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.