1. Основные классы моделей производительности

Прежде чем приступить к описанию конкретных вероятностных моделей производительности, определим основные классы объектов моделирования. При этом будем учитывать следующую иерархию моделей (в основном уже определенную во Введении), которую так или иначе, используют разработчики при анализе производительности в процессе проектирования ВС.

Концептуальная Модель – это набор представлений (“точек зрения”) об элементах, объектах (как реальных, так и модельных), и целей проектируемой системы, а также отношений между ними, выраженных в терминах той или иной теории.

Иными словами, это то, что разработчик понимает под ВС на данном этапе проектирования. Например, мы можем рассматривать процессор однопроцессорной ВС как сервер, обрабатывающий запросы, и представлять ее поведение в терминах некоторой СМО, а можем рассматривать как некоторую “машину состояний”, и рассматривать переход от задачи к задаче как переход от состояния к состоянию. Очевидно, что концептуальная модель тесно связана с уровнем описания ВС.

Заметим, что в рамках современных методологий разработки программного обеспечения (Software Engineering) под концептуальной моделью понимают формализованное описание требований к проекту на том или ином языке моделирования данных (например, UML) [125], и соответствующий язык позволяет определенную типизацию и структуризацию указанных понятий.

Формальная модель – описание (спецификация) желаемого поведения проектируемой системы на том или ином формальном языке спецификаций (например, Алгебра Процессов или сети Петри) [14,15].

Математическая модель - количественное описание поведения ВС, представленной в терминах принятой концептуальной модели, при выполнении прикладной программы (например, Марковские модели).

Вычислительная модель - используемые алгоритмы решения уравнений математической модели, например, вычисление сверток, итеративные методы решения марковских систем, вычисление собственных значений, кронекеровская декомпозиция.

Использование формальной спецификации исходного описания концептуальной модели желательно в том случае, когда между ее элементами существуют информационно-логические отношения, не учет которых может приводить к конфликтам при функционировании системы. Примером могут служить указанные выше требования соблюдения временного порядка наступления определенных событий.

Говоря о концептуальной модели ВС, следует отличать ее от исходного описания (“неформальной спецификации”) ВС. Например, в [21] многомашинная вычислительная система (МВС) описывается орграфом, в котором вершины соответствуют программам (“работам”), а дуги - связям между программами по данным и управлениям. Однако поведение системы рассматривается как сеть обслуживания заявок, поступающих и обрабатываемых в каждой из этих вершин, и поэтому концептуальной моделью, лежащей в основе построения ее математической модели, является соответствующая сетевая СМО. В этом состоит ее отличие от рассматриваемых ниже моделей “графа задач” (параграф 1.3 главы 1, глава 2), в которой поведение ВС (с точки зрения проблемы оценки ее производительности) рассматривается как прохождение путей в некотором графе с программными модулями в его вершинах.  

Категории: 

Метки: