Постников В.М. - Методические указания по выполнению курсовой работы (1035446), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Определяем U - среднее количество компьютеров, которое непосредственноремонтируются специалистами.U = L−Q(П4.6)5. Определяемкомпьютеровρо - коэффициент загрузкиρо = U / Cодного специалиста, занятого ремонтом(П4.7)6. Определяем T р - среднее время пребывания компьютера в неисправном состоянии(в очереди на ремонт и ремонте)13T р = Tц − tно(П4.8)Где Tц - среднее время цикла для компьютера (время наработки на отказ плюс времянахождения в неисправном состоянии)Согласно правилу Литтла имеемN = λ ⋅ Tц = λ ⋅ (T р + tно )(П4.9)L = λ ⋅ Tр(П4.10)Где λ - интенсивность потока заявок, циркулирующих в СМО, равная интенсивностипотока отказов компьютеров в системеПриравниваем выражения (П4.9) и (П4.10) и находим T рTр =ИмеемL ⋅ tноN −L(П4.11)7. Определяем W - среднее время нахождения компьютера в очереди на ремонтW = T р − to(П4.12)8.
Определяем Tц - среднее время цикла для компьютераTц = T р + tно(П4.13)9. Определяем ρе - коэффициент загрузки компьютера, т.е. долю времени, в течениекоторого он находится в исправном состоянииtρе = но(П4.14)Tц10. Определяемn- среднее количество исправных компьютеровn = ( N − L)(П4.15)11. Определяем режим работы службы ремонта и обслуживания компьютеров. Согласноорганизационно-технологическому процессу, протекающему в системе, справедливыследующие выраженияρе =λ ⋅ tноρо =(П4.16)Nλ ⋅t0(П4.17)CПриравнивая выражения (П4.16) и (П4.17) получаемρе С ⋅ tно=ρо N ⋅ tо(П4.18)Анализируя выражение (П4.18) получаем:- еслиρе С ⋅ tно==1ρо N ⋅ tо(П4.19)то система сбалансированная, компьютеры и специалисты, занятые их ремонтом имеютодин и тот же коэффициент загрузки;- еслиρе С ⋅ tно=>> 1ρо N ⋅ tо(П4.20)14то компьютеры загружены намного больше, чем специалисты, занятые их ремонтом, и,следовательно, в системе мало неисправных компьютеров;- еслиρе С ⋅ tно=<< 1ρо N ⋅ tо(П4.21)то компьютеры загружены намного меньше, чем специалисты, занятые их ремонтом, и,следовательно, в системе много неисправных компьютеров.Убытки организации ( Y ) при i- м варианте организации работы службы ремонтаiкомпьютеров определяются по формулеY = mi ⋅ Si + Li ⋅ S(П4.22)iГде m – количество специалистов занятых ремонтов компьютеров при i- ом вариантеiорганизации работы службы ремонта компьютеров.При этом наилучший вариант ( d ) организации работы службы ремонтакомпьютеров определяется по формулеY = min Y(П4.23)diiПример.
Исходные данные:N = 100 компьютеровtно = 800 часtо = 8 часЗаработанная плата специалиста за один час составляет S1 = 200 руб/часФинансовые потери организации от неисправного компьютера за один час составляютS = 350 руб/(компьютер час)Результаты расчетов, проведенные по формулам (П4.1 – П4.15), приведены в табл.П4.1Таблица П4.1Характеристики функционирования СМО M/M/C/N/ПППО/Nпри N = 100 компьютеровПараметрКоличестворемонтниковP0QLU = L −Qρо = U / Cn=N −Lρе = n / NWTрTц = T р + tноρ е / ρоtно = 800 час tо = 8 часВариант 1Вариант 2Вариант 3c =1c=2c=30,075700,337600,365846,645757,570050,924300,924300,300841,287960,987120,493560,041101,030780,989690,3299092,430000,9243098,712000,9871298,969200,9896957,5200065,520002,4369010,436900,332118,33200865,52000810,43690808,33200123После подстановки в выражение (П4.22) исходных данных и результатов расчетов,приведенных в табл.
П4.1, получаем:15для варианта 1для варианта 2для варианта 3Y = S + L ⋅ S = 200 + 7,57 ⋅ 350 = 2843,50 руб/час1 1 1Y = 2 ⋅ S + L ⋅ S = 2 ⋅ 200 + 1, 288 ⋅ 350 = 850,80 руб/час21 2Y = 3 ⋅ S + L ⋅ S = 3 ⋅ 200 + 1,031⋅ 350 = 960,85 руб/час31 3Анализ полученных результатов позволяет утверждать, что согласно выражению(П4.23) наилучшим вариантом решения является вариант 2 Поэтому фирме следуеторганизовать работу службу ремонта компьютеров на базе двух сотрудников.Приложение 5Самостоятельно оценить эффективность работы службы ремонта и обслуживаниякомпьютеров.Таблица П51Характеристики функционирования СМО M/M/C/N/ПППО/Nпри N = 100 компьютеров tно = 600 часtо = 8 часПараметрКоличестворемонтниковP0Вариант 1c =1Вариант 2c=2Вариант 3c=30,0009230,2087320,257518QLU = L −Qρо = U / Cn=N −Lρ рc = n / NTр24,070025,06920, 9990770,9990770,8787622,1831,304230,650,1273151,441431,314110,4380074,93080,74930897,8170,9781798,55860,985586200,73913,39028,77506Tц = T р + tно800,739613,39608,775ρ рc / ρо0,751,52,2516Приложение 6Аналитическое моделирование рассматриваемой СОИ методом фонового потокаФормализованная схема и исходные данные рассматриваемой СОИОбщая формализованная схема СОИ в виде сети массового обслуживания (СМО)приведена на рис.П6 1.1-pОАд1ОАф1БкОАдnОАкБпБд1ОАд1БдnОАдnОАпОАфnpРис.
П6.1 . Формализованная схема СОИ, содержащая ПЭВМ, канал и сервер.В схеме используются следующие обозначенияОА Дi − обслуживающий аппарат, имитирующий дообработку на i-той рабочей станциисети запроса от этой станции к серверу после обработки запроса на сервереОАфi − обслуживающий аппарат, имитирующий формирование запроса от i-той рабочейстанции к серверу; ( i = 1...N );Бп − буфер, имитирующий очередь запросов к каналу;ОАК — обслуживающий аппарат, имитирующий задержку при передаче данных черезканал;Бп − буфер, имитирующий очередь запросов к процессорам;ОАп − обслуживающие аппараты, имитирующие работу процессоров.Бдi − буфер, имитирующий очередь запросов к i-му диску;ОАдi − обслуживающий аппарат, имитирующий работу i-го диска.Р- вероятность обращения запроса к ЦП после обработки на диске.
Обслуживаниезаявок во всех ОА подчиняется экспоненциальному закону.Исходными данными аналитической модели являются:ОбозначениеОписание- N- число рабочих станций сети- Т0- среднее значение времени дообработки на рабочей станции сетизапроса от этой станции к базе данных на сервере- Тp- среднее значение времени формирования запроса от рабочейстанции сети к базе данных на сервере- tк- среднее значение времени передачи запроса по каналу- С- число процессоров сервера- tпр- среднее значение времени обработки запроса в ЦП сервера- tдi- среднее значение времени обработки запроса в диске сервера- Рi- вероятность обращения запроса к i диску сервера после обработкизапроса в процессоре17Выходными характеристиками аналитической модели являются:ОбозначениеОписание- Треак- среднее значение времени реакции системы- ρк- коэффициент загрузки ОА, имитирующего работу канала передачи данных- ρпр- коэффициент загрузки ОА, имитирующего работу процессора сервера- ρдi- коэффициент загрузки ОА, имитирующего работу i–ого диска сервераВведём следующие обозначения:λф1 – среднее значение суммарной интенсивности фонового потока запросов,выходящих из ОА, имитирующих работу рабочих станций, в каналλф1β – среднее значение интенсивности фонового потока запросов, проходящих черезОА, имитирующих работу сервера и дисков, где β=1/(1–р) ;β - среднее количество проходов запроса по тракту процессор-диски за время одногоцикла его обработки в системе.tк – среднее значение времени обработки запроса в канале передачи данных;tк=0.5(tк1+ tк2 ).Гдеtк1 и tк2соответственно среднее время передачи запроса по каналу в прямоми обратном направлениях.n – количество серверов, обслуживающих рабочие станции;m = 1/ P количество дисков в сервере, при условии, что все они одинаковыеiPi - вероятность обращения к i-му диску сервераПорядок расчета рассматриваемой системы методом фонового потокаПри расчете используется приближённый итерационный алгоритм нахождениязначения выходных характеристик рассматриваемой системы1.Определяем начальное значение для λф1 1 N − 1C1;;⋅2tβ⋅tβ⋅P⋅tnр кi д Nλф1= К1min К1 принимает значения в диапазоне 0.9…0.999995, по умолчанию 0,995.2.Определяем средние времена пребывания запроса в узлах системы: канале,процессоре, дисках:Tk =3.2t k1 − 2λф1t kβ ⋅ tпрTпр =1 − ( β ⋅ λ ⋅ tпр / с)сф1Tд =β ⋅ tд.1 − β ⋅ pi ⋅ λф1 ⋅ tдОпределяем интенсивность фонового потока после очередной итерации:λф =N −1Tо + Тр + Тк + Тпр + Тд184.
Сравниваем λф1 и λф .Еслиλ ф1 − λ ф< ∆ , то переход на пункт 6, иначе на пункт 5λф∆ может принимать значения в диапазоне от 0,000001 до 0,9. По умолчанию 0,05Определяем новое приближённое значение для λф1:5.δ 1 = (λф1 − λф ) / К 2К2 принимает значения в диапазоне 10…100000, по умолчанию 100λф1 = (λф1 − δ 1) .Переход на пункт 2.6.Определяем выходные результаты аналитической модели.Определяем средние времена пребывания запроса в узлах системы: канале,процессоре и дисках.Tk =2t k1 − 2 λ ф1 t kβ ⋅ tпрTпр =1 − ( β ⋅ λ ⋅ tпр / с)сф1Tд =β ⋅ tд1 − β ⋅ pi ⋅ λф1 ⋅ tдОпределяем загрузку основных узлов системы: рабочей станции, пользователя,канала передачи данных, процессора и дисков сервера.ρT + Tр= 0РС Тциклаρ к = 2λ t kρпольз =TргдеТциклаρ пр = β ⋅ λ ⋅ tпр / сТцикла = Tо + Тр + Тк + Тпр + Тдρд = β ⋅ λ ⋅ pi ⋅ tдλ=гдеNTцРезультаты аналитического моделированияНомер эксперимента12Исходные данныеКоличество рабочих станций1010Среднее время дообработки запроса на РС00Среднее время формирования запроса на РС100200Среднее время передачи через канал в прямом11направленииСреднее время передачи через канал в обратном11направленииКоличество процессоров11Среднее время обработки запроса на процессоре1010Количество дисков11Среднее время обработки запроса на диске1010Вероятность обращения запроса к ЦП после обработки00на дискеРезультаты моделирования.Загрузка рабочей станции0,64880,8488Загрузка пользователя рабочей станции0,64880,8488Среднее количество работающих РС6,4888,488Загрузка канала0,12980,08488Загрузка процессора0,648804244Загрузка диска 1Загрузка диска 2Среднее время цикла системыСреднее время реакции системыНачальная интенсивность фонового потокаКонечная интенсивность фонового потокаКоличество итераций0,6488154,15554,1550,099500,05837182190,4244235,61335,6130,099500,03818310345100100110010011050501111110220011012001102200,50,58820,58825,880,11760,58820,43370,43374,3370,086750,43370,35320,17663,5330,07060,70630,58820,5882169,9469,9940,099500,052942020,8675230,55130,550,049750,03904770,70630,7063283,151233,1510,049750,03179133Приложение 7Имитационное моделирование рассматриваемой СОИ на языке GPSSФормализованная схема моделируемой СОИ приведена на рис.П6.1Текст программы на языке GPSSINITIALINITIALINITIALINITIALINITIALINITIALINITIALX$STATION_N,17X$STATION_TD,170X$STATION_TF,170X$CANAL_T,5X$SERVER_T,10X$DISK_N,2X$DISK_T,20WORKSTATION_DWORKSTATION_FSERVER STORAGEDISK_N FUNCTION0.5,1/1,2STORAGE 10STORAGE 101RN1,D2EXPONFUNCTIONRN1,C230,0/.1,.104/.2,.222/.3,.355/.4,.510/.5,.69/.6,.915/.7,1.2/.75,1.37/.8,1.5/.84,1.83/.88,2.12/.9,2.3/.92,2.52/.94,2.82/.95,2.98/.96,3.2/.97,3.5/.98,3.9/.995,5.3/.998,6.2/.9995,7/1,8GENERATE ,,,X$STATION_NWOSF QUEUEENTERADVANCELEAVEASSIGNQSYSTEMWORKSTATION_F,1X$STATION_TF,FN$EXPONWORKSTATION_F,13,SVRCANQUEUESEIZEDEPARTADVANCERELEASETRANSFERQCANALCANALQCANALX$CANAL_T,FN$EXPONCANAL,P3SVRENTERADVANCELEAVEASSIGNQUEUESEIZEDEPARTADVANCERELEASETRANSFERSERVER,1X$SERVER_T,FN$EXPONSERVER,15,FN$DISK_NP5P5P5X$DISK_T,FN$EXPONP50.0, PER,SVRPERWOSDASSIGNTRANSFERENTERADVANCELEAVEDEPARTTRANSFER3,WOSD,CANWORKSTATION_D,1X$STATION_TD,FN$EXPONWORKSTATION_D,1QSYSTEM,WOSFGENERATE 100000TERMINATE 1START120Укрупненная структура программы моделируемой СОИ на языке GPSS имеетследующий видБлоки и меткиINITIALSTORAGEFUNCTIONGENERATEМетка WOSFМетка CANМетка SVRМетка REPПояснениеЗадание количественных и временных параметров исходных данных системыЗадание многоканальных узлов системыЗадание Ф.Р.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
