2 Разработка конфигурации многопроцессорной системы
Далее приведены расчёты с помощью которых мы получаем параметры исследуемой нами системы
В результате вышеприведённых вычислений была получена следующая конфигурация системы: три процессора, три накопителя НМД1, четыре накопителя НМД2 и три контроллера ввода-вывода.
3 Разработка аналитической модели мпвс
3.1 Исследование
Для оптимизации среднего времени ожидания в очередях и среднего времени пребывания заявки в сети, было принято решение увеличить количество процессоров и каналов ввода-вывода до четырех.
На рисунке 1 представлена схема стохастической сети, моделирующая исследоваемую систему. Процессоры в данной сети представлены вершиной S1, которая представляет собой четырехканальную СМО. Накопители НМД1 представлены вершинами S2, S3, S4 и НМД2 представлены вершинами S5, S6, S7, S8 которые являются одноканальными СМО. Контроллер ввода-вывода представлены вершиной S9, которая представляет собой четырехканальную СМО.
Рис. 1 –Стохастическая сеть, моделирующая исследуемую систему
Матрица вероятностей данной сети представлена на рисунке 2:
Рис. 2 – Матрица вероятностей стохастической сети
После построения стохастической сети она была исследована на различных параметрах процессора, накопителей НМД1 и НМД2 и контроллера ввода-вывода. Далее в таблицах и графиках приведены результаты исследования:
интенсивность |
17 |
17,5 |
18 |
18,5 |
19 |
19,5 |
20 |
загрузка процессора |
0,64 |
0,66 |
0,67 |
0,69 |
0,71 |
0,73 |
0,75 |
длины очередей в сети |
21,25 |
25,68 |
31,75 |
40,67 |
55,42 |
86 |
203,1 |
При изменении интенсивности входящего потока было выявлено, что интенсивность входящего потока, равная 20 является максимально возможной, при которой система работает нормально. Интенсивность входящего потока, указанная в моем задании, равная 19, является оптимальной для данной системы, так она обеспечивает хорошую производительность и дает возможность увеличения интенсивности входящего потока.
производительность |
0,0041 |
0,0045 |
0,0049 |
0,0053 |
0,0057 |
0,0061 |
загрузка процесссора |
0,65 |
0,71 |
0,77 |
0,84 |
0,9 |
0,96 |
длина очереди |
0,65 |
1,11 |
1,91 |
3,49 |
7,34 |
26,16 |
Среднее время пребывания заявки в сети |
3,48 |
3,51 |
3,57 |
3,66 |
3,88 |
4,88 |
При изменении производительности процессора было выявлено, что максимальная допустимая производительность процессорного элемента в построенной сети - 0,0061, а значит значение 0,0045, указанное в задании моего варианта, приемлемо для нормального режима работы и дает возможность увеличивать производительность.
производительность НМД1 |
0,0035 |
0,004 |
0,0045 |
0,005 |
0,0055 |
0,006 |
производительность НМД2 |
0,022 |
0,023 |
0,024 |
0,025 |
0,026 |
0,027 |
число заявок в сети |
27,35 |
33,65 |
43,72 |
62,66 |
109,89 |
533,72 |
При изменении производительности накопителей данных, было выявлено, что их производительность можно уменьшить почти в полтора раза, не нанеся при этом ущерб производительности всей системы.