РПЗ (954363), страница 7
Текст из файла (страница 7)
- обслуживающий аппарат, имитирующий задержку при передаче данных через канал;
- буфер, имитирующий очередь запросов к процессорам;
- обслуживающие аппараты, имитирующие работу процессоров.
- буфер, имитирующий очередь запросов к серверу;
- обслуживающие аппараты, имитирующие работу сервера.
- буфер, имитирующий очередь запросов к i-му диску;
- обслуживающий аппарат, имитирующий работу i-го диска.
Р – вероятность обращения запроса к ЦП после обработки на диске. Обслуживание заявок во всех ОА подчиняется экспоненциальному закону.
Исходными данными аналитической модели являются:
| Обозначение | Описание |
| N | число рабочих станций сети |
| Т0 | среднее значение времени дообработки на рабочей станции сети запроса от этой станции к базе данных на сервере |
| Тр | среднее значение времени формирования запроса от рабочей станции 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 обработки запроса в процессоре |
Выходными характеристиками аналитической модели являются:
| Обозначение | Описание |
| Треак | среднее значение времени реакции системы |
| rк | коэффициент загрузки ОА, имитирующего работу канала передачи данных |
| rпр | коэффициент загрузки ОА, имитирующего работу процессора сервера |
| rдi | коэффициент загрузки ОА, имитирующего работу i–ого диска сервера |
Введём следующие обозначения:
lф1 – среднее значение суммарной интенсивности фонового потока запросов, выходящих из ОА, имитирующих работу рабочих станций, в канал
lф1b – среднее значение интенсивности фонового потока запросов, проходящих через ОА, имитирующих работу сервера и дисков, где b=1/(1–р) ;
b - среднее количество проходов запроса по тракту процессор-диски за время одного цикла его обработки в системе.
tк – среднее значение времени обработки запроса в канале передачи данных;
tк=0.5(tк1+ tк2 ).
Где tк1 и tк2 соответственно среднее время передачи запроса по каналу в прямом и обратном направлениях.
n – количество серверов, обслуживающих рабочие станции;
количество дисков в сервере, при условии, что все они одинаковые
- вероятность обращения к i-му диску сервера
Порядок расчета рассматриваемой системы методом фонового потока:
При расчете используется приближённый итерационный алгоритм нахождения значения выходных характеристик рассматриваемой системы
-
Определяем начальное значение для lф1
lф1= К1min
К1 принимает значения в диапазоне 0.995…0.99995.
-
Определяем средние времена пребывания запроса в узлах системы: канале, процессоре, дисках:
.
-
Определяем интенсивность фонового потока после очередной итерации:
-
Сравниваем lф1 и lф .Если
, то переход на пункт 6, иначе на 5 -
Определяем новое приближённое значение для lф1:
К2 принимает значения в диапазоне 10…1000,
.
Переход на пункт 2.
-
Определяем выходные результаты аналитической модели.
Определяем загрузку основных узлов системы: рабочей станции, пользователя, канала передачи данных, процессора и дисков сервера.
где
где
Результаты аналитического моделирования:
| Номер эксперимента | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Количество рабочих станций | 33 | 33 | 33 | 33 | 33 |
| Среднее время дообработки запроса на РС | 330 | 660 | 330 | 330 | 330 |
| Среднее время формирования запроса на РС | 330 | 660 | 330 | 330 | 330 |
| Среднее время передачи через канал в прямом направлении | 5 | 5 | 10 | 5 | 20 |
| Среднее время передачи через канал в обратном направлении | 5 | 5 | 10 | 5 | 20 |
| Количество серверов | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Среднее время обработки запроса на сервере | 10 | 10 | 10 | 20 | 40 |
| Результаты моделирования. | |||||
| Загрузка рабочей станции | 0,958 | 0,98 | 0,93 | 0,93 | 0,927 |
| Загрузка пользователя рабочей станции | 0,479 | 0,49 | 0,466 | 0,466 | 0,463 |
| Загрузка канала | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Загрузка сервера | 0,24 | 0,122 | 0,466 | 0,233 | 0,154 |
| Среднее время цикла системы | 522 | 1021 | 537 | 537 | 540 |
| Среднее время реакции системы | 272 | 521 | 287 | 287 | 290 |
-
Имитационное моделирование сети
Имитационное моделирование рассматриваемой PCOD на GPSS. Структура программы имеет вид, описанный в таблице 10.1.
Таблица 10.1. Структура программы.
| Блоки и метки | Пояснение |
| INITIAL | Задание количественных и временных параметров исходных данных моделируемой системы |
| STORAGE | Задание многоканальных узлов системы |
| FUNCTION | Задание функции распределения запросов по узлам и времени выполнения запросов в узлах |
| GENERATE | Генерация количества задач, циркулирующих в системе |
| Метка WOSF | Объединяет набор блоков, описывающих формирование запроса на рабочей станции |
| Метка CAN | Объединяет набор блоков, описывающих обработку эапроса в канале |
| Метка SVR | Объединяет набор блоков, описывающих обработку эапроса в процессоре |
| Метка REP | Объединяет набор блоков, описывающих правило перехода запроса после обработки на диске в канал |
| Метка WOSD | Объединяет набор блоков, описывающих дообработку запроса на рабочей станции |
Текст программы на языке GPSS:
INITIAL X$STATION_N,15
INITIAL X$STATION_TD,150
INITIAL X$STATION_TF,150
INITIAL X$CANAL_T,5
INITIAL X$SERVER_T,10
INITIAL X$DISK_N,2
INITIAL X$DISK_T,20
INITIAL X$PROP,0.0
WORKSTATION_D STORAGE 10
WORKSTATION_F STORAGE 10
SERVER STORAGE 2
DISK_N FUNCTION RN1,D2
0.5,1/1,2
EXPON FUNCTION RN1,C23
0,0/.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/.9995,7/1,8
GENERATE ,,,X$STATION_N
WOSF QUEUE QSYSTEM
ENTER WORKSTATION_F,1
ADVANCE X$STATION_TF,FN$EXPON
LEAVE WORKSTATION_F,1
ASSIGN 3,SVR
CAN QUEUE QCANAL
SEIZE CANAL
DEPART QCANAL
ADVANCE X$CANAL_T,FN$EXPON
RELEASE CANAL
TRANSFER ,P3
SVR ENTER SERVER,1
ADVANCE X$SERVER_T,FN$EXPON
LEAVE SERVER,1
ASSIGN 5,FN$DISK_N
QUEUE P5
SEIZE P5
DEPART P5
ADVANCE X$DISK_T,FN$EXPON
RELEASE P5
TRANSFER 0.0, PER,SVR
PER ASSIGN 3,WOSD
TRANSFER ,CAN
WOSD ENTER WORKSTATION_D,1
ADVANCE X$STATION_TD,FN$EXPON
LEAVE WORKSTATION_D,1
DEPART QSYSTEM
TRANSFER ,WOSF
GENERATE 100000
TERMINATE 1
START 1
Отчёт программы имитационного моделирования:
GPSS World Simulation Report - ImModel.117.1
Sunday, October 28, 2012 19:26:39
START TIME END TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES
0.000 100000.000 31 3 3
NAME VALUE
CAN 7.000
CANAL 10014.000
CANAL_T 10003.000
DISK_N 10005.000
DISK_T 10006.000
, то переход на пункт 6, иначе на 5















