Organization of simulation experiments in the design of distributed computer systems with redundant data transmission

Abstract

Аннотация Предмет исследования. Исследованы варианты многопутевого распределения копий запросов (пакетов) через сеть и их резервированного обслуживания серверами кластера. Рассмотренные альтернативы различаются по способу выбора пути следования пакетов в сети с пересекающимися в общих коммутационных узлах маршрутами (статического или динамического) и условию досрочного выхода копий запросов из системы в результате их потерь в каналах связи, возникновения битовых ошибок, переполнения приемо-передающих буферов сетевого и вычислительного оборудования или комбинации этих причин. Методология исследования. Рассматривается зависимость эффективности резервированных передач, определяемой вероятностью безошибочной и своевременной доставки в кластер хотя бы одной из резервных копий, от интенсивности входного потока запросов. На основе описанных вариантов в системе имитационного моделирования AnyLogic 7 создается набор имитационных моделей с параметрами, отражающими требования к моделируемой системе. Результаты имитационных экспериментов сохраняются в базе данных Microsoft SQL Server 2008 и после преобразований экспортируются в разработанное в рамках этого исследования программное средство. Основные результаты. Предложена организация имитационных экспериментов с накоплением и обработкой их результатов средствами выбранной системы управления базами данных и последующим применением для анализа получаемых зависимостей сторонних программных приложений, таких как Microsoft Excel или реализованного программного средства для определения области эффективности резервированных передач и автоматизации поиска оптимальной кратности резервирования. Представлены результаты имитационного моделирования, подтверждающие эффективность многопутевого распределения копий запросов. Практическая значимость. Предложенные модели и инструментальные средства позволяют обосновать выбор и оптимизировать проектные решения по повышению надежности функционирования распределенных компьютерных систем с резервированной передачей и обслуживанием запросов.