Проблеми моделювання комп’ютерів і мереж.

 Найперше завдання при моделюванні - розiбратися у роботi розподiльної обчислювальної системи, ака складає мережу з окремих компонентiв, таких як комп’ютери, принтери та iнші пристрої введеня-виведення. Таку мережу можна моделювати ак мережу СМО i робити розрахунки за допомогою операційного аналізу.

Типове запитання, яке можна було б задати, таке: яким буде середнiй час затримки для передачi великого файла, якщо додати в систему пять нових комп’ютерiв, що створюють додатковий трафiк у мережi? Якщо ж мета полягає в тому, щоб оптимiзувати роботу внутрiшнiх компонентiв у межах мережі безпосередньо (наприклад, комутатора), то її треба змоделювати як комплекс мереж СМО, який, можливо, мiстить сотнi або навіть тисячi СМО.

При моделюванні мережі дослідника хвилюють передусiм такі запитання: як керувати перевантаженням у мережi; яку ємність повинен мати буфер для кожного переключення напрямiв передачi; якi прiоритети мають призначатися на рiзнi види зв’язку, що використовуються у мережi i т.iн.

Дещо iнший набiр запитань стосусться осiб, якi конфiгурують мережу для визначеного вузла, наприклад, компанiї або мiста, а саме: яка топологiя мережi повинна використовуватися; якої ширини смуги частот мають бути розподiлені по iндивiдуальних каналах.

Проектувальникам насамперед слід зосередитись на тому, яким є середнiй час вiдгуку на запит у мережi та як змiниться час вiдповіді мережi на запит залежно вiд рiзноманiтного розподiлу пакетiв з рiзними схемами

обслуговування. Це вимагає визначення часу чекання, коефiцієнтiв використання компонентiв, часу переключення комутаторiв та часу затримки відповідей на транзакції, спричиненої переключенням i т.ін.

При використанні передачі пакетiв доцiльно розглянути такi показники роботи для оцiнки результатiв, як час вiдповiдi, продуктивнiсть, процесорний час для обробки пакета. Час вiдповiдi має декiлька рiзних визначень. Спрощене визначення — це час вiд запиту користувача до вiдловiдi системи. Таке визначення iгнорує час введения запиту i виведення вiдповіді. У системах з розподiлом часу для iнтерактивних користувачiв, визначаєтъся час вiдповiдi вiд закiнчення введення даних до закiнчення виведення, а для пакетних систем -вiд надання запиту до завершення виведення.

Два важливих показники, якi часто використовуються для характеристики роботи мережi або роботи системи в цiлому, - це час чекання i продуктивність. Час чекання означає затримку, пов’язану з виконанням дiї, наприклад, час вiд моменту, коли перший бiт повiдомлення переданий у мережу, до моменту, коли останнiй бiт з’являється в його кiнцевого адресата. Точне визначення залежить вiл цiлей  моделювання системи.

Час чекання часто згадується як час вiдповiлi, особливо коли обговорюється робота система. Просте визначення часу вiдповiдi - час від моменту, коли користувач запитує виконання операції до моменту, коли система видає вiдповiдь (наприклад, час вiд запиту друку файла до одержання повного видрукуваного файла).

Продуктивнiсть зазвичай визначається як швидкiсть проходження запитiв або як проміжок часу, за який запит обслуговується системою. Iнтерактивну продуктивнiсть визначають в запитах за секунду, тодi як пакетну - в завданнях за секунду. Продуктивнiсгь процесора визначають в мiльйонах команд за секунду (МIPS) або мiльйонах операцiй з плаваючою комою за секунду (МFLOPS), продуктивнiсть системи дiалогової обробки запитів - в ТРS (транзакцiй за секунду).

Продуктивність - це кiлькiсть запитiв користувачiв, яка може бути задоволена за одиницю часу. У мережах зв’язку це відноситься до числа бiтiв інформацii (всього або для кожного користувача) що може бути передана через мережу за секунду.

При дослiдженні роботи системи продуктивнiсть характеризується кiлькiстю завдань (завдань для виведення на друк), виконуваних за одиницю   часу.

Час чекання i продуктивнiсть — важливi показники роботи.

Важливим показником є використання ресурсу. Використання ресурсу розглядають як частину часу, який  витрачено на обслуговування запиту (наприклад, частину часу принтера, зайнятого друком завдання). Залишок вiд цього часу називають часом простою. Для процесорiв можна визначити коефiцієнт використання як вiдношення часу простою до часу зайнятостi, для пам’яті — як частину ресурсу, яка зайнята зараз (використання визначається як середня частина, використовувана за iнтервал часу).

Зрозумiло, що коефiцiєнт використання повинен бути мiж 0,0 (повнiстю не використовується) i 1,0 (завжди зайнятий). За цим показииком можна визначати критичнi параметри в системі або його граничнi можливостi. Деякi ресурси не можуть повнiстю використовуватися в будь-який момент часу (наприклад, не вся пам’ять комп’ютера використовується в даний момент часу). У цьому випадку коефіцієнт використання визначається як середня частина зайнятого ресурсу за iнтервал часу. Наприклад, якщо пам’ять використовується приблизно на 50 %, тобто половина пам’ятi комп’ютера зайнята, а половина - доступна для використання іншими програмами.

Iншi часто використовуванi показники пов’язанi з надiйністю i вираженi як середній час між помилками, або з доступнiстю, що визначає середнiй час мiж невдалими спробами. Моделювання часто застосовується для оцiнки надiйності системи, тобто середнього часу мiж вiдмовами компонента або системи.