Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Моделирование телекоммуникационных систем и сетей. Учебное пособие
.pdf
6.10. Окно гистограмм Table Window
81
Если наблюдение производится за устройством обслуживания, то
гистограмма позволяет фиксировать сколько транзактов было обслужено
за интервал модельного времени от 1 до 2 минут, сколько транзактов за
интервал от 2 до 3 минут и т.д. в разных диапазонах.
Для построения гистограммы нужная информация накапливается в
специальной таблице, которая организована операторами программы моделирования. В программы для организации сбора статистической информации вводят специальный оператор TABLE для накопления статистических данных различных временных параметров. А для накопления статистических данных об ожиданиях в очередях используется специальный
оператор QTABLE. Эти данные необходимы, чтобы определить, какие статистические данные соответствуют временным задержкам транзактов в
устройствах обслуживания или времени ожидания транзактов в очередях.
Существуют различия при использовании в программе модели операторов TABLE и QTABLE. Различие между ними состоит в том, что использование оператора TABLE требует наличие еще одного дополнительного элемента программы, а именно оператора TABULATE. Для оператора
QTABLE никаких дополнительных элементов не надо, сбор информации в
этом случае выполняется с помощью модулей сбора статистики, встроенных в систему GPSS.
При создании программы модели каждой создаваемой таблице гистограмм присваивается своё уникальное имя. Если запускается «Окно гистограмм», то в нем предлагается выбрать нужную гистограмму из списка,
сформированного системой моделирования GPSS. При формировании
этого списка система моделирования учитывает все используемые в модели таблицы (рис. 51).
Рис. 51. Выбор гистограммы в Окне гистограмм для отображения
Когда процесс моделирования закончится и будет собрана вся статистика исследуемого процесса, то формируется гистограмма, отражающая
всю собранную статистику. Если процесс моделирования запустить заново,
6. Окна системы GPSS World
82
то в процессе выполнения моделирования изменяется и отображаемая гистограмма. Это позволяет наблюдать за характеристиками процесса моделирования и состоянием моделируемой системы. При моделировании, для
отображения статистики исследуемого процесса, можно управлять выводом гистограммы с помощью кнопки на панели окна гистограмм.
6.11. Совместное использование нескольких окон
Моделирование организовывается для наиболее полного исследова-
ния разрабатываемой системы массового обслуживания. Современная система имеет сложную структуру, у которой необходимо не только определить характеристики процессов, но и проводить наблюдение за имитацией
работы системы, используя пошаговый режим моделирования. Для решения проблем исследования процесса моделирования возможно одновременное открытие сразу несколько окон, расположенных для одновременного просмотра на экране (рис. 52).
Рис. 52. Расположение окон для одновременного наблюдения
при пошаговом моделировании
6.11. Совместное использование нескольких окон
83
В каждом окне отображаются различные параметры и характеристики моделируемой системы.
При использовании пошагового режима управления выполнение одного шага процесса моделирования производится с помощью однократного
нажатия клавиши F5. За один шаг выполняется одновременное выполнение
действий всеми операторами модели за интервал времени, равный единице
принятого модельного времени.
7. Создание модели
84
7. СОЗДАНИЕ МОДЕЛИ
Рассмотрим процесс создания простой модели телекоммуникацион-
ной системы.
Далее, для понимания процесса моделирования в GPSS телекомму-
никационных систем, рассмотрим пример создания модели. Рассматриваемый пример не сложен, но вполне достаточен, чтобы начать строить модели. Для его выполнения необходимо понимание всего лишь нескольких
GPSS-блоков. Если возникнет необходимость узнать более подробно о возможностях, которые предоставляют блоки, то нужно обратиться к справочнику по системе моделирования GPSS, где подробно описаны блоки системы моделирования и их параметры, благодаря которым значительно
расширяется область применения моделей.
Любая телекоммуникационная система включает в себя источник
поступающих транзактов (в системе называются информация или вызовы)
и устройства обработки поступающей информации. Создаваемая модель
располагается в окне модели. Все действия с информацией моделируются
с помощью определенного набора блоков, набор которых включен в систему GPSS. Процесс создания модели алгоритма работы телекоммуникационной системы состоит в том, что определяются используемые блоки
модели и порядок передачи транзактов от блока к блоку.
Каждый транзакт имеет определенное число параметров, значения
которых могут меняться в результате выполняемых действий.
Все блоки, моделирующие работу телекоммуникационной системы,
имеют настраиваемые параметры, благодаря чему, в ее модели можно учитывать с приемлемой точностью особенности функционирования реальной
системы.
В качестве примера рассмотрим создание простейшей программы.
Для создания модели запускаем систему моделирования GPSS. В появившемся окне выбираем в строке меню панели управления. команду File.
После этого появляется список команд, приведенный на (рис. 53).
В этом списке первой доступной командой является New. После выбора команды на экран выводится окно Новый документ.
7. Создание модели
85
Рис. 53. Список команд
В нем следует выбрать элемент Model и нажать кнопку OK. После
этого на экран выводится окно для создания новой модели (рис. 54).
Рис. 54. Пример окна для ввода новой модели
Модель в системе моделирования GPSS World (далее GPSS-модель)
представляет собой последовательность команд и операторов (блоков)
языка GPSS, описывающих объект моделирования.
Рассмотрим пример создания GPSS-модели для решения следующей
задачи – моделирования работы телекоммуникационной системы.
7. Создание модели
86
Задача
Простая вычислительная система состоит из двух компьютеров. Задания на обработку поступают каждые 5±2 секунд. Когда вычислительная
система занята, поступающие и не выполненные задания поступают на обработку повторно по истечении 3±2 секунды. Длительность выполнения задания составляет 7±2 секунд. Требуется составить таблицу распределения
моментов времени, в которые задания были выполнены. Сколько времени
уйдет на выполнение 200 заданий?
Текст программы модели на рис. 55.
Рис. 55. Текст программы
Создание моделей выполняется путем записи в окно модели блоков
в определённом порядке (рис. 56).
По окончанию процесса моделирования в среде «GPSS World»
остаются для анализа результатов три открытых документа: окно с программой модели (файл с расширением – «.GPS»), программа на языке
GPSS в машинных кодах (файл с расширением – «.SIM») и файл c сформированным полным отчётом (файл с расширением – «.GPR» ). Из-за
множества создаваемых документов в процессе моделирования, каждый
из которых открывается в отдельном окне, возникает вероятность потери
некоторой информации.
Поэтому необходимо внимательно следить за документом, с которым выполняется какое-либо действие, например сохранение, закрытие
* Модель вычислительной системы*
*************************************
SSets STORAGE 2
Transit TABLE M1,.5,1,20 ;Транзитное время
GENERATE 5,2 ; Входящие задания
Povt GATE SNF SSets,Occup ;Попытка занять компьютер
ENTER SSets ;Прием задания
ADVANCE 7,3 ;Решение заданий
LEAVE SSets ;Освобождение компьютера
TABULATE Transit ;Занесение в таблицу транзитного времени
TERMINATE 1 ;Вывод задания
Occup SEIZE Paus ;Отказ в обслуживании
ADVANCE 3,2 ;Ожидание в течение 3+/-2 секунды
RELEASE Paus ;Конец ожидания
TRANSFER,Povt ;Повтор попытки занять компьютер
**************************************************************
7. Создание модели
87
окна без сохранения, изменение содержимого окна и некоторые другие.
Здесь выполнение какого-либо ошибочного действия может привести к потере информации по результатам моделирования.
Рис. 56. Пример окна с текстом программы
Здесь использованы следующие операторы
STORAGE – сущность Storage – это хранилище с именем Sets, в дан-
ном случае вычислительная система, обладающая общей вместительностью 2-х персональных компьютеров, используется для выполнения поступающих заданий.
TABLE – этот блок определяет таблицу «Transit», в которой во время
моделирования накапливается информация о времени обработки заданий и
которая по окончанию моделирования будет использована для формирования гистограммы. Накапливаемая информация представляет собой временной интервал между первым поступлением задания в вычислительную систему и успешным завершением его выполнения. Занесение в «Transit»
очередного значения стандартного числового атрибута «SNA» происходит
перед входом Транзакта в Блок TERMINATE.
GENERATE – Транзакт, представляющий поступления заданий в
вычислительную систему, интервал поступления 5±2 секунд.
GATE – Блок GATE перенаправляет задание в Блок Occup, когда все
компьютеры вычислительной системы заняты. Это происходит, когда вычислительная система не может принимать на обработку новые задания, в
этом случае повторяется через некоторый промежуток времени передача
задания, которое не было выполнено.
7. Создание модели
88
ENTER – если компьютеры вычислительной системы не заняты вы-
полнением поступающих заданий или занят только один компьютер, а это
значит, что хранилище не заполнено полностью. Транзакт проходит блок
GATE и входит в следующий блок ENTER. Здесь он занимает одно свободное место в хранилище Sets. Если после этого все места в Sets будут заняты,
то в блоке GATE остальным Транзактам доступ к хранилищу будет закрыт.
Любой Транзакт, который проходит в Блок ENTER, соотносится с успешным выполнением очередного полученного задания.
ADVANCE – Блок куда входит Транзакт – это блок, который задер-
живает задания на время длительностью 7±3 секунды моделируя тем самым время его выполнения. Задание будет задержано в Блоке ADVANCE
на моделируемый интервал времени.
LEAVE – при прохождении Транзакта через блок LEAVE освобож-
дается одна из ячеек хранилища для приема других Транзактов. Этим моделируется освобождение компьютера вычислительной системы для приема и выполнения очередного поступившего задания.
TABULATE – Блок TABULATE заносит в таблицу Transit значение
времени, потраченное на выполнение очередного задания, в виде точки для
дальнейшего использования при построении гистограммы.
TERMINATE – когда Транзакт проходит Блок TERMINATE он выводится из моделирования. Это означает, что выполнение очередного задания было успешно завершено.
ADVANCE – Транзакт входит в Блок ADVANCE, помеченный флагом Occup. Это означает, что наступило событие, когда транзакту не удалось
занять ячейку хранилища Storage. В этом случае он моделирует ожидание
перед тем, как произвести повторную отправку задания на выполнение.
TRANSFER – Блок TRANSFER выполняет безусловную пересылку
Транзакта назад, к Блоку GATE, помеченному флагом Povt. Здесь Транзакт
попытается повторить попытку занять одну из ячеек хранилища Storage.
Другим словами, осуществляется попытка повторной отправки задания на
выполнение в вычислительную систему.
Транзакты представляют переданные, но не выполненные задания.
Если при поступлении заданий в вычислительную систему оказывается,
что она занята, то при прохождении транзакта через Блок GATE, помеченный флагом Povt, поступившие задания передаются на метку Occup для
7. Создание модели
89
ожидания в Блоке ADVANCE, примерно на 3±2 секунды. После задержки
задание возвращается в Блок GATE и пробует повторно пройти на обработку. При наличии свободного компьютера задание проходит через Блок
GATE дальше. Задание попадает в Блок ADVANCE с задержкой, которая
моделирует время выполнения задания на компьютере. После этого задание покидает модель.
В приведенной модели сущность Storage моделирует количество
компьютеров вычислительной системы в виде хранилища вместимостью в
2 единицы. Использование в модели хранилища позволяет в дальнейшем,
путем изменения его вместимости, выполнить экспериментирование с увеличением количества компьютеров.
Если задание не может быть выполнено, то оно задерживается на
3±2 модельных секунды в Блоке ADVANCE который помечен флагом
Occup. Количество Транзактов находящихся в этом Блоке будет представляет собой количество заданий, которые будут пытаться повторно попасть
в вычислительную систему для их выполнения.
Оператор TABULATE Transit будет выполнять запись в таблицу
Transit длительности временных интервалов попыток поступления каждого
транзакта на выполнение. В таблице фиксируются значения атрибута M1
для каждого транзакта, когда он покидает систему. По окончании моделирования будет построена гистограмма, на основе данных таблицы Transit,
показывающих сколько времени потребовалось заданию на то, чтобы оно
было выполнено.
Когда транзакт проходит через Блок TERMINATE, то он удаляется
из модели. Таким образом, выполняется имитирование окончания моделирования одного задания. Программный оператор TERMINATE 1 производит вычитание единицы (величина, указанная в команде TERMINATE) из
счетчика, считающего количество необслуженных транзактов (счетчика
завершений).
Значение «счетчика завершений» задается пользователем при запуске процесса моделирования. Шаг изменения счётчика можно менять путем записи нужной величины шага в поле А Блока TERMINATE. В процессе моделирования значение «счетчика завершений» изменяется в меньшую сторону. В нашем случае шаг изменения счетчика 1. Когда значение
счетчика достигнет нуля, моделирование завершается.
7. Создание модели
90
По разным источникам специализированной литературы в описаниях системы моделирования GPSS встречается несколько вариантов обозначения транзакта, это может быть требование, задание, заявка и др.
При написании программы модели в системе GPSS рекомендацией
организационного порядка является выполнение частого сохранения
набранной программы с помощью команды меню File Save. Особенно это
актуально при наборе большой, сложной программы. При сохранении
файла с моделью в системе GPSS к его имени автоматически, самой системой моделирования, добавляется расширение .GPS.
7.1. Компиляция модели
Текст программы любой создаваемой модели необходимо скомпилировать, чтобы ее можно было использовать в процессе моделирования,
т.е. выполнить преобразование из исходного кода в машинный код.
Для выполнения компиляции надо произвести следующие действия:
ВЫБЕРИТЕ File / Open
В диалоговом окне ВЫБЕРИТЕ Net и НАЖМИТЕ Open
Следующим шагом является создание объекта Simulation.
ВЫБЕРИТЕ Command / Create Simulation (рис. 57).
Рис. 57. Пример окна с выбором команд
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]