19 вариант - Курсовой АСОИиУ (19 вариант), страница 6

8: Формализованная схема рассматриваемой модели (ПЭВМ, сервер и диски).Таблица 23: Исходные данные моделичисло рабочих станций сетисреднее значение времени дообработки на рабочей станции сети запроса от этой станциик базе данных на сервересреднее значение времени формирования запроса от рабочей станции сети к базе данныхна сервересреднее значение времени передачи запроса по каналучисло процессоров серверасреднее значение времени обработки запроса в ЦП серверасреднее значение времени обработки запроса в диске серверавероятность обращения запроса к i-му диску сервера после обработки запроса в процессореNTоTрtкСtпрtдiPi9.1Аналитическое моделированиеВведём следующие обозначения:λф1 – среднее значение суммарной интенсивности фонового потока запросов, выходящих из ОА,имитирующих работу рабочих станций, в канал;λф1 β – среднее значение интенсивности фонового потока запросов, проходящих через ОА, имитирующих работу сервера и дисков, где β =1;1−Pβ – среднее количество проходов запроса по тракту процессор-диски за время одного цикла егообработки в системе;tк = 0.5 · (tк1 + tк2 ) – среднее значение времени обработки запроса в канале передачи данных, гдеtк1 и tк2 – соответственно среднее время передачи запроса по каналу в прямом и обратном направлениях; n – количество серверов, обслуживающих рабочие станции;m=1Pi– количество дисков в сервере, при условии, что все они одинаковые;Pi – вероятность обращения к i-му диску сервера.При расчете используется приближённый итерационный алгоритм нахождения значениявыходных характеристик рассматриваемой системы:36TреакρкρпрρдiТаблица 24: Выходные данные моделисреднее значение времени реакции системыкоэффициент загрузки ОА, имитирующего работу канала передачи данныхкоэффициент загрузки ОА, имитирующего работу процессора серверакоэффициент загрузки ОА, имитирующего работу i–ого диска сервера1) Определяем начальное значение для λф1 :{λф1 = K1 min1С1;;2 · tк β · tпр β · Pi · tд}·N −1NK1 принимает значения в диапазоне 0.995...0.99995.Определяем средние времена пребывания запроса в узлах системы (канале, процессоре, дисках):Tк =2 · tк1 − 2 · λф1 · tкTпр =β · tпр1 − (β · λф1 ·Tд =β · tд1 − β · Pi · λф1 · tдtпр С)С2) Определяем интенсивность фонового потока после очередной итерации:λф =3) Сравниваем λф1 и λф .

Если|λф1 −λф |λфN −1Tо + Tр + Tк + Tпр + Tд< ∆1 , то переход на пункт 5, иначе на 4;4) Определяем новое приближённое значение для λф1 :δ1 =λф 1 − λфK2K2 принимает значения в диапазоне 10...1000.λф1 = λф1 − δ1Переход на пункт 2.5) Определяем выходные результаты аналитической модели:Tцикла = Tо + Tр + Tк + Tпр + Tдλ=NTциклаОпределяем загрузку основных узлов системы.37Рабочей станции:ρP C =Tо + TрTциклаПользователя:ρпольз =TрTциклаКанала передачи данных:ρк = 2 · λ · tкПроцессора:ρпр =β · λ · tпрСДисков сервера:ρд = β · λ · Pi · tд38Результаты аналитического моделирования представлены в таблице 25.Таблица 25: Результаты аналитического моделированияПроведённые эксперименты123451919191919Среднее время дообработки запроса на РС190380570380190Среднее время формирования запроса на РС19038057038019011111102020102033333102020102000000Загрузка рабочей станции0.930.930.960.970.78Загрузка пользователя рабочей станции0.460.460.480.480.39Загрузка процессора0.460.460.320.240.78Загрузка дисков0.150.150.110.080.26Среднее время цикла системы4108201191784486Среднее время реакции системы220440621404296Количество рабочих станцийКоличество процессоровСреднее время обработки запроса на процессореКоличество дисковСреднее время обработки запроса на дискеВероятность обращения запроса к ЦП после обработки на дискеРезультаты моделирования399.2Имитационное моделированиеНеобходимо выполнить имитационное моделирование рассматриваемой системы средства-ми языка GPSS.Структура программы:INITIAL – блок задания количественных и временных параметров исходных данных моделируемой системы;STORAGE – блок задания многоканальных узлов системы;FUNCTION – блок задания функции распределения запросов по узлам и времени выполнения запросов в узлах;GENERATE – блок генерации количества задач, циркулирующих в системе;PCF – метка, объединяет набор блоков, описывающих формирование запроса на рабочей станции;CAN – метка, объединяет набор блоков, описывающих обработку эапроса в канале;SRV – метка, объединяет набор блоков, описывающих обработку эапроса в процессоре;PER – метка, объединяет набор блоков, описывающих правило перехода запроса после обработкина диске в канал;PCD – метка, объединяет набор блоков, описывающих дообработку запроса на рабочей станции.Текст программы на языке GPSS:INITIAL X$STATION_N,19; количество рабочих станцийINITIAL X$STATION_TD,190 ; время на дообработку запросаINITIAL X$STATION_TF,190 ; время на формирование запросаINITIAL X$CPU_T,20; время обработки процессоромINITIAL X$DISK_N,3; количество дисковINITIAL X$DISK_T,20; время обработки на диске;INITIAL X$CANAL_T,5FLAG1 VARIABLE 0FLAG2 VARIABLE 1WORKSTATION_DSTORAGE 19WORKSTATION_FSTORAGE 19WORKSTATION_PC STORAGE 19CPUSTORAGE 1DISK_N FUNCTION RN1,D20.5,1/1,2EXPONFUNCTIONRN1,C230,0/.1,.104/.2,.222/.3,.355/.4,.510/.5,.69/.6,.915/40.7,1.2/.75,1.37/.8,1.5/.84,1.83/.88,2.12/.9,2.3/.92,2.52/.94,2.82/.95,2.98/.96,3.2/.97,3.5/.98,3.9/.995,5.3/.998,6.2/.9995,7/1,8GENERATE ,,,X$STATION_NASSIGN FLAG1,V$FLAG1ASSIGN FLAG2,V$FLAG2PCF QUEUEQSYSTEMQUEUEQREACTIONENTERWORKSTATION_F,1ADVANCE X$STATION_TF,FN$EXPONLEAVEWORKSTATION_F,1ASSIGN3,SRVTEST EP$FLAG1,P$FLAG2,CANLEAVEWORKSTATION_PC,1;CAN QUEUEQCANAL;SEIZECANAL;DEPARTQCANAL;ADVANCE X$CANAL_T,FN$EXPON;RELEASE CANALCAN TRANSFER ,P3SRV QUEUEQCPUENTERCPU,1ADVANCEX$CPU_T,FN$EXPONLEAVECPU,1DEPARTQCPUASSIGN5,FN$DISK_NQUEUEP5SEIZEP5DEPARTP5ADVANCEX$DISK_T,FN$EXPONRELEASEP5TRANSFER 0.0, PER,SRVPER ASSIGN3,PCDTRANSFER ,CAN41PCD DEPARTQREACTIONENTERWORKSTATION_PC,1ENTERWORKSTATION_D,1ADVANCEX$STATION_TD,FN$EXPONLEAVEWORKSTATION_D,1DEPARTQSYSTEMASSIGNFLAG1,1TRANSFER ,PCFGENERATE100000TERMINATE 1START1Так как канал в рассматриваемом варианте модели отсутствует, то соответствующие строкизакомментированы.42Результаты имитационного моделирования представлены в таблице 26.Таблица 26: Результаты имитационного моделированияПроведённые эксперименты123451919191919Среднее время дообработки запроса на РС190380570380190Среднее время формирования запроса на РС19038057038019011111102020102033333102020102000000Загрузка рабочей станции0.930.920.950.970.79Загрузка пользователя рабочей станции0.470.460.470.490.4Загрузка процессора0.460.460.320.240.81Загрузка дисков0.230.240.160.120.4Среднее время цикла системы4118261174786468Среднее время реакции системы219443617398281Количество рабочих станцийКоличество процессоровСреднее время обработки запроса на процессореКоличество дисковСреднее время обработки запроса на дискеВероятность обращения запроса к ЦП после обработки на дискеРезультаты моделирования439.3Сравнительный анализ результатов моделированияСравнение результатов аналитического и имитационного моделирования приведено нижев таблице 27.Таблица 27: Сравнение аналитического и имитационного моделированияРабстПроцДскЦиклРеакАналитическая0.930.460.15410220Имитационная0.930.460.23411219Аналитическая0.930.460.15820440Имитационная0.920.460.24826443Аналитическая0.960.320.111191621Имитационная0.950.320.161174617Аналитическая0.970.240.08784404Имитационная0.970.240.12786398Аналитическая0.780.780.26486296Имитационная0.790.810.446828112345Сравнительный анализ приведенных результатов показывает, что различие между результатами аналитического и имитационного моделирования составляет не более 10%.

Это вполнеприемлемый для инженерных расчётов результаанализ приведенных результатов показывает, чторазличие между результатами аналитического и имитационного моделирования составляет не более 10%. Это вполне приемлемый для инженерных расчётов результат.Разница в значениях между аналитическим и имитационным моделированием объясняетсяследующими причинами:– при аналитическом моделировании методом фонового потока использовали приближённыйитерационный алгоритм нахождения значений выходных характеристик рассматриваемой системы;– при имитационном моделировании на языке GPSS задавали ограниченное время моделирования и использовали приближенную экспоненциальную функцию распределения времениобслуживания, которую задавали по точкам.4410ВыводыВ данной работе было разработано проектное решение на построение распределённойАСОИиУ фирмы и получены следующие результаты:– выбрана структура сетей для центрального офиса и филиалов в соответствии с заданнымипараметрами;– построена блок-схема сети и структурные схемы ЛВС центрального и удаленных офисов;– описаны правила построения сетей фирмы;– для удаленной связи офисов была выбрана технология ADSL, как наиболее подходящая подвыбранные задачи;– произведено сравнение оборудования разных производителей и выбран оптимальный вариант;– приведены методы увеличения производительности и отказоустойчивости серверов;– описана настройка рабочих параметров сетевой ОС MS Windows 7;– описана настройка рабочих параметров СУБД Sybase;– выполнено распределение предметных баз данных по узлам сети;– произведено аналитическое и имитационное моделирование функционирования ЛВС с последующим сравнением полученных результатов.4511 Литература1) Методические указания к курсовой работе по дисциплине "Эксплуатация АСОИиУ";2) Лекции по курсу "Эксплуатация АСОИУ";3) Галкин В.А., Григорьев Ю.А.

- "Телекоммуникации и сети";4) Чёрненький В.М. - Учебное пособие по GPSS.46.