SU1654839A1

SU1654839A1 - Устройство дл моделировани систем массового обслуживани

Info

Publication number: SU1654839A1
Application number: SU894675765A
Authority: SU
Inventors: Игорь Витальевич Скакун; Владимир Александрович Фукалов
Original assignee: Военная академия им.Ф.Э.Дзержинского
Priority date: 1989-04-11
Filing date: 1989-04-11
Publication date: 1991-06-07

Description

Изобретение относитс к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено дл моделировани работы системы массового обслуживани .

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей устройства за счет моделировани пакетной передачи информации в сети ЭВМ и задани мак- симального времени доведени пакета информации до получател .

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - веро тностный коммутатор ,

Устройство содержит генератор 1 случайного потока импульсов за вок, генератор 2 тактовых импульсов, первый элемент ИЛИ 3, триггер 4, блок

5случайной временной задержки, уз- лы 6 повторных вызовов, второй элемент ИЛИ 7, счетчик 8 импульсов, третий элемент ШШ 9, причем узел

6моделировани повторных вызовов содержит первый элемент 10 задержки, веро тностный коммутатор 11, триггер

12, элемент И 13, второй элемент 14 задержки, первый элемент ИЛИ 15, генератор 16 импульсов повторных вызовов, тактовый 17 и информационный 18 входы , второй элемент ИЛИ 19.

Веро тностный коммутатор содержит- (фиг. 2) триггер 20, элементы И 21 и

22и элемент 23 задержки. В зависимости от величины задержки в элементе

23измен етс продолжительность нахождени триггера 20 в каждом из состо ний по отношению к периоду тактовых импульсов. Поэтому входной сигнал проходит через каждый из элементов

И 21 и 22 с заданной веро тностью. Если при передаче запроса от одного узла 6 к другому узлу 6 необходимо Измен ть приоритет самого запроса, то вместо общего генератора 2 в каждом узле 6 надо иметь свой генератор тактовых импульсов, частота импульсов которого соответствует приоритету запроса в данном узле моделировани повторных вызовов.

Генератор 1 имитирует входной поток за вок с требуемым законом распределени . Особенностью работы генератора 1 вл етс то, что при наличии сигнала на его входе запрета от триггера 4 импульсы на его выходе не по- вл ютс , хот сам он находитс в работоспособном состо нии. Такой генератор может быть выполнен в виде обыч

5

Q

5

0

5

0

45

50

ного генератора случайных импульсов, выход которого соединен с одним входом элемента И, на второй вход которого подаютс стробирующие импульсы (сигналы) от триггера 4.

Генератор 2 вырабатывает последовательность тактовых импульсов, необходимых как дл работы веро тностного коммутатора, так и дл пересчета счетчиком 8.

Блок 5 имитирует случайную.задержку входного сигнала, равную случайной продолжительности обслуживани за вки.

Узлы 6 предназначены дл инициировани повторных вызовов при плохом качестве обслуживани пакета информации .

Счетчик 8 производит подсчет тактовых импульсов генератора 2, что соответствует времени прохождени запроса .

Элемент 10 задержки в каждом узле моделировани повторных вызовов пред назначен дл моделировани продолжи- тельности работы (случайной или неслучайной ) каждого узла или подсистемы моделируемой системы массового обслуживани , в которых могут возникать повторные вызовы. Веро тностный коммутатор 11 моделирует возникновение повторных вызовов с заданной веро тностью,

Элемент 14 задержки предназначен дл обеспечени устойчивого запуска - генератора 16, чтобы он был сначала остановлен, а потом, при необходимости , запущен.

Генератор 16 вырабатывает импульсы повторного вызова, которые могут быть или регул рными, или случайными и распределенными по требуемому закону , в зависимости от конкретного выполнени конструкции генератора.

Вербальную модель работы устройства рассматривают на примере работы сети ЭВМ. Сеть ЭВМ представлена в виде некоторого числа ЭВМ, которые св заны между собой с помощью узлов коммутации (УК). 0§мен информацией между ЭВМ осуществл етс с помощью пакетов информации, которые имеют различный приоритет. При передаче пакета информации от одной ЭВМ к другой он проходит р д коммутаторов, в каждом из которых обслуживаетс некоторое врем . После окончани обслуживани в каждом коммутаторе оцениваетс качество обслуживани . При его

высоком качестве пакет информации передаетс в следующий коммутатор, при плохом качестве обслуживаетс в этом коммутаторе повторно. Таким образом возникают повторные вызовы.Повторные вызовы инициируютс только в рамках одного УК и не завис т от других УК. Врем доведени пакета информации от одной ЭВМ к другой ограничено определенной величиной, котора задаетс в процессе моделировани . Если врем доведени пакета информации от одной ЭВМ к другой превышает эту величину, то пакет информации снимаетс с дальнейшей передачи . Это означает, что информаци , заключенна в пакете, устарела и должна быть уничтожена. При достижении пакета информации ЭВМ-получател в течение случайного периода времени происходит его обработка, после чего весь цикл моделировани повтор етс снова,

В соответствии с приведенной моделью работа устройства осуществл етс следующим образом.

В исходном состо нии все триггеры 12 установлены в нулевое состо ние и нулевой сигнал на пр мых выходах триггеров 12 закрывают соответствующие элементы И 13. Триггер 4 в исходном состо нии устанавливаетс в положение, при котором запрещающий сигнал на входе генератора 1 отсутствует . Этот генератор вырабатывает импульс сигнала за вки, который через элемент ИЛИ 19 первого узла 6 поступает на элемент 10 задержки и после элемента задержки1 на веро тностный коммутатор 11. Величина задержки в элементе 10 задержки первого узла 6 выбираетс соответственно времени распознавани пакета информации и

0

5

0

5

0

5

0

гер 12 в единичное состо ние, и тем самым элемент И 13 открываетс дл прохождени тактовых импульсов с генератора 2 через элемент ИЛИ 7 на счетный вход счетчика 8. В результате счетчик 8 начинает отсчет суммарного времени передачи пакета информации от ЭВМ-отправител до ЭВМ-получател . Этот же сигнал с второго выхода веро тностного коммутатора 11 проходит через элемент ИЛИ 15 и подтверждает нерабочее состо ние генератора 16, а через некоторое врем переходных процессов сигналом с выхода элемента 14 задержки запускаетс генератор 16 импульсов и в пределах соответствующего узла устройство переходит в режим повторного вызова. Одновременно с запуском генератора 16 сигналом с выхода элемента 14 задержки через элемент ИЛИ 3 триггер 4 переводитс в состо ние, при котором сигнал с его выхода запрещает по вление на выходе генератора 1 импульсов за вок до окончани режима повторных вызовов. Импульсы с выхода генератора 16 через элементы ИЛИ 19 поступают снова на вход своего узла моделировани вызовов и имитируют работу узла коммутации пакетов информации.

Таким образом, в процессе своей передачи пакет информации последовательно проходит все узлы коммутации и, если врем этой передачи не превышает заданной величины, то сигнал с выхода последнего узла моделировани повторных вызовов поступает на вход блока 5 случайной временной задержки , что отождествл етс с доставкой пакета информации до ЭВМ-получател . ЭВМ-получатель обрабатывает при тный пакет информации в течение случайного интервала времени, модели-

его обслуживани В случае качествен- дд РУемого блоком 5 случайной временной

ного обслуживани в первом узле 6 по вл етс сигнал на первом выходе веро тностного коммутатора 11 первого узла 6 и поступает на вход элемента ИЛИ 19 второго узла 6. В случае низкого качества обслуживани сигнал по вл етс на втором выходе веро тностного коммутатора 11.

Поскольку работа цепочки из элементов 19, 10-16 во всех узлах одинакова , то ее работу можно рассматривать на примере работы первого узла 6. Сигнал со второго выхода веро тностного коммутатора 11 переводит триг50

55

задержки, освобождает буферную пам ть от прин того пакета и посылает сигнал к ЭВМ-отправителю о готовности прин ть новый пакет информации дл обработки. В устройстве сигнал готовности с выхода блока 5 случайной временной задержки через элемент ИЛИ 9 поступает на вход триггера 4 и переводит его в такое состо ние, что он сво им разрешающим потенциалом на входе генератора 1 разрешает прохождение новых импульсов потока за вок. Если врем передачи пакета превышает заданную величину, то в этом случае

РУемого блоком 5 случайной временной

задержки, освобождает буферную пам ть от прин того пакета и посылает сигнал к ЭВМ-отправителю о готовности прин ть новый пакет информации дл обработки. В устройстве сигнал готовности с выхода блока 5 случайной временной задержки через элемент ИЛИ 9 поступает на вход триггера 4 и переводит его в такое состо ние, что он своим разрешающим потенциалом на входе генератора 1 разрешает прохождение новых импульсов потока за вок. Если врем передачи пакета превышает заданную величину, то в этом случае

происходит переполнение счетчика 8, пакет снимаетс с дальнейшей передачи и в каждом узле происходит сброс первого 10 и второго 14 элементов задержки, сброс триггера 12 и подтверждение нерабочего состо ни генератора 16, а через элемент ИЛИ 9 триггер 4 возвращаетс в состо ние, обеспечивающее по вление новой за вки на выходе генератора 1,

Таким образом, устройство позвол ет моделировать передачу вызова (пакета информации) от одного узла к другому с инициализацией повторных вызовов в пределах определенного узла . Кроме того, устройство позвол ет ограничивать врем передачи вызова от отправител до получател вызова.

Claims

Статистические характеристики моделируемой системы могут быть определены известными методами по показани м счетчиков импульсов, подключенных к выходам различных элементов устройства. Формула изобретени

Устройство дл моделировани систем массового обслуживани , содержащее генератор случайного потока импульсов за вок, триггер, первый и второй элементы ИЛИ, блок случайной временной задержки и К узлов моделировани повторных вызовов, каждый из которых содержит генератор импульсов повторных вызовов, первый и второй элементы задержки, веро тностный коммутатор , первый элемент ИЛИ,причем в каждом узле моделировани повторных вызовов выход первого элемента задержки соединен с входом веро тнос

ного коммутатора, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам первого элемента ИЛИ своего узла моделировани повторных вызовов, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом останова работы генератора импульсов повторных вызовов, второй выход веро тностного коммутатора подключен к входу запуска второго элемента задержки, выход которого соединен с входом запуска генератора импульсов повторных вызовов и соответствующим входом первого элемента ИЛИ устройства, выход которого соединен с единичным входом триггера устройства , пр мой выход которого подключен к входу останова работы гене- ратора случайного потока импульсов

0

5

0

5

за вок, первый выход веро тностного коммутатора К-го узла моделировани повторных вызовов соединен с входом блока случайной временной задержки, выход которого вл етс выходом об- служенных за вок устройства, отличающеес тем, что, с целью расширени функциональных возможностей за счет моделировани пакетной передачи информации в сети ЭВМ и задани .максимального времени доведени пакета информации до получател , в него введены третий элемент ИЛИ и счетчик импульсов, а в каждый узел моделировани повторных вызовов введены второй элемент ИЛИ,триггер и элемент И причем в каждом узле моделировани повторных вызовов выход генератора импульсов повторных вызовов соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу запуска первого элемента задержки, второй выход веро тностного коммутатора соединен с единичным входом триггера своего узла моделировани повторных вызовов, пр мой выход триггера подключен к первому входу элемента И, выходы элементов И узлов моделировани повторных выходов соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ устройства, выход которого подключен к счетному входу счетчика импульсов, выход переполнени которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ устройства, установочными входами первых и вторых элементов задержки, нулевыми входами триггеров и третьими входами первых элементов ИЛИ всех узлов моделировани повторных вызовов, тактовый вход веро тностного коммутатора соединен с вторым входом элемента И и с тактовым входом узла моделировани повторных вызовов, выход генератора случайного потока импульсов за вок соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ первого узла моделирова- ни повторных вызовов, а первый выход веро тностного коммутатора 1-го узла 0 моделировани повторных вызовов соединен с вторым входом (,K-1) второго элемента ИЛИ (i-H)-ro узла моделировани повторных вызовов, выход блока случайной временнсй задержки под- . ключей к второму входу третьего элемента ИЛИ устройства, выход которого подключен к нулевому входу триггера устройства.

0

35

0

45

55

Фаг. 2