Эксплуатация средств вычислительной техники

В табл.3.1 за единицу времени выбрана 1 минута.

Рассмотрим программу модели, составленную на языке GPSS.

        XPDIS        FUNCTION               RN1,C24

        0,0/.1,.104/.2,.222/.3,.355/.4,.509/.5,.69/.6,.915/.7,1.2

        ,75,1.38/.8,1.6/.84,1.85/.88,2.12/.9,2.3/.92,2.52/.94,2.81

        .95,2.99/.96,3.2/.97,3.5/.98,3.9/.99,4.6/.995,5.3/.998,6.2

        .999,7/.9998,8

        JOBS          FUNCTION               RN1,C2

        0,1/1,4

        LENTH       TABLE                      P2.0,1,W6

        *

        * MODEL SEGMENT 1

        *

1                         GENERATE              1440,,1,,2

2                         SPLIT                        FN$JOBS,NEXT1

3      NEXT1       SEIZE                        BAY

4                         ADVANCE                120,30

5                         RELEASE                  BAY

6                         TERMINATE

        *

        * MODEL SEGMENT 2

        *

7                         GENERATE              2880,FN$XPDIS,,,2

8                         QUEUE                      TRUBL

9                         PREEMPT                 BAY

10                       ADVANCE                150,FN$XPDIS

11                       RETURN                   BAY

12                       DEPART                   TRUBL

13                       TERMINATE

        *

        * MODEL SEGMENT 3

        *

14                       GENERATE              1400,,481,,3

15                       PREEMPT                 BAY,PR

16                       ADVANCE                960

17                       RETURN                   BAY

18                       TERMINATE

        *

        * MODEL SEGMENT 4

        *

19                       TRANSFER               ,,,1,1,2,F

20    WATCH     MARK                       1

21                       ASSIGN                    2,0$TRUBL

22                       TEST NE                   MP1,0

23                       TERMINATE             LENTH,MP1

24                       TRANSFER               ,WATCH

        *

        * MODEL SEGMENT 5

        *

25                       TRANSFER               7200..6241

26                       TERMINATE             1

        *

        * CONTROL

        *

                          START                      5,,1,1

                          END

Логика работы модели

В моделе предполагается, что некоторое время, равное единице, соответствует 8 ч утра первого дня моделирования.Затем,  первая (по счёту) ЭВМ выделенная диспетчером для планового осмотра, входит в модель, выйдя из GENERANE. Далее, каждая следующая первая ЭВМ, будет поступать в модель через 24 ч. ( блок 1, где операнд А=1440 ед.врем., т.е числу минут в 24 ч. Первое появление 5 диспетчера на ВЦ произойдет в момент времени, равный 481(блок 14). Это соответствует окончанию восьмого часа. Второй раз диспетчер появится через 24 часа.

Транзакт обеспечивающий промежуточную выдачу: впервые появится во время, равное 6241,  выходя из блока 25. Это число соответствует концу 8-го часа пятого дня моделирования. ( 24 х 4 = 96 ч, 96 + 8 = 104. 104 х 60 =6240, 6240 + 1 = 6241 ч). Следующий транзакт появится через пять дней.

Блок 19 позволяет вести моделирование до времени в 35041, что соответствует 25 дням плюс 8 ч, выраженных в минутах.

Приоритетная схема представлена в табл.3.2.

Таблица 3.2.

Чтение таблицы сверху вниз эквивалентно  просмотру  цепи  текущиж событий с начала и до конца моделирования

Результаты моделирования

Полученная статистика  очереди ЭВМ-серверов на ремонт показывает, что на конец 25 дня среднее ожидания составляет 595 вр.ед.,  или около 19 ч.  В среднем 0,221 ЭВМ-сервер ожидают обслуживания, и одновременно самое большее время 4 машины находятся в ожидании. За 25 дней на внеп- лановый ремонт  поступило  13 машин..  Табличная информация указывает, что 83 % времени это были ЭВМ-серверы , ожидающие внепланового ремонта, 12% времени  в  ожидании находилась одна машина,  4%  - две машины,  и только 0,52% и 0,05% времени одновременно ожидали три и четыре машины. Для удобства результаты сведены в табл.3.3.

Таблица 3.3.

25

26

24

Минимизация стоимости  эксплуатационных расходов ВЦ средней производительности.

Пусть в состав ВЦ входит 50 персональных компьютеров ( в дальнейшем просто ЭВМ).  Все ЭВМ работают по 8 ч в день, и по 5 дней в неделю. Любая из ЭВМ может выйти из строя, и в любой момент  времени.  В  этом случае её заменяют резервной ЭВМ либо сразу, либо по мере её появления после восстановления.  Неисправную ЭВМ отправляют в ремонтную  группу, ремонтируют, и она становится резервной.

Необходимо определить,  сколько  ремонтников  следует  иметь,   и сколько машин держать в ремонте,  оплачивая их аренду.  Парк резервных машин служит для подмены вышедших из строя ЭВМ.  принадлежащих ВЦ. Оп- лата арендных машин не зависит от того находятся они в эксплуатации , или в резерве.

Цель анализа - минимизировать стоимость эксплуатации ВЦ.  оплата рабочих в ремонтной группе составляет 3,75$ в ч. Арендная плата за одну ЭВМ составляет 30$ в день. Почасовой убыток при использовании менее 50 ЭВМ оценивается примерно в 20$ за ЭВМ.  этот убыток возникает из за общего снижения промзводительности ВЦ. Считаем, что на ремонт вышедшей из строя ЭВМ уходит примерно 7ч,  и распределение этого времении равномерное.

Необходимо определить,  сколько  ремонтников  следует  иметь,   и сколько машин держать в ремонте,  оплачивая их аренду.  Парк резервных машин служит для подмены вышедших из строя ЭВМ.  принадлежащих ВЦ. Оплата арендных машин не зависит от того находятся они в эксплуатации , или в резерве.

Среднее время наработки на отказ каждой ЭВМ распределено  так  же равномерно, и составляет 157 ± 25 ч.  Это время и распределение оди- наково для всех ЭВМ ВЦ, так и для арендуемых ЭВМ.

Так как плата за аренду не зависит оттого, используют эти ЭВМ или нет, то и не делается попыток увеличить число собственных ЭВМ ВЦ.

Необходимо построить  GPSS модель такой системы и исследовать на ней дневные расходы при разном числе арендуемых ЭВМ при при одинаковом числе ремонтников и от числа ремонтников при постоянном числе арендуемых  ЭВМ.

Метод построения модели

Определим ограничения, которые существуют в моделируемой системе. Существуют три ограничения.

1. Число ремонтников в ремонтной группе.

2. Минимальное число ЭВМ, одновременно работающих на ВЦ.

3. Общее число ЭВМ циркулирующих в системе.

Для моделирования 1 и 2 ограничений удобно использовать многоканальные ус-ва ( термин взят из теории СМО), а третье ограничение-моделировать при помощи транзактов. При этом ремонтники и работающие ЭВМ, находящиеся в производстве, являются константами. При этом ЭВМ являются динамическими объектами, циркулирующими в системе.

Рассмотрим состояния в которых может находиться ЭВМ. Пусть в настоящий момент она находится в резерве.  Тогда многоканальное ус-во NOWON (т.е. в работе) используется для моделирования работающих ЭВМ, будет заполнено, и резервные машины не могут войти в него. И тогда транзакт моделирующий резервную ЭВМ может после многократных попыток войти в NOWON. Проходя через блоки ENTER и ADVANCE транзакт моделирует время работы до тех пор, пока ЭВМ не выйдет из строя.

После выхода из строя ЭВМ транзакт покидает NOWON . При этом возникает возможность у другой резервной ЭВМ войти в него,и если транзакт ожидает возможность войти в многоканальное ус-во MEN (ремонтная  группа. которая  м.б.  представлена даже одним ремонтником).  Выйдя из MEN транзакт становится восстановленной ЭВМ. После ремонта он покидает MEN , освобождая ремонтника, который может начать немедленно ремонт другой ЭВМ. Сам транзакт поступает в ту часть модели, из которой он начинает попытки войти в NOWON.

Общее число ЭВМ циркулирующих в системе равно 50 плюс три ЭВМ резервных, и это число надо задать до начала прогона,  используя ограничительные поля блока GENERITE.  Для определения времени прогона  будет использовать программный таймер, рассчитанный на время в 62440 ед.вр., что составляет 3 года, по 40 недель в году.

Рассмотрим таблицу определений (Табл.4.1).

Таблица 4.1

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12