Modelagem e Simulação

Modelagem e Simulação

CCMP0057

www.univasf.edu.br/~brauliro.leal ccmp0057@gmail.com

Prof. Brauliro Gonçalves Leal

2021

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Modelo Computacional de Redes de Sistemas de Filas

ri.ic0 = ri-1.is0

ri.cpf0 = ri.ic0 ri.eps0 = ri.cpf0 ri.sps0 = ri.eps0 + X(r0.μ) ri.is0 = ri.sps0 p r0.icp = X(r0.λ) r0.cpfp = r0.icp + r0.cpfp-1 r0.epsp = r0.cpfp > r0.spsp-1 ? r0.cpfp : r0.spsp-1 r0.spsp = r0.epsp + X(r0.μ) r0.isp = r0.spsp + r0.spsp-1

ri.icp = ri-1.isp

ri.cpfp = ri.icp + ri.cpfp-1 ri.epsp = ri.cpfp > ri.spsp-1 ? ri.cpfp : rj.spsp-1 ri.spsp = ri.epsp + = X(ri.μ) ri.isp = ri.spsp + ri.spsp-1 Configuração das RSF M/M/1: N, SF = [0, 1, 2, …, s, …], λ0, μ = [μ0, μ1, μ2, …, μs, …], r = [r0, r1, r2, …, ri, …], ri ∊ SF

for( int p = 1; p < N; p++ )

for( int i = 0; i < r.size(); i++ )

Empacota(r[i]);

Modelo Computacional de Redes de Sistemas de Filas

clPacote

ic

cpf

eps

sps

is

nf

clSF

l

m

clPacote Pacote[]

clRSF

r[]

clSF SF[]

X(p)

Iniciar( l, m[], r[] )

Empacotar(i)

Simular(N)

Nf()

Estatistica()

Modelo Computacional de Redes de Sistemas de Filas

clPacote pacotes dos SF com as variáveis de estado ic, cpf, eps, sps, is e nf

clSF são os SF da RSF, seus com os parâmetros l e m, e o vetor Pacote

clRSF

representa a RSF, seus métodos e os vetores r e SF:

● Iniciar – configura a RSF e os primeiros pacotes dos SF ● X – calcula os valores de ic e ts dos pacotes simulados ● Empacotar – insere um novo Pacote no i-ésimo SF

Modelo Computacional de Redes de Sistemas de Filas

Nome Descrição

Entradas

N Número de pacotes

l Taxa de chegadas na RSF

m Vetor de taxas de serviço dos SF

r Ordem de visitas dos pacotes

Variáveis

ic Intervalo entre chegadas de pacotes na Fila is Intervalo entre saídas de pacotes do Servidor

Eventos

cpf Tempo da chegada de pacotes na Fila eps Tempo da chegada de pacotes no Servidor sps Tempo da saída de pacotes no Servidor

Estatísticas

nf Comprimento da Fila

tsf Tempo no Sistema de Fila

U Utilização do Servidor

Modelo Computacional de Redes de Sistemas de Filas

class clPacote{ public:

int nf;

double ic, cpf, eps, sps, is; }; class clSF{ public: double l, m; vector<clPacote> Pacote; }; class clRSF{ private: vector<int> r; vector<clSF> SF; double X ( double ); void Empacotar( int ); void Nf ( void ); public:

clRSF ( void );

void Iniciar ( double, vector<double>, vector<int> ); void Simular ( int );

Modelo Computacional de Redes de Sistemas de Filas

int main( void ){

int N = 5000; vector<int> r = { 0, 1, 2, 3, 0 }; double l = 500; vector<double> m = { 600, 700, 800, 900 }; clRSF RSF; RSF.Iniciar(l,m,r); RSF.Simular(N); return 0; }

Modelo Computacional de Redes de Sistemas de Filas

class clPacote{ public:

int nf;

double ic, cpf, eps, sps, is; }; class clSF{ public: double l, m; vector<clPacote> Pacote; };

void clRSF::Iniciar( double l, vector<double> m, vector<int> r ){ this->r = r;

SF.clear();

for( size_t s = 0; s < m.size(); s++ ){ clSF X; X.l = l; X.m = m[s]; X.Pacote.clear(); SF.push_back(X); }

for( size_t s = 0; s < r.size(); s++ ) // p = 0 SF[r[s]].Pacote.push_back({0,0,0,0,0,0,0}); }

Modelo Computacional de Redes de Sistemas de Filas

void clRSF::Simular( int N ){ for( int p = 1; p < N; p++ )

for( size_t i = 0; i < r.size(); i++ ) Empacotar(i);

}

int main( void ){

int N = 5000; vector<int> r = { 0, 1, 2, 3, 0 }; double l = 500; vector<double> m = { 600, 700, 800, 900 }; clRSF RSF; RSF.Iniciar(l,m,r); RSF.Simular(N); return 0; }

Modelo Computacional de Redes de Sistemas de Filas

class clPacote{ public:

int nf;

double ic, cpf, eps, sps, is; };

void clRSF::Empacotar( int i ){ clPacote P, Pa;

if( i > 0 ){

Pa = SF[r[i-1]].Pacote[ SF[r[i-1]].Pacote.size()-1 ]; P.ic = Pa.is;

}

else P.ic = X( SF[r[i]].l );

Pa = SF[r[i]].Pacote[ SF[r[i]].Pacote.size()-1 ]; P.cpf = P.ic + Pa.cpf;

P.eps = P.cpf > Pa.sps ? P.cpf : Pa.sps; P.sps = P.eps + X(SF[r[i]].m);

P.is = P.sps - Pa.sps;

SF[r[i]].Pacote.push_back(P); }

Modelo Computacional de Redes de Sistemas de Filas

class clPacote{ public:

int nf;

double ic, cpf, eps, sps, is; };

void clRSF::Nf( void ){

for( size_t s = 0; s < SF.size(); s++ )

for( size_t p = 1; p < SF[s].Pacote.size(); p++ ){ size_t c = p-1;

SF[s].Pacote[p].nf = 0;

while( SF[s].Pacote[p].cpf < SF[s].Pacote[c].sps ){ SF[s].Pacote[p].nf += 1;

c--; }

} }

Sistema Cliente/Servidor Web em uma Camada Física

●

os SF deste sistema são M/M/1

●

sequência dos pacotes: 0 → 1, 1 → 2, 2 →1 e 1→ 0, r = [ 0, 1, 2, 1, 0 ]

número de pacotes, N (definido pelo usuário)

●

l

●

m = [ m0, m1, m2 ]

Seja a rede C/S com demanda de 5 milhões de pacotes por hora, considere pacotes de 2 MB

São 3 SF com r = [0, 1, 2, 1, 0]. Com uma demanda de 5 milhões de pacotes por hora, tem-se l = 5E6/3600 = 1388,8 p/s.

Cálculo de m = [m0, m1, m2] para pacotes de 2 MB: Logo m = [1812.5, 2250, 4000].

Os parâmetros desta RSF, para uma simulação de 5000 pacotes são:

r = [0, 1, 2, 1, 0], N = 5000, l = 1388.8 e m = [1812.5, 2250, 4000].

Modelo Computacional de Redes de Sistemas de Filas

Componente n Modelo Vazão

F 0 Sophos XG 210 29 Gbps

S 1 US-16-150W 36 Gbps

Ferramentas para Simulação de Sistema Computacionais

1.SF.MM1.cpp

2.SF.MM1-ML-RI.cpp

3.RSF.MM1.cpp

4.RSF-MM1-ML-RI.cpp

Fragata

As fragatas são aves de grande porte, com asas compridas e estreitas que representam a menor superfície de asa por unidade de peso do mundo das aves. Têm cerca de 1 metro de comprimento, mais de dois de envergadura e uma cauda longa e bifurcada. As fragatas não conseguem andar em terra, nadar nem levantar voo de uma superfície plana. São no entanto aves extremamente rápidas em voo sobre o mar ou sobre outras aves.