Сети ЭВМ и средства телекоммуникаций

Простейшие модели функционирования СВ

 

В соответствии с функциями вычислительных сетей их модели можно разделить на две группы:

- модели обработки данных;

- модели передачи данных.

Простейшие модели учитывают наиболее важные особенности исследуемой сети и относятся к классу базовых моделей. На основе базовых моделей могут строиться более сложные модели, отражающие свойства отдельных подсистем (локальные модели) или сети в целом (глобальные модели).

 

 

 

 

Модели обработки данных

 

В качестве моделей обработки данных можно использовать модели массового обслуживания (ММО): системы массового обслуживания (СМО) и сети массового обслуживания (СеМО) разомкнутые (РСеМО) и замкнутые (ЗСеМО). Необходимо уметь решать задачу параметризации и интерпретировать полученные на модели результаты.

 

 

 

Модель процессорной обработки

(ЦП-ОП)

 

l                                     b _цп

 

 

 З     О                    П

 

 

Одной из важных задач построения модели является ее подробное описание, включающее этап параметризации, при котором устанавливается соответствие между параметрами модели и реальной системы.

Заявка – задача, решаемая в ЭВМ (единица работы).

Прибор – отображает обработку задачи в ЦП с учетом обращений к ОП.

Команда – это одно действие ЦП с учетом обращения к ОП.

Очередь – совокупность задач, готовых к исполнению и ожидающих освобождения ресурсов ЦП.

l  - интенсивность поступления задач

b _цп - среднее время обслуживания

 

b _цп = Q_цп /V_цп ,

 

где Q_цп - ресурсоемкость задачи [тыс. ком.; млн. ком.], V_цп - быстродействие ЦП [тыс. ком./с; млн. ком./с; MIPS].

На основе этой модели могут быть рассчитаны различные характеристики СВ, в частности:

коэффициент загрузки процессора r_цп= l * b _цп (r_цп <1 – условие существования стационарного режима);

среднее время пребывания U_цп = W_цп  + b _цп (при предположении о простейшем потоке заявок и экспоненциальном распределении длительности обслуживания U_цп = b _цп/(1 - r_цп).

 

 

Модель вычислительной системы с учетом работы внешних устройств

 

Если в процессе выполнения задачи осуществляется интенсивный обмен с ВУ, то модель вычислительной системы представляет собой РСеМО.

 

           l                                                  b _цп

 

 

                                b _ву

 

 

Граф СеМО

 

                                            P₁₀

 

                                         «0»           P₁₂

 

«0» – внешняя среда

b_ву  = G / V_ву, где G – объем данных [Кбайт, Мбайт], V_ву - скорость обмена с ВУ [Кбайт/с, Мбайт/с].

P₁₂  = P_ву = D/(D + 1), где D – среднее число обращений к ВУ за время решения одной задачи.

P₁₀  = 1/(D + 1) = 1 - P_ву   - вероятность завершения решения задачи.

(D + 1) – количество этапов счета, среднее число обращений к ЦП.

 

 

Диаграмма работы вычислительной системы

 

                           этапы счета                     

ЦП

 

ВУ

 

 

Характеристики функционирования вычислительной системы: коэффициент загрузки ЦП r_цп, коэффициент загрузки ВУ r_ву, среднее время пребывания задачи в вычислительной системе U_ву  и т.п.

 

 

Модели персонального компьютера (ПК)