВИХ МОДЕЛЕЙ ОБЧИСЛЮВАЛЬНИХ СИСТЕМ»
Мета - Ознайомлення з методом імітаційного моделювання систем та його застосуванням при досліджені стохастичних мережевих моделей обчислювальних систем.
Теоретична частина.
Імітаційне моделювання – це метод, який дозволяє досліджувати поведінку об’єктів будь-якої природи з будь-якою степенню детальності. Цей метод застосовується, як правило, в тих випадках, коли не існує задовільних аналітичних моделей системи, або методів їх розв’язку, або необхідно провести дослідження об’єкта в динаміці. Імітаційна модель відтворює поведінку реального об’єкта у часі шляхом зміни стану моделі у системному часі. Імітаційне моделювання дозволяє досліджувати об’єкти, в яких одночасно вункціонують декілька паралельних процесів, що притаманно сучасним обчислювальним системам. Ось чому імітаційне моделювання широко використовується для дослідження функціонування WEB-систем, систем передачі даних, мереж Internet та Intranet, інших систем обробки даних і управління.
В даній лабораторній роботі описується система імітаційного моделювання обчислювальних структур, моделі яких відповідають функціонуванню WEB-систем, серверів ужитків, баз даних, маршрутизаторів, робочих станцій тощо. В основі моделювання покладено представлення структури обчислювальної системи мережею систем масового обслуговування, загальний вид якої представлений на рис.1,
Рис. 1. Модель структури обчислювальної системи.
де: ОП – оперативна пам’ять,
ПР1 – ПРm – процесори,
К1 – Кl –канали вводу-виводу,
ПВ1 – ПВk – пристрої вводу-виводу.
Д1-Дn представляють собою джерела заявок, які ініціюють процеси (завдання) в обчислювальній системі з відповідними параметрами. В якості Дi можуть виступати користувачі, які ініціюють заявки до відповідної служби обчислювальної системи безпосередньо або через LAN чи WAN мережу. Виділяються два типи: джерела, які ініціюють незалежні заявки, і джерела, які ініціюють заявки тільки після завершеня процеса, пов’язаного із обслуговуванням попередньої заявки. Це дає можливість моделювати змішані системи, моделі яких не належать до топології чисто розімкнутого або чисто замкнутого типу.
ОП характеризується розміром та алгоритмом іі розподілу. Розглядаються алгоритми розподілу статичними, динамічними розділами та сторінковий розподіл.
Функціонування ПРi може здійснюватися як за алгоритмом квантування часу, або без квантування, т.т. закріплення процесора за процесом триває до виникнення переривання, пов’язаного з виконанням операцій вводу-виводу.
Моделювання ПВi і Кi полягає у затримці в часі, пов’язаної з пошуком і передачею інформації відповідно. Можливість такого розділення дій при виконанні операцій вводу-виводу обумовлено тим, що час пошуку інформації (або час доступу) на порядок більший за час безпосередньо передачі інформації.
В залежності від типів ПВi час пошуку може визначатися за різними законами розподілу і за різними параметрами. Час передачі інформації визначається за швидкодією Кi та розміром об’єму даних, які передаються за одну операцію вводу-виводу.
Кожний пристрій має свою чергу, де фіксуються запити до нього. Передбачені такі дисципліни обслуговування черг: в порядку поступлення (FIFO-first in first out), в зворотньому порядку (LIFO-last in first out), з відносними пріорітетами (RP-relative priority, коли забороняється переривання обслуговування процеса нижчого пріорітета), з абсолютними пріорітетами (AP-absolute priority, коли переривання дозволяється).
Порядок виконання роботи
Розімкнута система
Кількість систем мережі
Кількість каналів в мережі :
Кількість файлів Fi:
Відображення стану вводу-виводу ОП на систему мережі:
Ймовірності переходів марківскої моделі ОП :
Середній час обслуговування каналами...
