Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


—истемы и сети массового обслуживани€




 

ќдним из важнейших моментов процесса имитационного моделировани€ €вл€етс€ выбор способа представлени€ имитационной модели исследуемого объекта. ѕри использовании дискретного подхода к созданию имитационных моделей в качестве формализованных представлений объектов моделировани€ обычно используютс€ абстрактные системы трех основных типов: системы массового обслуживани€ (—ћќ), автоматные системы и агрегативные системы. ќсновное различие между абстрактными системами этих трех типов состоит в уровне их общности. Ќаиболее общий вид имеют агрегативные системы, наименее общий Ц системы массового обслуживани€. Ќа сегодн€шний день теори€ систем массового обслуживани€ €вл€етс€ одним из основных средств анализа функционировани€ самых разнообразных систем: экономических, производственных, социальных, транспортных, вычислительных и т.д. ¬ терминах —ћќ описываютс€ многие реальные системы: вычислительные системы, узлы сетей св€зи, погрузочно-разгрузочные комплексы (порты, товарные станции), системы посадки самолетов, различные предпри€ти€ и организации сферы обслуживани€ (магазины, парикмахерские, больницы), производственные участки и т.д. —истемы массового обслуживани€ отличаютс€ высокой нагл€дностью отображени€ моделируемых объектов и вследствие этого сравнительной простотой перехода от реальных объектов к соответствующим —ћќ.

–абота любой —ћќ заключаетс€ в обслуживании поступающего на нее потока требований, или за€вок. «а€вками могут быть заказы на производство изделий, задачи, решаемые в вычислительной системе, клиенты в банках, грузы, поступающие на транспортировку, и так далее. «а€вки поступают на систему одна за другой в некоторые, вообще говор€, случайные моменты времени. ќбслуживание поступившей за€вки продолжаетс€ какое-то врем€, после чего система освобождаетс€ дл€ обслуживани€ очередной за€вки [1]. ќбобщенна€ схема —ћќ изображена на рисунке 1.

 

 
 

 


–исунок 1 Ц ќбобщенна€ схема —ћќ.

 

ќсновными компонентами —ћќ €вл€ютс€ следующие.

1) ¬ход€щий поток за€вок представл€ет собой некоторую последовательность моментов поступлени€ за€вок в систему (событий). ≈сли интервал времени между событи€ми €вл€етс€ посто€нной величиной или определ€етс€ по формуле, то такой поток называетс€ детерминированным. Ќа практике чаще всего имеют место случайные потоки. —лучайные потоки бывают: ординарным (когда веро€тность двух и более событий равна нулю), стационарными (когда частота по€влени€ событий посто€нна€), без последействи€ (когда веро€тность по€влени€ событи€ не зависит от моментов совершени€ предыдущих событий).

2) ¬ыход€щий поток за€вок Ц поток за€вок, покидающих систему.

3) —истема обслуживани€ состоит из накопител€ и одного или нескольких каналов.  аналы предназначены дл€ обслуживани€ за€вок. Ќакопители предназначены дл€ моделировани€ очереди, в которой за€вки ожидают обслуживани€.  ажда€ за€вка должна поступить в один из каналов, чтобы пройти обслуживание. ћожет оказатьс€, что за€вкам придетс€ ожидать, пока каналы освобод€тс€. ¬ этом случае за€вки наход€тс€ в накопителе, образу€ очередь. Ѕудем полагать, что переход за€вки из накопител€ в канал происходит мгновенно.

¬ практике моделировани€ систем, имеющих более сложные структурные св€зи и алгоритмы, дл€ формализации используютс€ не отдельные обслуживающие системы, а структурные схемы —ћќ, образуемые композицией многих каналов и накопителей Ц сети массового обслуживани€ (—ећќ). —еть массового обслуживани€ представл€ет собой совокупность конечного числа обслуживающих узлов (источников за€вок, накопителей и каналов), в которой циркулируют за€вки, переход€щие в соответствии с маршрутной матрицей из одного узла в другой. “ак если каналы обслуживающей системы соединены параллельно, то имеет место многоканальное обслуживание, а если параллельные композиции каналов соединены последовательно, то имеет место многофазное обслуживание. —в€зи между элементами таких схем изображают в виде стрелок, отражающих направление движени€ за€вок [2]. Ќапример, на рисунке 2 представлена структурна€ схема многофазной —ћќ.

 

       
   
 
»
 

 

 


Hi - накопитель i-ой фазы, =1¸n,

Kij - j-ый канал i-ой фазы, j=1¸ri.

» Ц некоторый источник за€вок, реализующий вход€щий поток

 

–исунок 2 Ц —труктурна€ схема многофазной —ћќ.

 

 роме структуры —ћќ, в описание процесса обслуживани€ должно входить и описание правил обслуживани€, т.е. пор€дка, с соответствии с которым этот процесс организован. ¬ыделим следующие правила.

1) ƒисциплина ожидани€ Ц совокупность правил, регламентирующих количество за€вок, наход€щихс€ в один и тот же момент времени в системе. —истема, в которой поступивша€ за€вка получает отказ (покидает систему), когда все обслуживающие устройства зан€ты, называетс€ системой без ожидани€. ≈сли за€вка, заставша€ все обслуживающие устройства зан€тыми, становитс€ в очередь и ожидает до тех пор, пока не освободитьс€ одно из устройств, то така€ система называетс€ чистой системой с ожиданием. ¬ противном случае, когда врем€ ожидани€ ограничено какими-либо услови€ми, систему называют системой обслуживани€ смешанного типа. ќграничение может быть наложено на продолжительность ожидани€ в очереди (кажда€ из поступивших за€вок покидает систему, если обслуживание не началось до определенного момента времени) или на длину очереди, (за€вка становитс€ в очередь и ожидает обслуживани€ только в том случае, если длина очереди не слишком велика).

2) ƒисциплина выбора канала Ц совокупность правил, в соответствии с которыми за€вка выбирает обслуживающее устройство. ¬ыбор свободного канала может осуществл€тьс€ по номеру, в случайном пор€дке или по количеству за€вок, которое канал может прин€ть. ¬ —ћќ с ненадежными элементами каналы на врем€ могут выходить из стро€. ѕри этом можно отказать за€вке в обслуживании; можно закончить обслуживание после ремонта или обработать заново.

3) ƒисциплина выбора из очереди Ц совокупность правил, в соответствии, с которыми за€вка выбираетс€ из очереди. ¬ыделим следующие дисциплины: FIFO (первым пришел - первым обслужен), LIFO (последним пришел - первым обслужен), случайный выбор из очереди, выбор за€вки по минимальному времени, оставшемус€ до отказа. “акже при этом может учитыватьс€ приоритет за€вки, определ€ющий преимущественное право на обслуживание [3].

ќсновна€ цель исследовани€ различных систем массового обслуживани€ Ч выработка рекомендаций по рациональному построению таких систем, рациональной организации их работы и регулированию потока за€вок дл€ обеспечени€ высокой эффективности функционировани€ —ћќ. ƒл€ достижени€ этой цели решаютс€ задачи оценки показателей эффективности функционировани€ —ћќ и установлени€ зависимостей этих показателей от организации —ћќ и различных значений ее параметров. “ипичные примеры параметров и переменных моделей —ћќ приведены в таблице 1.

 

“аблица 1 Ц ѕараметры и переменные модели —ћќ

Ёлемент модели ѕримеры
ѕараметры  оличество фаз обслуживани€, количество каналов в каждой фазе, емкости накопителей, параметры закона распределени€ времени обслуживани€ и моментов поступлени€ за€вок, веро€тности по€влени€ за€вок данного типа.
Ёкзогенные переменные (порождаютс€ вне системы) ¬рем€ прихода за€вки, врем€ обслуживани€ за€вки, врем€ ожидани€ за€вки до отказа, врем€ наработки канала на отказ.
Ёндогенные переменные (переменные состо€ни€, возникают в результате воздействи€ внутренних причин) „исло поступивших и обслуженных за€вок, число за€вок в системе, врем€ ожидани€ за€вки в очереди, число за€вок в очереди, число свободных или зан€тых каналов, продолжительность промежутка просто€ (бездействи€) канала, число за€вок, получивших отказ.

 

¬ качестве характеристик эффективности функционировани€ —ћќ обычно используют две основные группы показателей: показатели эффективности использовани€ —ћќ и показатели качества обслуживани€.   первой группе показателей относ€т пропускную способность —ћќ (среднее число за€вок, обслуживаемых системой за единицу времени), среднее врем€ просто€ каналов, коэффициент загрузки каналов и другие. ¬тора€ группа включает среднее и максимальное врем€ ожидани€ в очереди, среднее число за€вок в очереди, среднее врем€ пребывани€ за€вки в —ћќ, веро€тность отказа за€вке в обслуживании, закон распределени€ времени ожидани€ за€вки и времени пребывани€ за€вки в —ћќ и так далее.

ѕроцесс функционировани€ —ћќ сопровождаетс€ дискретным изменением значений отмеченных характеристик состо€ни€ —ћќ в моменты поступлени€ очередной за€вки в систему, начала и окончани€ обслуживани€ за€вки, выхода за€вки из системы. “акого рода моменты времени будем называть особыми. »митационное моделирование —ћќ заключаетс€ в многократном воспроизведении процесса обслуживани€ за€вок и соответствующей обработке получаемой при этом статистики.

 






ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-01-29; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 888 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

80% успеха - это по€витьс€ в нужном месте в нужное врем€. © ¬уди јллен
==> читать все изречени€...

303 - | 318 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.01 с.