Разработка системы имитационного моделирования сетей передачи данных — это разработка системы, позволяющей осуществить замену изучаемой сети передачи данных моделью, с которой можно выполнять разные эксперименты, для того чтобы получить информацию об этой сети.
Введение
В современной действительности оперативное исполнение поставленной задачи является одной из основных задач бизнеса. Чем больше производительность приложения организации, тем выше ее прибыль. Одним из методов увеличения быстродействия приложения или компьютерной сети внутри организации считается применение распределенных систем.
Распределенные системы, которые состоят из большого числа автономных вычислительных компонентов, непрерывно развивались, особенно в течение последних десятилетий. Разработка алгоритмов для подобных систем, а именно распределенных алгоритмов, превратилась в одну из важных исследовательских областей компьютерной науки, техники, прикладной математики и иных дисциплин, так как они выдвигают различные и, как правило, более сложные задачи, чем последовательные алгоритмы. Для изучения могут использоваться графы, в том числе и динамические, или имитационное моделирование.
При помощи имитационного моделирования предоставляется возможность создания модели, позволяющей осуществить замену исследуемой распределенной системы моделью, с которой могут проводиться разные эксперименты, для того чтобы получить информации о системе. Иногда при определении распределенной системы в качестве основного фактора принимается подразделение ее функций между несколькими компьютерами. При данном подходе распределенной будет считаться любая вычислительная система, в которой обработка данных делится между двумя и более компьютерами. Несколько более узконаправленно распределенная система может определяться как совокупность объединенных каналами связи независимых компьютеров, которые с позиций пользователей определенного программного обеспечения могут выглядеть как единое целое.
Разработка системы имитационного моделирования сетей передачи данных
Известен целый ряд причин, по которым распределенные системы считаются более предпочтительными, или их использование может стать неизбежным:
- Необходимость обмена информацией.
- Необходимость совместного использования ресурсов.
- Необходимость повышения надежности за счет дублирования.
- Увеличение производительности за счет параллельного исполнения.
- Необходимость упрощения проектирования за счет специализации.
При работе с большим числом процессов и работников часто возникает проблема оптимальной организации работы, то есть, организации связи всех процессов и обеспечение их синхронизации. Это реализуется с целью обмена информацией, при наличии условия, что один отдельный процесс может задействовать лишь часть требуемых данных. В подобных случаях следует использовать волновые алгоритмы, которые способны помочь в решении таких задач, и могут связать несколько процессов вместе, применяя схему, предписанную для подобных случаев.
В волновых алгоритмах присутствует волна, отвечающая за исполнение одного вычисления. Поочередное исполнение нескольких волн способно образовать волновой алгоритм, в котором следует выделить инициаторы и не инициаторы. Инициаторами являются стартовые процессы, начинающие исполнение алгоритма по какому-нибудь условию. Это означает, что инициатор выполняет запуск распространения информации или же отправку сообщения. Не инициаторы же несут ответственность за то, чтобы принять сообщение от инициатора и продолжить выполнение алгоритма.
Общеизвестно, что имитационное моделирование нашло свое применение в самых разных производственных и научных сферах, а также в бизнесе. В самом деле, достаточно много проводимых исследований предполагают проведение разных имитационных экспериментов. Их целью может быть прогнозирование поведения исследуемого объекта или системы, которая выступает как сложная и динамическая. Подобные имитационные эксперименты позволяют увидеть ситуацию с разных сторон, при этом применяя разные исходные данные. Это значить, что системы имитационного моделирования должны быть как неотъемлемая часть систем поддержки принятия решений. Известны следующие типы имитационного моделирования:
- Агентное моделирование.
- Дискретно-событийное моделирование.
- Системная динамика.
На рисунке ниже показаны эти типы имитационного моделирования.
Рисунок 1. Типы имитационного моделирования. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
При анализе разных процессов может использоваться метод изучения отдельно взятых этапов в процессе. Это означает, что весь процесс разбивают на определенные основные этапы. При таком типе моделирования весь процесс следует разбить на объекты, которые дальше должны моделироваться в индивидуальном порядке. Подобные объекты выступают как отдельные сущности, но при этом большинство деталей в моделировании может не учитываться. При помощи данной технологии моделирования, как правило, моделируют разные бизнес-процессы. Пример такого дискретно-событийного метода моделирования изображен на рисунке ниже.
Рисунок 2. Дискретно-событийный метод моделирования. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Системная динамика позволяет моделировать системы, обладающие высоким уровнем сложности и на высоком уровне абстракции, то есть, не принимая во внимание наиболее мелкие детали. Например, мельчайшими деталями могут считаться свойства отдельно взятых продуктов, событий или людей. Модели, которые построены таким методом имитирования, предоставляют возможность сформировать общее представление о системе, и могут считаться отличным решением для стратегического планирования.
Агентное моделирование является один из методов имитационного моделирования, который рассматривает поведение децентрализованных агентов. Помимо этого, такой метод изучает, как такое поведение способно определить поведение всей системы как единого целого. В отличие от системной динамики аналитик определяет поведение агентов на индивидуальном уровне, а глобальное поведение проявляется в качестве результата деятельности большого количества агентов.
