3.2.2. Сеть телефонной связи
Рассматривается сеть телефонных линий, связывающих несколько городов. Схема сети приведена на рис.1. Каждая линия может иметь несколко каналов для ведения переговоров (т.е. по линии могут одновременно соединяться несколько пар абонентов). Количество каналов задается на схеме числом параллельных ребер, соединяющих концы линий.
В каждом городе может быть принят заказ на переговоры с любым другим городом. Предполагается, что моменты времени поступления заказов в городе i на переговоры с городом j образует пуассоновский поток с интенсивностью λij , а продолжительность разговора считается случайной величиной с известным законом распределения.
При поступлении в городе i заказа на переговоры с городом j может оказаться, что немедленное соединение невозможно, так как все каналы, по которым i можно связать с j , заняты обслуживанием других переговоров. В этом случае заказ ожидает освобождения канала.
Требуется определить путем имитационного моделирования величины Tij — среднее время ожидания разговора с городом j в городе i ( i = 1,2,3,4; j = 1,2,3,4; i = j ).
Рис.1. Варианты сетей связи
Варианты интенсивностей λij заказов/ч приведены: g) в табл. 3.2; h) в табл. 3.3.
Варианты распределения продолжительности переговоров :
а) все равномерно распределены на промежутке времени от 3 до 7 мин;
б) имеет распределение на отрезке [3 мин, 7 мин]. Плотность распределения задается формулой
Список вариантов: 1gа, 1gб, 1hа, 1hб, 2gа, 2gб, 2hа, 2hб, 3gа, 3gб, 3hа, 3hб, 4gа, 4gб, 4hа, 4hб, (16 вариантов).
3.2.3. Информационно-вычислительная сеть коллективного пользования.
Рассматривается информационно-вычислительная сеть коллективного пользования. Фрагмент сети показан на рис.2.
Рис.2. Фрагмент сети коллективного пользования
Информация, требующая обработки, поступает с терминалов пользователей в виде сообщений длиной q бит с интенсивностью сообщений в секунду. Можно считать, что длина сообщений равномерно распределена в интервале 0..q. Абонентская ЭВМ, подключенная к узлу коммутации, производительностью h бит/с обрабатывает поступающую от концентраторов информацию. Концентраторы обеспечивают сопряжение входных низкоскоростных каналов связи с выходным высокоскоростным каналом. Мультиплексные каналы ЭВМ обслуживают по k терминалов каждый, передавая данные к ЭВМ со скоростью B бит/с.
При недостатке вычислительной мощности для обработки информации пользователей абонентская ЭВМ через узлы коммутации и магистральный канал связи с пропускной способностью C бит/с подключается посредством центра коммутации к ЭВМ верхнего уровня сети (главная ЭВМ), которые имеют суммарную производительность H бит/с при наличии n мультиплексных каналов. При этом предполагается, что процессы коммутации выполняются мгновенно.
При проектировании технического обеспечения АСУ необходимо оценить следующие характеристики системы:
1) зависимость среднего времени обработки информации от производительности ЭВМ в случае работы только с абонентской ЭВМ, если ее производительность меняется от 100 тыс.опер./с до 500 тыс. опер./с с шагом 50 тыс. опер./с;
2) зависимость среднего времени обработки информации от производительности ЭВМ коллективного пользования, если ее производительность H меняется от 1 млн опер./с до 3 млн опер./с с шагом 0.5 млн опер./с;
3) зависимость вероятности отказа в выполнении работ от общего числа дисплеев nk, если число дисплеев изменяется в пределах 10 < nk < 60; режим работы только с абонентской ЭВМ;
4) зависимость вероятности отказа в выполнении работ от производительности абонентской ЭВМ, если она меняется в пределах от 50 до 200 тыс. опер./с с шагом 20 тыс. опер./с.
Параметры системы приведены в табл. 3.4.
Информационно-вычислительная сеть коллективного
Рассматривается информационно-вычислительная сеть коллективного пользования. Фрагмент сети показан на рис.2.
Рис.2. Фрагмент сети коллективного пользования
Информация, требующая обработки, поступает с терминалов пользователей в виде сообщений длиной q бит с интенсивностью сообщений в секунду. Можно считать, что длина сообщений равномерно распределена в интервале 0..q. Абонентская ЭВМ, подключенная к узлу коммутации, производительностью h бит/с обрабатывает поступающую от концентраторов информацию. Концентраторы обеспечивают сопряжение входных низкоскоростных каналов связи с выходным высокоскоростным каналом. Мультиплексные каналы ЭВМ обслуживают по k терминалов каждый, передавая данные к ЭВМ со скоростью B бит/с.
При недостатке вычислительной мощности для обработки информации пользователей абонентская ЭВМ через узлы коммутации и магистральный канал связи с пропускной способностью C бит/с подключается посредством центра коммутации к ЭВМ верхнего уровня сети (главная ЭВМ), которые имеют суммарную производительность H бит/с при наличии n мультиплексных каналов. При этом предполагается, что процессы коммутации выполняются мгновенно.
При проектировании технического обеспечения АСУ необходимо оценить следующие характеристики системы:
1) зависимость среднего времени обработки информации от производительности ЭВМ в случае работы только с абонентской ЭВМ, если ее производительность меняется от 100 тыс.опер./с до 500 тыс. опер./с с шагом 50 тыс. опер./с;
2) зависимость среднего времени обработки информации от производительности ЭВМ коллективного пользования, если ее производительность H меняется от 1 млн опер./с до 3 млн опер./с с шагом 0.5 млн опер./с;
3) зависимость вероятности отказа в выполнении работ от общего числа дисплеев nk, если число дисплеев изменяется в пределах 10 < nk < 60; режим работы только с абонентской ЭВМ;
4) зависимость вероятности отказа в выполнении работ от производительности абонентской ЭВМ, если она меняется в пределах от 50 до 200 тыс. опер./с с шагом 20 тыс. опер./с.
Параметры системы приведены в табл. 3.4.
| Вариант | В | С | n | k | D | H | q (max) |
| A | 9600 | 800000 | 4 | 15 | 0,01 | 3000000 | 15360 |
| B | 4800 | 600000 | 3 | 10 | 0,05 | 3000000 | 15360 |
| C | 2400 | 500000 | 2 | 4 | 0,5 | 3000000 | 15360 |
Примечание: при наличии в задании переменных величин соответствующие величины в таблице игнорируются.
Список вариантов: 1A, 1B, 1C, 2A, 2B, 2C, 3A, 3B, 3C, 4A, 4B, 4C (12 вариантов).
Моделирование многостаночного обслуживания
Ткачиха обслуживает 20 станков, расположенных, как показано на рис.3. При работе станко может происходить обрыв нити, в результате чего станок станавливается и на специальном табло загорается специальная лампочка. Подойдя к остановившемуся станку, ткачиха связывает нити и снова запускает станок.
Рис 3. Варианты расположения станков
Предположим, что время T работы станка от момента запуска до момента обрыва нити — случайная величина с показательным распределением:
где λ — среднее число обрывов нити в единицу времени, одинаковое для всех станков. Операция связывания нити от момента подхода ткачихи к остановившемуся станку до момента запуска станка занимает τ с. Предполагается, что τ — случайная величина с известным законом распределения. Будем считать, что, закончив обслуживание какого-либо станка, ткачиха переходит к следующему станку, требующему ее вмешательства. Если таких станков нет, ткачиха остается на месте. Скорость движения ткачихи — v м/с.
Смоделировав работу станков в течение смены, определить средний простой станка (в процентах).
Значения параметров λ и v приведены в табл. 3.5.
| Вариант | λ | v |
| 1 | 0,2 | 1,5 |
| 2 | 0,2 | 2,0 |
| 3 | 0,15 | 1,0 |
| 4 | 4,8 | 2,0 |
α) распределена равномерно в промежутке от 5 до 15 с;
β) имеет нормальное распределение со средним значением 10 с и средним квадратическим отклонением 3 с.
Список вариантов: А1α , А1β, А2α, А2β, А3α, А3β, А4α, А4β, В1α , В1β , В2α, В2β, В3α, В3β, В4α, В4β, С1α , С1β, С2α, С2β, С3α, С3β, С4α, С4β.
Дата добавления: 2018-05-13 ; просмотров: 351 ; Мы поможем в написании вашей работы!
Структура информационно-вычислительной сети
Информационно-вычислительная сеть (ИВС) включает три взаимосвязанных подсети: базовую сеть передачи данных, компьютерную сеть (сеть ЭВМ) и терминальную сеть (рис. 27).
Рис. 27. Структура информационно-вычислительной сети
Базовая сеть передачи данных (БСПД) – это совокупность средств для организации обмена информацией между отдельными компьютерами (отдельными ЭВМ) и состоит из узлов и линий связи.
Узел связи – это система средств коммутации и передачи данных, расположенных в одном месте. Он принимает поступающие по каналам связи данные для компьютеров, расположенных в данном пункте, и передает их в каналы, соединяющие его с другими узлами связи, если данные предназначены для компьютеров в этих узлах связи. Обычно в основе узла связи находится коммутационная вычислительная машина и аппаратура передачи данных. Коммутационная машина предназначена для определения маршрута передачи данных и выполнения правил организации передачи.
Базовая сеть передачи данных – это ядро вычислительной системы. Именно она обеспечивает объединение компьютеров в сеть, в которую могут входить главные вычислительные машины (ГВМ), выполняющие обработку запросов пользователей, терминальные вычислительные машины, предназначенные для сопряжения терминалов сети с базовой сетью.
Терминальная сеть – это совокупность терминалов, с помощью которых абоненты (пользователи) сети осуществляют связь с сетью и отправляют и получают данные. В терминальной сети могут использоваться интеллектуальные терминалы и абонентские пункты.
Линии или каналы связи – это различные средства, обеспечивающие прохождение информационных сигналов между узлами связи. Линии связи и пространство, в котором распространяются электрические сигналы, и аппаратура передачи данных образуют физическую передающую среду.
Таким образом, информационно-вычислительная сеть – это территориально распределенная система коллективного пользования средствами связи и вычислительными ресурсами. Подобное объединение средств вычислительной техники для совместной работы обеспечивает более эффективное использование линий передачи информации и средств вычислительной техники при решении сложных задач обработки информации и рост оперативности ее обработки, что позволяет решать задачи, выполнение которых без создания сети невозможно.
Объекты, генерирующие или потребляющие информацию в сети, являются ее абонентами. Абонентами сети могут быть отдельные ЭВМ, комплексы ЭВМ, терминалы, промышленные роботы и т. д. Любой абонент сети подключается к станции. Станция – это аппаратура, которая выполняет функции, связанные с передачей и приемом информации.
На базе физической передающей среды строится коммуникационная сеть, которая обеспечивает передачу информации между абонентскими системами. Такой подход позволяет рассматривать любую компьютерную сеть как совокупность абонентских систем и коммуникационной сети.
В структуре ИВС выделяют два основных компонента: средства сбора, хранения и обработки информации, которые строятся на основе компьютеров (ЭВМ) с устройствами хранения информации и аппаратуры ее ввода-вывода, и средства передачи информации, которые служат для обеспечения взаимодействия между компьютерами. ИВС может содержать и средства дистанционного доступа к компьютерам удаленных абонентских пунктов.
Средства передачи информации в ИВС при локализации сети в пределах небольшого пространства обычно состоят из кабельных линий связи и нескольких сетевых контроллеров, обычно размещаемых внутри компьютеров.
Контроль состояния ИВС и управление ее работой обеспечивает административная система, в которую входят компьютеры, терминальное оборудование и программные средства, обеспечивающие включение и выключение сети в целом и отдельных ее составляющих, контроль работоспособности и управление режимом работы отдельных компонентов, систем и сети, а также их взаимодействие с пользователями.
Отдельные ИВС через узлы межсетевой связи могут объединяться в более мощные сети. Узел межсетевой связи должен обеспечивать согласование данных и их преобразование при обмене между сетями.
Разворачиваемые в пределах организации, учреждения сети не требуют передавать информацию на большие расстояния, не нуждаются в мощных узлах связи, используют более простые правила обмена информацией. Такие сети часто называют компьютерными сетями. Компьютерная сеть – это группа персональных компьютеров с необходимыми средствами вычислительной техники, связанных между собой для организации совместной работы.
Компьютерные сети строятся из персональных компьютеров (ЭВМ) и связанных с ними устройств сбора, ввода, отображения и вывода информации. Компьютеры сети называются рабочими станциями, или терминалами сети. Одна из рабочих станций, чаще всего построенная на основе более мощного компьютера, называется сервером. Назначение сервера – организация работы в сети, распределение ее ресурсов между отдельными пользователями, устранение конфликтов между ними, обеспечение ее безопасной работы и сохранение информации, используемой и создаваемой в процессе ее работы.