А. М. Астахов в статье рассматриваются сети массового обслуживания с отрицательными заявками и различные случаи влияния отрицательных заявок на функционирование сети. Описывается формат для определения данной особе
|
Скачать 99.47 Kb.
|
|
ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СЕТЕЙ С ОТРИЦАТЕЛЬНЫМИ ЗАЯВКАМИ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ А.М. Астахов В статье рассматриваются сети массового обслуживания с отрицательными заявками и различные случаи влияния отрицательных заявок на функционирование сети. Описывается формат для определения данной особенности в программном комплексе по исследованию сетей массового обслуживания. Приводится пример, демонстрирующий влияние отрицательных заявок на функционирование сети.
Рассмотрим сеть массового обслуживания (МО) с разнотипными заявками и многолинейными системами обслуживания (СМО) и предположим, что в сеть может поступать некоторый поток отрицательных заявок. Отрицательная заявка, поступающая в некоторую СМО сети, в которой имеется, по крайней мере одна положительная заявка, мгновенно уничтожает (разрушает, удаляет из сети) одну из них и, после этого сама сразу же покидает сеть, не получая в данной СМО никакого обслуживания. Таким образом, в каждой системе могут обслуживаться (т.е. находиться в линиях обслуживания или ожидать в очереди) только положительные заявки. Положительная заявка типа , после обслуживания в -ой системе с вероятностью поступает в -ю систему как отрицательная заявка. Такая сеть называется (Gelenbe) сетью. Одним из последующих обобщений такой сети являлся случай, когда отрицательная заявка при попадании в систему обслуживания уничтожала группу положительных заявок. Размер группы задается некоторой случайной величиной с функцией распределения . Если же значение случайной величины окажется больше числа обслуживаемых заявок, то система полностью опустошается. Существуют также обобщения приведенного выше функционирования на случай когда, отрицательные заявки воздействуют на очередь к СМО или на очередь и на рабочие линии одновременно. Кроме того, удаленные из системы положительные или отрицательные заявки, могут не уничтожаться, а переходить в другие системы сети согласно некоторой дополнительной матрице переходов заявок. В качестве примера можно привести модель передачи данных, где в качестве отрицательной заявки будет регистрироваться сбой передачи. При этом система должна повторить передачу пакета с нуля. В качестве дополнительной матрицы вероятностей переходов в этом случае должна быть указана матрица, учитывающая вероятности переходов заявок в одну и ту же систему. Существуют также обобщения модели на случай, когда отрицательная заявки должна быть предварительно обслужена как обычная положительная заявка, прежде чем она начнет воздействовать на СМО. В качестве примера, можно привести модель функционирования деструктивного вируса который, являясь обычной программой, должен выть выполнен (обслужен СМО). В качестве еще одного обобщения воздействия отрицательных заявок на сеть можно привести случай, когда результатом воздействия заявки является поломка линии обслуживания. Это довольно редкое обобщение, однако можно сказать, что все вышеприведенные особенности существенно меняют поведение имитационной модели.
Для описания функционирования отрицательных заявок стандартная программа имитационного моделирования [1, 2] должна быть расширена возможностью описания специальных действий в ответ на определенные события, происходящие при моделировании сетей, например, поступление заявки в систему, окончание обслуживания заявки и т.д. Такие действия назовем триггерами. Отрицательная заявка моделируется в программном комплексе как обычная положительная заявка и набор триггеров, которые должны быть выполнены с данной заявкой. Этот подход дает возможность описывать переходы отрицательных заявок по сети как обычных положительных заявок определенного типа, учитывая правила и условия их возникновения. Для описания воздействия триггеров на обычную работу модели служит специальные расширения конфигурации в программном комплексе. Так, описание данных действий может быть задано в теге actions соответствующей СМО, например: В этом примере задается дополнительное воздействие на систему обслуживания , которое заключается в удалении случайного числа заявок из очереди обслуживания этой системы в ответ на окончание обслуживания заявки типа 3. Таким образом, имитационная модель не вводит понятия «отрицательный тип» заявки, а дает возможность описать некоторые расширения к стандартному алгоритму имитационного моделирования. А в качестве частного случая можно описать алгоритм действия отрицательных заявок. Заметим, что пользователь программы не может написать некоторые произвольные действия, он лишь выбирает и настраивает типы триггеров, известные программе имитационного моделирования. Такой подход привлекает своей простотой с точки зрения конечного пользователя программы, которому необходимо лишь в визуальном редакторе выбрать хорошо описанный и понятный тип триггера и настроить его параметры. Существует возможность описания целой серии воздействий, при этом выполнение их будет определено последовательностью описания в xml: В данном примере указаны три последовательных действия: удаление одной заявки из очереди обслуживания, далее удаление одной обслуживаемой заявки и удаление из системы самой «отрицательной» заявки. Для задания области удаления заявок служит атрибут «from». Его возможными значениями являются: queue – удаление заявок из очереди системы, lines – удаление обслуживаемых заявок, queueAndLines – удаление заявок последовательно из очереди и находящихся на обслуживании, если количество заявок в очереди меньше числа удаляемых заявок, удаление заявок из линий обслуживания, linesAndQueue – удаление заявок последовательно находящихся на обслуживании и из очереди, если число удаляемых заявок больше числа обслуживаемых, currentMessage – удаление самой «отрицательной» заявки. Количество удаляемых заявок может быть определено атрибутом «removeCount» или, в случае описания случайного количества удаляемых заявок, соответствующим элементом. Для определения перехода удаляемых заявок необходимо указать в атрибуте «to» имя соответствующей матрицы переходов. Для описания дополнительных матриц переходов наряду со стандартным описанием основной матрицы переходов, которая задается тегом «defaultTransitionMatrix», служит тег «transitionMatrix» с обязательным атрибутом «name». При этом формат описания никак не отличается: В данном примере дополнительно заданы две матрицы переходов с именами «negative» и «lost». Данные матрицы переходов могут быть использованы при описании различных дополнительных действий в сети.
В качестве примера моделирования сети с отрицательными заявками и иллюстрации влияния данных особенностей на характеристики сети рассмотрим открытую сеть МО, состоящую из двух систем обслуживания. В сети обслуживаются 3 типа заявок. При этом после обслуживания заявки типа 3 из очереди системы удаляется случайное количество заявок. Описание характеристик функционирования сети приведем в виде стандартного xml-описания данной сети для программного комплекса: 3 Рассмотрим несколько вариантов функционирования сети. В первом случае интервал времени между поступлениями отрицательных заявок определим нормальной случайной величиной со средним значением равным 0.1, во втором – 0.01. В обоих случаях отрицательные заявки (тип 3) воздействуют на очередь. Кроме того, рассмотрим случай 3, когда интервал времени между поступлениями отрицательных заявок определяется нормальной случайной величиной со средним значением равным 0.1, а область действия заявок – queueAndLines. Результаты расчета средних характеристик для первой системы сведем в таблицу 1. Таблица 1. Средние характеристики СМО 1.
Как видно из таблицы усиление потока отрицательных заявок в 10 раз во втором случае привело к тому что, система оказалась перегруженной обработкой отрицательных заявок, при этом, однако, количество положительных заявок уменьшилось примерно в 2,5 раза. Изменение области воздействия заявок большого влияния не оказало. Объясняется это малым абсолютным значением величины среднего числа занятых линий (менее 0.01) для положительных заявок. Литература:
Алексей Михайлович Астахов, доцент кафедры стохастического анализа и эконометрии Гродненского государственного университета им. Янки Купалы, кандидат физ.-мат. наук, aleks@instinctools.ru |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 |
2. Качество обслуживания (Quality of Service, QoS) В этой связи, при создании сети с комбинированными функциями нужно гарантировать необходимый уровень сервиса для каждого приложения.... |
 |
Е. В. Колузаева в статье проводится усовершенствование разработанного... МО) с однотипными заявками и многолинейными системами обслуживания (смо). Известно, что они являются стохастическими моделями информационно-компьютерных... |
|
Реферат Дипломный проект посвящен модернизации локальной сети организации «Надежный Контакт» Проанализирован список задач решаемых с помощью локальной сети; также были изучены аппаратные и программные средства, необходимые... |
|
К курсовому проекту по курсу «Архитектура компьютера» Тема: «Искусственные нейронные сети» В данной работе будет рассмотрена задача распознавания образа(текста) с помощью нейронной сети Хэмминга |
|
В. К. Толстых, С. Н. Мичкивский, Л. Н. Киселёва В статье обсуждаются вопросы создания образовательной сети на основе единой регистрационной базы данных (ербд) школьников и абитуриентов.... |
|
Основы информатики и вычислительной техники компьютерные сети Минск Рассматривается понятие компьютерной сети, структура и целесообразность ее создания. Приводится классификация сетей по территории... |
|
Курс дбо дипломная работа Проблемы интеллектуальной собственности в сети Интернет. Научный Общая характеристика сети Интернет и проблемы ее правовой регламентации |
|
Олимпиады по естественно-математическим дисциплинам в сети Интернет России и дающих льготы для поступления в вуз. Обсуждаются профориентационные аспекты участия школьников в профильных олимпиадах.... |
|
Реферат в ходе выполнения дипломного проекта были проанализированы... Разработанная система призвана помочь в работе системного администратора и службы технической поддержки по настройке, обновлению... |
|
Определение ориентации неподвижного объекта с помощью спутниковых радионавигационных систем В статье рассматривается постановка задачи определения ориентации. Описана модель, используемая для решения задачи. Приведен алгоритм... |