2. Практическая часть

2.1. Задание

Распределенный банк данных системы сбора информации организован на базе двух ЭВМ, соединенных дуплексным каналом связи. Поступающий запрос обрабатывается на первой ЭВМ, и с вероятностью 50 % необходимая информация обнаруживается на месте. В противном случае необходима посылка запроса во вторую ЭВМ. Запросы поступают через 10  3 с, первичная обработка запроса занимает 2 с, выдача ответа требует 18  2 с, передача по каналу связи занимает 3 с. Временные характеристики второй ЭВМ аналогичны первой. Смоделировать прохождение 400 запросов. Определить необходимую емкость накопителей перед ЭВМ, обеспечивающую безотказную работу системы и функцию распределения времени обслуживания заявки.

Для эффективного функционирования системы целесообразно выбрать максимизацию загрузки ЭВМ и минимизацию вероятности отказа в обслуживании вследствие переполнения очереди заявок к ЭВМ.

С учетом имеющихся ресурсов в качестве метода решения задачи выберем метод имитационного моделирования, позволяющий не только анализировать характеристики модели, но и проводить структурный, алгоритмический и параметрический синтез модели на ЭВМ при заданных критериях оценки эффективности и ограничениях.

В задании к курсовому проектированию необходимо определить:

необходимую емкость накопителей перед ЭВМ

Для аппроксимации реальных процессов, протекающих в системе, воспользуемся процедурой определения средних значений выходных переменных, поскольку в системе имеются случайные значения переменных и параметров.

2.2. Определение параметров и переменных модели

Входные переменные модели:

• интервал времени (интенсивность) прихода заявок в очередь ЭВМ, t_пр  t_пр, где t_пр – средний интервал времени между приходом заявок к ЭВМ, t_пр – половина интервала, в котором равномерно распределено значение, единица измерения – минута.

• вероятность запроса ЭВМ 2 P_ГР1=0,5;

Выходные переменные модели:

• количество заявок, обслуженных ЭВМ за заданный интервал времени работы распределенного банка данных, N_ОБС, единица измерения – количество заявок;

• количество заявок, которые получили отказ в обслуживании вследствие переполнения числа заявок в очереди ЭВМ за заданный интервал времени работы распределенного банка данных, N_ОТК, единица измерения – количество заявок.

• загрузка ЭВМ1 и ЭВМ2, Z_ГР1 и Z_ГР2, единица измерения – относительная единица;

Параметры модели:

• время работы ЭВМ t_гр1 t_гр1, t_гр2 t_гр2,где t_гр1 , t_гр2 - среднее время работы ЭВМ, t_гр1, t_гр2 - половина времени, в котором равномерно распределено значение, единица измерения – минута;

• сеанс связи, для поиска информации в ЭВМ, t_св, единица измерения – минута;

2.3. Описание концептуальной модели смо

В работе СМО возможны следующие ситуации:

• режим нормального обслуживания, когда запрос обрабатывается на первой ЭВМ: при не нахождении необходимой информации для обработки (с вероятностью 50 %), передается в очередь второй ЭВМ, при наличии свободных мест в двух очередях, ожидает своего времени;

• режим отказа в обслуживании, когда запрос покидает систему вследствие занятости ЭВМ и переполнении очереди другими запросами.

Рис. 2 – Структурная схема

Структурная схема модели является выражением концептуальной, переведенной на язык мат. схем. Учитывая, что процессы, происходящие в СМО, являются процессами обслуживания заявок, используем для их формализации аппарат Q-схем. В соответствии с концептуальной моделью, используя символику Q-схем, структурная схема модели может быть представлена в виде, показанном на рисунке 2 где H – накопители, К – каналы, И - источник.

Накопители H1 и H2 имитируют процесс ожидания пользователей в очереди, который происходит при занятости ЭВМ обработкой запросов. Пунктирные линии означают обработку запросов ЭВМ № 2 при условии, что на ЭВМ № 1 ответ на запрос отсутствует.

Каналы К1 и К2 имитируют непосредственно обработку запросов на ЭВМ.