Материал: Моделирование, анализ и оценка надежности информационных систем и технологий. Некравцева Т.А., Толстых Т.О

85

Рис 5.2. Процесс функционирования СМО

Изменение состояния процесса происходит либо в момент поступления очередной заявки (переход в состояние с большим на единицу номером), либо в момент окончания обслуживания одной из заявок (переход в состояние с меньшим на единицу номером). Если заявка поступает в то время, когда процесс находится в состоянии с максимальным номером (в очереди свободных мест нет), то она покидает СМО не обслуженной (на диаграмме момент прихода такой заявки помечается крестиком - t5).

После подсчета (по графику при моделировании вручную или по графику по программе для ЭВМ) величин Ti и числа отказов за время моделирования Nотк можно статистически оценить характеристики исследуемой СМО.

тановившемся режиме, как mj, mk, Pзагр, ml, получаются в результате замены в расчетных формулах вероятноятей состояний на их оценки Pi*.

Например для приведенного примера:

5.7Построение сетевой модели информационного модуля (ИМ)

ввиде Е-сети.

Введѐм понятие системы, под которым будем понимать набор значений переменных системы в некоторый момент времени. В данном примере системой является единица информационной технологии - информационный модуль (ИМ)– некоторая совокупность программных и аппаратных средств. Тогда работу такого модуля (ИМ) можно условно разбить на следующие основные стадии:

1. Стадия наладки. Подготовка аппаратного и программного интерфейсов и определение параметров системы.

86

2.Стадия ввода данных.

3.Стадия реализации ИМ.

4.Стадия контроля качества и вывода данных.

Состав переменных, характеризующих состояние ИМ и соответствующих основным стадиям работы ИМ, а также их значения приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Формально структура модели ИМ описывается набором:

N = ( Q, S, F, M0 ),

Q = {q 1 , q 2 , ... , q 12 } – набор переходов;

S = {s 1 , s 2 , ... , s 21 } – набор позиций;

F - связи между элементами q i и S j , отображаемые стрелками;

M 0 – начальная маркировка, сопоставляющая каждой позиции наличие или отсутствие объекта.

Графически позиции на рис.1 изображены кружками, переходы – чѐрточками, наличие маркера – точкой внутри кружка. Все ререходы, соответствующим состояниям ИМ, обозначены символом q i . Переходы, играющие вспомогательную роль, помечены символом i . Перечень условий, ассоциированных с позициями сетевой модели ИМ, приведѐн в таблице 3. Изменение состояния сети означает изменение числа маркеров в еѐ позициях. Чтобы объект(поток данных) мог перемещаться из входной позиции в выходную необходимо, чтобы соответствующий переход стал активным. Для построен-

S 10 S 11) S6 соответственно. Для построенной сети активизация переходов возможна лишь в том случае, когда в каждой из входных позиций имеется хотя бы один объект. Наличие в сети разрешающих позиций S 4 , S 7 , S 11 ,S 12

87

,S 21 которые играют управляющую роль для тех переходов, с которыми они связаны, позволяют организовывать в модели условные ветвления.

Таблица 2.

В начальный момент времени t0 T , до запуска модели, в позициях S2 , S3 , S5 , S6 , S8 , S9 , S10 , S14 , S15 , помещаются маркеры, обеспечивающие при поступлении объекта, условия активизации для соответствующих переходов. При возбуждении генератора внешним источником в позиции S1 формируется маркер и запускается переход q2 . Эта маркировка ассоциативна выдаче блоку управления сообщения о вводе данных в ИМ. По истечении времени, соответствующего времени ввода данных, переход q2 активизируется и маркер переходит из позиции S1 в позицию S4 . Разрешающая позиция S4 характеризуется двумя состояниями: q1 и q3 . Реализация конкретного состояния осуществляется через разрешающую процедуру с двумя возможными исходами:

Исход А : запускается переход q1 , полученная маркировка соответствует сообщению блока управления об неисправности интерфейса, обеспечивающего связь с другим ИМ и необходимости его наладки. По истечение времени задержки, переход q1 активизируется и маркер переходит из позиции S4 в позицию S5 . Наличие двух маркеров в позиции означает установку параметров.

Исход В: в этом случае сразу запускается переход q3 , то есть выдается сообщение о необходимости установки всех параметров ИМ. По заверешеню процесса переход q3 активизируется и маркер переходит в разрешающую позицию S7 .

Аналогичные рассуждения проводятся и для других позиций. Остановимся подробнее на реализации позиции S12 . Здесь возможны пять исходов:

Исход А: в этом случае запускается переход q5 , а полученная маркировка соответствует сообщению Блока управления о переходе ИМ в состоя-

89

ние готовности к интеграции с другими ИМ. По истечении времени задержки переход q5 активизируется и маркер переходит в позицию S6 . Такая маркировка означает начало работы модуля.

Исход В: в этом случае запускается переход q12 , а полученная маркировка соответствует собщению блока управления о необходимости реструктуризации ИМ в процессе интеграции с другими модулями. По завершению реструктуризации переход q12 активизируется и маркер переходит в позицию S10. Наличие двух маркеров в S10 ассоциирует начало интеграции модуля.

Исход С: в этом случае запускается переход q7 , а полученная маркировка соответствует сообщению о нормальном завершении работы модуля.Далее, переход q7 активизируется и маркер переходит из позиции S12 в позиции S20 и S21. Выход Y2 имитирует передачу данных в буферную память. Позиция S21 характеризуется двуми возможными исходами. В случае исхода А маркер через переход 1 мгновенно передаѐтся в позицию S2 и выдаѐтся сообщение о простое модуля и готовности его к функционированию. В случае исхода В запускается переход q13 и выдаѐтся сообщение о начале плановой реструктуризации модуля. По истечении времени реструктуризации пеерход q13 активизируется и маркер поступает в позицию S15 , а через мгновенно срабатывающий переход 3 в позицию S3 , что соответствует исходному состоянию.

Исход Д: в этом случае запускается переход q5 и выдаѐтся сообщение о готовности модуля к интеграции с другими ИМ. Далее, переход q5 активизируется и маркер поступает в позицию S6 .

Исход Е: запускается переход q8 и блок управления выдаѐт сообщение об аварийном завершении работы модуля, после чего маркер переходит в позиции S16 и S17 . Запускается переход q9 и выдаѐтся сообщение о реструктуризации модуля. По истечение времени реструктуризации маркер переходит из S16 в S14 и через переход 3 поступает в S3 , что соответствует переходу модуля в состояние межтехнологического простоя. Из позиции S17 маркер черех мговенный переход 2 поступает в S19 и S18. Выход 2 имитирует передачу необработанных данных в некоторую область памяти для временного хранения данных. Из позиции S19 маркер переходит в S2 через 1 и выдаѐтся сообщение о переходе модуля в исходное состояние.

При возбужднии генератора внешним источником маркер формируется в позиции S1 и процесс имитации повторяется снова.

Закон изменения состояния ИМ в описанной сетевой модели можно записать в следующем виде: