Моделирование передачи данных через каналы в накопитель, страница 2

 τсбоя – интервал времени, через который происходит сбой основного канала. Математическое ожидание равно 200с, минимальное значение – 165с, а максимальное - 235с.

τвосст – интервал времени, через который основной канал после сбоя восстановит свою работу. Математическое ожидание равно 23с, минимальное значение – 16с, а максимальное - 30с.

 Выбор математического аппарата.

Функции модели и критерии цели можно реализовать  с помощью датчиков случайных чисел, арифметических, логических операторов, установив в них конкретные переменные и их численные значения.

Для оценки критериев цели достаточно собрать статические данные по , i ,m, N и т.д.

    Поставленную цель запишем в виде определения загрузки резервного канала и относительной частоты отказов основного канала.                  -коэффициент загрузки резервного канала,

где ∑τi. – общее время работы резервного канала,

Т – общее время работы.

   - относительная частота отказов основного канала,

где m –  число данных прошедших через резервный канал,

N – общее число данных.

    Следовательно, в дальнейшем в модели необходимо определять Στi и находить общее время работы, а также найти число данных, прошедших через вспомогательный канал и общее число пришедших данных. Общее время работы  задано и равно 1час, т.е 216000с.


 Детализация модели

    Выбранный объект, подлежащий моделированию, имеет 2 канала. Целью моделирования является определение загрузки резервного канала и частоты отказа основного канала. Исходя из этого видно, что целью моделирования является только резервный канал. Следовательно, объект можно преобразовать к виду:

 


τсбоя                    τвосст.

Накопитель

 

Вспомогательный канал

 

Анализатор

 
  τд                                                                          τрез.кан

 


Разработка имитационной модели

  Имитационная модель представляет собой вычислительный алгоритм, в котором реализован принцип имитации (воспроизведения) последовательности выполнения операций, протекающих в реальном объекте. Имитационная воспроизводит имитирует процесс функционирования реального объекта средствами вычислительной техники.

Поиск характеристик объекта осуществляется путём проведения эксперимента на модели и обработки полученных статистических данных. Имитационное моделирование используется в тех случаях, если аналитическую модель создать невозможно или же созданная модель сложна в реализации. Как правило, имитационная модель легко реализуема и имеет достаточно высокую точность.

Методика построения имитационной модели

     Имитационная модель строится в четыре этапа:

1. Выбор и составление имитаторов основных функций объекта и внешней среды (имитаторов, реализующих задачу  моделирования);

2. Составление имитаторов сервисных функций, к которым относятся установка исходных данных, сбор и обработка статистических данных, организация эксперимента;

3. Составление структуры моделирующего алгоритма;

4. Описание полученного алгоритма.

а) выбор имитаторов основных функций.

    Система включает в себя 3 элемента, функционирование которых необходимо имитировать: входной поток, процесс обслуживания и правила обслуживания.

    Входной поток. Для этих потоков согласно концептуальному моделированию необходимо выбрать датчик случайных чисел I   с заданным законом распределения  f (i )  и с числовыми характеристиками , а также необходим вычислитель

ti+1 = ti  + I

дсч

 

На объекте циркулирует следующие входные потоки:

- поток данных. Этот поток формируется средствами GPSS блоком GENE А,В, где в поле А записывается математическое ожидание интервалов следования данных, которое в нашем случае равно 9с, а в поле В – величина отклонения от математического ожидания, которое в нашем случае равно 4 с.

GENE 9,4

- поток сбоев основного канала. Этот поток формируется аналогично предыдущему. Только А=200с, В=35с. GENE 200,35

-  поток восстановления  основного канала. В нём А=23с, В=7с. GENE 23,7

  Процесс обслуживания. Для имитации процесса обслуживания необходим датчик случайных чисел (ДС4) с заданным законом распределения и числовыми характеристиками, описанными в концептуальной модели, определяющий время обслуживания . Помимо ДС4 необходимо вычислить (арифметический оператор), определяющий моменты начала (t) и окончания обслуживания i-ого пользователя. В нашем случае процесс обслуживания состоит в передачи данных либо через основной канал либо через резервный на накопитель.

Исходя из цели моделирования, рассматриваем только резервный канал

t= t + ,

=8c.

 В нашем случае процесс обслуживания состоит в передачи данных либо через основной канал, либо через резервный на накопитель.

    Поступление данных в канал имитируется блоком SEIZ А, где в поле А записывается номер канала. Исходя из цели моделирования, рассматриваем только резервный канал

    Передача данных через канал имитируется блоком ADVA А,В, где  в поле А записывается математическое ожидание времени передачи, а в поле В – величина отклонения от математического ожидания. Освобождение канала имитируется блоком RELE А, где в поле А записывается номер канала.

    Правила обслуживания. Дисциплина обслуживания определяется блоком TEST_R А,В,С. В поле R устанавливается условие сравнения. В нашем случае это условие G, что соответствует знаку >, либо условие L, что соответствует знаку <. В полях А и В записываются стандартные числовые атрибуты, подлежащие сравнению. В нашем случае таких блоков будет 2, т. к. сначала мы проверяем, что пришли ли данные после сбоя основного канала, а вторым блоком – пришли ли они до восстановления основного канала. Т. е. в поле А записываем время прихода данных tдi, а в поле В, либо tсбояj , либо tвосстj  . В поле С указывается метка блока куда поступят  данные в случае невыполнения условия. В первом блоке TEST, если tдi <  tсбояj + 2с,  то данные поступят на блок  TERM, который имеет метку М1. Во втором блоке TEST, если tдi > tвосстj, то данные поступят на этот же блок TERM.

б) выбор имитаторов вспомогательных функций.

    В средствах GPSS сбор и обработка начальных условий установлены внутри блоков.