2.2 Интерпретация результатов моделирования

После моделирования сети Ethernet в программе имитационного моделирования GPSS World выводится отчет, в котором содержится следующая информация:

общие сведения о модели и ее прогоне, включающие модельное время начала (STARTTIME) и конца (END_TIME) прогона, число блоков в модели (BLOCKS), число устройств (FACILITIES), число многоканальных устройств (STORAGES);

сведения об именах объектов модели, включающие для каждого имени идентификатор (NAME) и присвоенное ему числовое значение (VALUE);

сведения о блоках модели, номер или имя блока (LOC), название блока (BLOCKTYPE), количество транзактов, прошедших через блок (ENTRY_COUNT), текущее количество транзактов в блоке в момент завершения моделирования (CURRENTCOUNT);

сведения об устройствах модели, включающие для каждого устройства его имя или номер (FACILITY), количество занятий устройства (ENTRIES), коэффициент использования (UTIL), среднее время на одно занятие (AVETIME);

сведения об очередях модели, включающие для каждой очереди ее имя или номер (QUEUE), максимальную длину очереди в процессе моделирования (МАХ), текущую длину очереди в момент завершения мо­делирования (CONT), общее количество транзактов, вошедших в очередь в процессе моделирования (ENTRIES) и количество «нулевых» входов в очередь (ENTRIES(O)), среднюю длину очереди (AVECONT.), среднее время ожидания в очереди с учетом всех транзактов (AVE_TIME) и без учета «нулевых» входов (AVE(-O));

сведения о статистических таблицах модели, включающие для каждой таблицы ее имя или номер (TABLE), среднее значение (MEAN) и среднеквадратическое отклонение (STD.DEV.) табулируемой величины, границы частотных интервалов (RANGE), частоты (FREQUENCY) и накопленные частоты в процентах попадания наблюдений (CUM.%) в эти интервалы;

сведения о сохраняемых величинах модели, включающие для каждой сохраняемой величины ее имя или номер (SAVEVALUE) и значение в момент завершения моделирования (VALUE).

Число произошедших коллизий в сети во время моделирования определяется количеством попадания транзакта в блок PREEMPT под меткой COLLISION.

В программе моделирования сети Ethernet строится гистограмма числа повторных попыток N блока TABLATE. По оси X откладываются N, а по оси Y - количество кадров прошедших через сеть с этим значением N.

Также строится гистограмма времени нахождения сообщения в сети с помощью блока QTABLE. По оси X откладываются интервалы времени нахождения сообщения в сети (t_{передачи}), а по оси Y - количество кадров, которые, находясь в сети, укладываются в соответствующий временной интервал.

3 Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с целью работы, теоретической частью в п.1 и имитационной моделью метода доступа CSMA/CD в Ethernet на GPSS в п.2.

2. Запустить симулятор языка GPSS. После загрузки симулятора загрузить текст программы модели.

3. Протранслировать программу (Command/Create Simulation), затем запустить программу на выполнение (Command/Start).

4. Ознакомиться с основными результатами работы модели.

5. Исследование влияния интенсивности работы СУ на основные характеристики сети: время передачи кадра, коэффициент загрузки МК, число коллизий и повторных попыток.

   1. . Изменяя в программе параметр, характеризующий интенсивность СУ - Node_Period построить гистограммы времени передачи кадра t_{передачи} с указанием оценки среднего значения и среднеквадратического значения вида:

для следующих значений среднего интервала между кадрами каждого СУ (Node_Period): 420,8; 210,4; 157,6; 105,2; 78,9; 52,6; 36,1. При больших значениях t_{передачи} подстраивать соответствующие параметры блока QTABLE.

5.2. Для тех же значений Node_Period построить гистограммы числа попыток.

5.3. Для тех же значений Node_Period построить графики числа коллизий, среднее значение t_{передачи}, коэффициента загрузки (использования) сети, среднего и максимального числа повторных попыток.

№ экспери- Мента	Node_ Period	Число коллизий	Среднее значение tпередачи	Коэффициент использования сети (ρ)	Среднее число повторных попыток N	Макси-мальное число повт. попыток Nmax
1	420,8
2	210,4
3	157,6
4	105,2
5	78,9
6	52,6
7	36,1

5.4. По полученным в результате экспериментов данным определите интенсивность работы СУ, при которой сеть загружена на 40 %.

5.5. По полученным в результате экспериментов данным определите интенсивность работы СУ, при которой наступает почти полное насыщение сети и, следовательно, резко начинает увеличиваться время передачи кадра t_{передачи}.

6. Исследование влияния длины L МК на число коллизий и повторных попыток. Для значения среднего интервала между кадрами каждого СУ (Node_Period) = 105,2 постройте графики числа зависимостей числа коллизий и N_max от L, меняя длину МК L = 50, 100, 250, 500, 1000, 2500 м.

7. Исследование влияния алгоритма изменения отсрочки на число коллизий и число переданных через сеть кадров. Для высокой загрузки МК (Node_Period = 52,6 и 36,1) сравнить число коллизий и отношение числа успешно переданных кадров к общему числу сгенерированных для передачи кадров для:

τ = RAND(0, 2^{min(10, N)}) х 512 х ВТ,

τ = RAND(0, 2 ^N) х 512 х ВТ,

τ = RAND(0, 2¹⁰) х 512 х ВТ,

τ = RAND(0, 2⁶) х 512 х ВТ,

τ = RAND(0, 2¹⁰) х 96 х ВТ.

8. Сравнение сетей Ethernet и FastEthernet

8.1. Измените параметры исходной модели так, чтобы сеть стала FastEthernet.

8.2. Проведите эксперимент для Node_Period = 36,1. Сравните результаты с соответствующей строкой таблицы для Ethernet.

8.3. Определите значение интенсивность работы СУ, при которой наступает почти полное насыщение сети FastEthernet и, следовательно, резко начинает увеличиваться время передачи кадра t_{передачи}.