
model-00ae89b6 / Л12_М_pr_
.docПримеры моделей
________________________________________________________________________________
Р
ис.
5.4. Структурная схема информационной
сети
Блок-схема информационной сети показана на рис. 5.4, где выделены уровни базовой (магистральной) сети , реализующей обмен информацией между центрами коллективного пользования абонентской (терминальной) сети, обеспечивающей обмен информацией между пользователями и сетью ЭВМ.
Основными элементами сети являются узлы коммутации (центры) потоков, осуществляющие все основные операции по управлению сетью, включая коммутацию и маршрутизацию потоков сообщений (пакетов);
концентраторы, обеспечивающие сопряжение входных низкоскоростных каналов связи с выходным высокоскоростным каналом; терминалы, выполняющие функции организации доступа пользователя к ресурсам сети и функции по локальной обработке информации; каналы связи, реализующие обмен информацией между узлами сети (узлами коммутации, концентраторами,
терминалами) с требуемым качеством.
На рис. 5.5 изображена структурная схема информационно- вычислительной сети (ИВС) на уровне взаимодействия терминальной и базовой сети.
Р
ис.
5.5. Структура взаимодействия терминальной
и базовой сети.
Информация поступает с терминалов
пользователей в виде сообщений длиной
бит с интенсивностью
сообщений в секунду. Абонентская ЭВМ
подключена к узлу коммутации. Она
обрабатывает поступающую информацию
от концентраторов с производительностью
бит/сек. Мультиплексные
каналы ЭВМ обслуживают по k
- терминалов каждый, передавая данные
со скоростью В бит/сек.
Главная ЭВМ имеет суммарную производительность Н бит/с при наличии п-мультиплексных каналов. В том случае, если производительность абонентской ЭВМ недостаточна, то она через узлы коммутации и магистральный канал связи с пропускной способностью С бит/с подключается посредством центра коммутации к главной ЭВМ. Предполагается, что процессы коммутации выполняются мгновенно.
Укрупненная блок-схема моделирующего алгоритма приведена на рис. 5.6.
Рис.
5.6. Укрупненная блок-схема моделирующего
алгоритма
В процессе проектирования
информационно-вычислительной сети
необходимо оценить среднее время
обработки информации
и вероятность отказа в выполнении работ
в двух случаях:
-
в случае работы только с абонентской ЭВМ (автономный режим);
-
в случае подключения к одной из ЭВМ сети коллективного пользования.
Процесс функционирования данного фрагмента ИВС может быть представлен в виде Q - схемы, имеющей два параллельных канала обслуживания, а также связи, управляющей блокировкой. Структура такой Q - схемы представлена на рис. 5.7.
Р
ис.
5.7. Q - схема.
Здесь:
-
источник;
-
каналы обслуживания. В качестве выходного
потока источника
рассматривается суммарный поток
сообщений от терминалов, т.е. поток на
выходе концентратора.
Выходной поток Q -
схемы составляет обслуживание сообщения
при работе каналов
и потерянные сообщения при отключении
(блокировке) канала
.
В такой постановке решения этой задачи
аналитическим методом в явном виде с
использованием теории массового
обслуживания не представляется возможным
из-за стохастического характера работы
механизма блокировки. Поэтому для оценки
интересующих характеристик можно
воспользоваться методом имитационного
моделирования.
Рассмотрим моделирующий алгоритм процесса функционирования фрагмента ИВС. Для этого запишем:
-
эндогенные переменные (зависимые переменные) от внутренних свойств сети:
- среднее время обслуживания сообщений;
- вероятность отказа в обслуживании;
-
экзогенные переменные от внешних свойств сети:
- интенсивность входного потока сообщений;
- производительность абонентской ЭВМ;
- суммарная производительность главных ЭВМ сети;
- пропускная способность селекторных каналов ЭВМ;
- пропускная способность магистрального канала связи.
Вид уравнения модели зависит от режима работы схемы:
а) при блокированном канале
при
;
б) при работе каналов
,
где
-
величина, связанная с длиной сообщения.
К Q - схемам относятся непрерывно-стохастические модели. В качестве таких типовых схем могут выступать системы массового обслуживания.