- •1.Устройство и принципы функционирования локальной сети.
- •1.1. Назначение и принципы работы лс.
- •1.2. Архитектура и устройство тс.
- •1.2.2. Модуль интерфейсный.
- •1.2.3. Модуль линии коллективного пользования (лкп).
- •1.2.4. Взаимодействие модулей при передаче приеме сообщения.
- •2. Имитационная модель лс.
- •2.1. Цель и задачи моделирования.
- •2.2. Блок-схема алгоритма и построение модели.
- •3. Использование моделирующего комплекса при выполнении лабораторной работы.
- •3.1. Управление моделированием.
- •3.2. Задание исходных данных и моделирование.
- •3.2.1. Ввод исходных данных.
- •3.2.2. Проверка правильности ввода ид.
- •3.2.3. Ввод коэффициентов, корректирующих значения нагрузки и запуск программы на выполнение и сохранение результатов.
- •3.2.4. Рекомендации по подбору коэффициентов коррекции исходных данных.
- •4. Обработка результатов моделирования.
- •4.1. Содержание gpss-отчета.
- •4.2. Составление таблиц основных результатов моделирования.
- •4.3. Анализ вероятностно-временных характеристик локальной сети.
- •4.4. Анализ очередей и загрузки транспортных станций лс и их модули.
- •4.5. Анализ влияния интенсивности потоков сообщений и длин сообщений на коэффициент использования устройств модели.
- •5. Отчет по лабораторной работе
Лабораторная работа N9
Руководство
по использованию программного инструментального комплекса для моделирования локальной сети специального назначения при проведении лабораторных работ по дисциплине " Вычислительные комплексы, системы и сети." (Для студентов специальности 22.01)
А н н о т а ц и я
Программный инструментальный моделирующий комплекс разработан для исследования вероятностно-временных характеристик передачи сообщений в локальной сети специального назначения.
В основу комплекса положена статистическая имитационная модель локальной сети, написанная на языке GPSS/PC. Для управления моделированием и ввода изменяемых исходных данных в GPSS/PC программу, разработана специальная программа, поддерживающая диалоговый интерфейс пользователя с моделью. Для использования в учебно-методических целях программных комплекс адаптирован.
1.Устройство и принципы функционирования локальной сети.
1.1. Назначение и принципы работы лс.
Рис. 1. Структурная схема ЛС
Локальная сеть состоит из N (N=1...99) транспортных станций (ТС), объединяемых кольцевой шиной передачи (рис.1). Назначение ЛС - передача сообщений между источниками и получателями информации (абонентами), подключенными к транспортным станциям сети.
Обмен информацией между абонентами ЛС может осуществляться как в интересах организации распределенных вычислительных процессов, распределенных баз данных, так и в интересах управления распределенными системами управления, объекты которых подключены к транспортным станциям локальной сети в качестве абонентов.
Исследуемая в лабораторной работе ЛС разработана для использования прежде всего для решения задач управления объектами в реальном масштабе времени, что выражается в повышенных требованиях к надежности сети, верности передачи, вероятности доставки сообщений в контрольные сроки.
Абонентами ТС являются объекты обслуживаемой системы управления, и автоматизированные рабочие места операторов (АРМО), на которых отображается осведомляющая информация о ходе процесса управления и формируются управляющие воздействия.
Одна из ТС сети (ТС_01) является ведущей. К ней подключаются средства АРМО - вычислительные комплексы для управления процессами передачи информации по ЛС, включая регистрацию входящих и исходящих сообщений, фиксацию состояния отказа элементов сети, ликвидацию сообщения с ошибочным адресом и другие. Эти функции выполняет микроЭВМ с периферийным оборудованием и специализированным программным обеспечением.
Передача информации между ТС осуществляется по кольцевой шине. Для повышения надежности передачи шина имеет резерв. Переключение на резервную линию происходит автоматически. ТС осуществляет коллективный (случайный множественный) доступ к шине передачи с контролем несущей для избежания конфликтов (с предотвращением коллизий). Контроль несущей состоит в обнаружении на шине при ее прослушивании (приеме) сигнала "линия свободна". В этом случае ТС имеет право начать передачу через интервал времени начального прослушивания Тнп. Этот интервал является индивидуальным для каждой ТС и увеличивается с номером ТС. Для ТС_01 Тнп всегда равно нулю. Таким образом, она имеет минимальную задержку в ожидании подключения к линии связи, то есть наиболее высокий приоритет. Приоритет остальных ТС определяется их порядковым номером в сети.
Передача информации по кольцевой шине осуществляеся в одну сторону. Каждая ТС ретранслирует все сообщения, передаваемые по шине, одновременно анализируя их адрес. Если адрес, указанный в сообщении, и адрес ТС совпадают, то сообщение записывается в буфер данной ТС.
После ретрансляции сообщения всеми ТС, включенными в ЛС, оно поступает в ТС-отправитель и проверяется на наличие ошибок. При отсутствии ошибок и получения специального сигнала от ТС-получателя, сообщение считается переданным. При наличии ошибок производится повторная передача. В случае искажения адреса сообщения или отсутствия ТС-адресата в ЛС, исключение сообщения из шины передачи осуществляется ведущей ТС_01.
Сообщения, поступающие в ТС из внешних источников, могут иметь длину до 5 кбайт. Передача сообщений между ТС ведется пакетами по 256 байт. Скорость передачи по шине составляет около 200 кбайт/с.
Формат сообщения, передаваемого по сети имеет вид:
АП |
ИП |
АО |
ТЕКСТ |
КС |
Здесь: АП - адрес получателя,
ИП - идентификатор пакета, АО - адрес отправителя, ТЕКСТ - смысловая часть сообщения, КС - признак конца сообщения.
Адреса АП и АО имеют длину по два байта. В них указывается номер ТС-получателя и номера входов в ТС, к которым подключены абоненты - отправитель и получатель.
Идентификатор пакета указывает на принадлежность передаваемого пакета к определенному сообщению.