- •Стадии проектирования вычислительных систем
- •Определение рабочей нагрузки проектируемой системы
- •Канонический метод проектирования вс
- •1. Стадия разработки технического предложения
- •2. Стадия эскизного проекта
- •2.1. Определение базовой конфигурации вс
- •2.1.1. Типовые структуры базовых конфигураций вс
- •2.1.2. Определение параметров устройств минимальной конфигурации
- •2.1.3. Выбор центрального процессора (вычислительных элементов)
- •2.1.4. Выбор контроллеров (элементов массовой памяти — эмп)
- •2.1.5. Выбор накопителей
- •2.1.6. Выбор числа терминалов
- •2.1.7. Выбор числа линий связи для систем телеобработки и сетей
- •2.1.8. Выбор элементов для систем на транспьютерах
- •Накопители в транспьютерных системах используются стандартные, и их подбор осуществляется обычным образом.
- •2.2. Проверка выполнения ограничений на характеристики для базовой конфигурации вс
- •2.2.1. Проверка корректности ограничения на стоимость
- •2.2.2. Проверка корректности ограничения на время
- •2.3. Типовые структуры вычислительных систем на базе ibm pc и транспьютеров
- •2.3.1. Вычислительные комплексы
- •2.3.2. Системы с телекоммуникационным доступом
- •2.3.3. Локальные сети
- •3. Оценка характеристик базовой конфигурации вс
- •Модель линии связи и аппаратура передачи данных (апд) для встд и лвс
- •Модели остальных устройств вс
- •Модель вычислительной системы в целом
- •4. Оценка характеристик вычислительной системы с помощью моделей
- •4.1. Параметры модели
- •4.2. Определение характеристик вс с помощью модели
- •5. Оптимизация структуры вс
- •6. Аналитические методы синтеза вс
- •6.1. Задача синтеза соо при ограничении на стоимость
- •Где n интенсивность потока заявок на входе n ной смо;
- •6.2. Задача синтеза вс при ограничении на время ответа
- •7. Стадия технического проекта
- •Pсбойij (1pсбоя)pij .
- •Библиографический список
- •Приложение 2. Параметры рабочей нагрузки
- •Параметры задач, решаемых системой
- •Трудоемкости задач и число обращений к файлам
- •Параметры файлов
- •Оглавление
Модель линии связи и аппаратура передачи данных (апд) для встд и лвс
Выделенные линии связи – между двумя сетевыми адаптерами (СА) – вносят задержку в вычислительный процесс. Одна линия с аппаратурой передачи данных (рис. 3.5,а) может быть представлена одноканальной СМО, приведенной на рис. 3.5,б). На рисунке лс=Q– интенсивность потока запросов от удаленных пользователей,лс=Z /Влс,;Z — стандартная длина пакета; Влс — пропускная способность линии.
а
б
Рис. 3.5. Подсистема «Линия связи + АПД» (а) и ее модель (б)
Если Влс мала, то в системе используется К параллельных линий, которые подключаются к АПД с помощью коммутаторов или мультиплексоров. Моделью такой подсистемы служит К-канальная СМО (рис. 3.6).
Модели остальных устройств вс
Устройства ввода-вывода, мультиплексоры, коммутаторы, дисплейные элементы и прочие элементы, которые не вносят задержку в вычислительный процесс, в модели не отображаются.
Модель вычислительной системы в целом
Вычислительная система в целом является совокупностью перечисленных подсистем, а ее модель – совокупностью их моделей, т.е. стохастической сетью. В сетевой модели отображаются все 3 составляющие ВС:
структура (состав устройств и связи между ними), которая представляется совокупностью СМО и их связями;
режим работы системы (отображается связями, вероятностями переходов и дисциплинами обслуживания в узлах);
рабочая нагрузка (поток заявок, времена обслуживания, вероятности переходов).
Известно, что для описания вычислительных систем наибольшее распространение получили разомкнутые стохастические сети, в которых интенсивность источника не зависит от состояния сети. В ВС это соответствует режиму мультипрограммирования с переменным числом задач.
Во всех вариантах курсового проекта используется модель с центральным обслуживающим прибором (которым, как правило, является процессор). Задачи (заявки) первоначально поступают в процессор (в локальных сетях – в линию связи) и затем периодически возвращаются в него после операции ввода-вывода. Указанные операции могут быть двух типов:
а) обращение к ВЗУ;
б) обращение к удаленным пользователям (ЛС).
Таким образом, модель ВС в целом в общем случае можно представить в виде рис. 3.7 – 3.9. Структура модели зависит от типа системы и режима ее работы.
Если в МПВК процессоры одинаковые, то ему соответствует модель, приведенная на рис.3.7 (без нижней ветви – для ВСТД ), в которой СМО S1– двухканальная (в общем случае –К-канальная). Если они разные, то в модели должно быть 2 СМО типаS1. При этом из каждого контроллера и линии связи будет переход в одну из них.
Рис. 3.7. Модель МПВК с общей памятью (в нижней части рисунка добавлен фрагмент для системы с теледоступом – ВСТД)
Рис. 3.8. Модель ММВК со смешанной памятью
Рис. 3.9. Модель ЛВС на двух станциях
В модели ММВК, приведенной на рис. 3.8, p1иp2— вероятности решения задач процессорами 1 и 2 соответственно. Укрупненная модель локальной сети изображена на рис. 3.9. В такой сети пользователи подключаются к линии связи, откуда задачи поступают в процессор, после чего они выполняют обращения к ВЗУ или снова к линии.