Моделирование передачи данных через каналы в накопитель

Содержание:

Введение. 2

Описание объекта. 3

Описание и формализация задачи моделирования. 3

Определение цели, математическая запись критерия цели. 4

Выбор критерия качества моделирования и определение границ модели и характера переменных. 5

Выбор математического аппарата. 6

Детализация модели. 7

Разработка имитационной модели. 7

а) выбор имитаторов основных функций. 8

б) выбор имитаторов вспомогательных функций. 9

В)  составление структуры моделирующего алгоритма. 10

г) описание алгоритма. 12

Заключение. 14

Список литературы.. 15

Введение

        Моделированием называется замещение одного объекта другим с целью получения информации о важнейших свойствах объекта  - оригинала.

        Модель (лат. Modulus - мера) – это объект – заменитель объекта – оригинала, обеспечивающий изучение некоторых свойств оригинала.   

Моделирование – один из наиболее удобных и распространённых способов изучения различных процессов, в том числе и технологических. При проектировании сложных объектов возникают многочисленные задачи, требующие точного просчёта и определения различных рабочих характеристик разрабатываемых объектов.

Наиболее полную информацию можно получить в результате моделирования необходимых объектов на компьютере путём имитации поведения частей сложного объекта или самого объекта целиком, с учётом влияющих факторов в условиях, близких к реальным. Метод имитационного моделирования оказывается незаменимым при решении задач, связанных с автоматизацией управления.

В данной курсовой работе рассмотрено моделирование передачи данных  через каналы в накопитель. В качестве средств программной реализации модели применён язык GPSS.

Описание объекта

Данные, поступающие через 9±4 с, передаются по основному или вспомогательному каналу в накопитель. При исправном основном канале по нему данные передаются за 7±3 с. При сбое основного канала, который происходит через 200±35 с, с задержкой 2 с включается вспомогательный канал и передаёт данные за 8 с. Восстановление основного канала занимает 23±7 с. После восстановления резервный канал выключается и основной канал продолжает работу с очередного данного.

 

         сбой      восст.

                                                                                                  7±3с

Данные

9±4 с

                                                                                                         8с      

Описание и формализация задачи моделирования

    В качестве задачи моделирования определяем разработку описательной, концептуальной и имитационной модели передачи данных через основной и вспомогательный канал в накопитель.

   В качестве объекта фигурирует система обслуживания, основными элементами которой являются входной поток, поступающий из внешней среды, обслуживающий аппарат и правило обслуживания. В этом случае основными функциями, с помощью которых можно реализовать задачу, являются функциями, описывающие процесс функционирования и формализующие указанные выше элементы.

Входной поток. На объекте циркулирует следующие входные потоки:

-Поток входных данных можно реализовать в виде t_i = t_i-1 + _i, где t_i – момент поступления в систему i -ых данных, _i – интервал времени между данными, t_i-1 – момент поступления в систему предыдущих данных, _I  - подчиняется закону распределения  f (_i ) и обладает соответствующими числовыми характеристиками. _i – интервал поступления данных в систему, подчиняется равномерному закону распределения (9 ± 4 с)

-Поток сбоев основного канала можно реализовать в виде t_i^сб = t_i-1 ^сб + _i,

где t_i^сб – момент наступления i-го сбоя канала, _i – интервал времени между сбоями основного канала, t_i-1 ^сб – момент наступления предыдущего сбоя основного канала, _I  - подчиняется закону распределения  f (_i ) и обладает соответствующими числовыми характеристиками.

t_i^сб = t_i-1 ^сб + _i, где _i – интервал наступления сбоя основного канала, подчиняется равномерному закону распределения (200 ± 35 с)

-Поток восстановления основного канала можно реализовать в виде t_i^восст = t_i^сб  + _I, где t_i^восст – момент восстановления основного канала, _i – интервал времени между сбоем основного канала и его восстановлением, t_i^сб – момент наступления сбоя основного канала, _I  - подчиняется закону распределения  f (_i ) и обладает соответствующими числовыми характеристиками.

t_i^восст = t_i^сб  + _I, где _i – интервал восстановления основного канала, подчиняется равномерному закону распределения (23 ± 7 с)

Обслуживающие аппараты

в) Задержка которая требуется вспомогательному каналу, после сбоя основного канала, чтобы начать передавать данные:  2с.        

Определение цели, математическая запись критерия цели

Целью моделирования является определить загрузку вспомогательного канала и частоту отказов канала.

Коэффициент загрузки вспомогательного канала

К_з = Σ / Т,                 

Где Σ  - суммарное время передачи n за время проведения эксперимента (моделирования) Т данных.

Частоту отказов основного канала определим в виде относительной загрузки резервного канала. Относительную загрузку вспомогательного канала определим по формуле p=m/N, где m - число данных, поступивших на резервный канал, N - общее число данных.

Выбор критерия качества моделирования и определение границ модели и характера переменных

В соответствии с поставленными задачами и целью моделирования  в качестве модели выбираем два канала передачи данных. Все остальные потоки и устройства принимаем за внешнюю среду. Структура модели в этом случае примет вид:

                                                             τ_осн.к

 

            τ_сбоя      τ_восст

 

τ_д

                                                                 τ_{резерв.к}

   В данном случае фигурируют 5переменных:

τ_д  - интервал времени между поступлениями данных с математическим ожиданием равным 9с и параметрами:

минимальное значение – 9-4=5с, максимальное значение – 9+4=13с.

τ_осн.к – интервал времени, за которое передаются данные по основному каналу с математическим ожиданием 7с и параметрами:

минимальное значение – 7-3=4с, максимальное значение – 7+3=10с.

τ_{резерв.к} - интервал времени, за которое передаются данные по резервному каналу каналу с математическим ожиданием 8с.