 |
Анализ полученных результатов
|
|
|
|
В ходе выполнения программы были введены следующие показатели нормированной пропущенной нагрузки (G): 0,01; 0,5; 2,0; и временных интервалов (τ): 1; 4; 8. вычисления были проведены для наборов, состоящих из 100, 1000, 10000 кадров. Все полученные результаты работы программы занесены в соответствующие таблицы. Результаты исследований описанных в таблице: T- время, необходимое для передачи всего набора кадров; Тср. -среднее время, необходимое для передачи кадра; S - нормированную производительность протокола передачи (практическая); Sтеор. -нормированную производительность протокола передачи (теоретическая).
Результаты вычислений для набора, состоящего из 100 кадров, приведены в таблицах 1,2.
Таблица 1 - Результаты для набора из 100 кадров для метода «чистая Алоха»
| G | τ | T | Тср. | S | Sтеор. | Количество коллизий | ||
| 0,01 | 1 | 100 | 1,00 | 0,000227 | 0,01 | 0 | ||
| 4 | 400 | 4,00 | 0,1026 | 0,01 | 0 | |||
| 8 | 824 | 8,24 | 0,178 | 0,01 | 3 | |||
| 0,5 | 1 | 263 | 2,63 | 0 | 0,18 | 163 | ||
| 4 | 1148 | 11,48 | 0,0028 | 0,18 | 187 | |||
| 8 | 2296 | 22,96 | 0,0496 | 0,18 | 187 | |||
| 2,0 | 1 | ∞ | ∞ | 0 | 0,04 | 9822 | ||
| 4 | ∞ | ∞ | 0 | 0,04 | 8146 | |||
| 8 | 8184 | 81,84 | 0 | 0,04 | 9115 | |||
Таблица 2 - Результаты для набора из 100 кадров для метода «синхронная Алоха»
| G | τ | T | Тср. | S | Sтеор. | Количество коллизий | ||
| 0,01 | 1 | 103 | 1,03 | 0,0299 | 0,01 | 3 | ||
| 4 | 408 | 4,08 | 0,356 | 0,01 | 2 | |||
| 8 | 800 | 8,00 | 0,335 | 0,01 | 0 | |||
| 0,5 | 1 | 160 | 1,60 | 0,0027 | 0,30 | 60 | ||
| 4 | 620 | 6,20 | 0,279 | 0,30 | 55 | |||
| 8 | 1408 | 14,08 | 0,366 | 0,30 | 76 | |||
| 2,0 | 1 | 3036 | 30,36 | 0,000719 | 0,27 | 659 | ||
| 4 | ∞ | ∞ | 0 | 0,27 | 887 | |||
| 8 | 6296 | 92,96 | 0,0359 | 0,27 | 687 | |||
Как видно из таблицы для метода чистой Алохи опытное значение производительности меньше, чем для метода синхронной Алохи, что подтверждает теоретические данные. При этом наблюдается две закономерности:
|
|
|
при увеличении пропущенной нагрузки возрастает количество коллизий и падает производительность канала;
при увеличении временного интервала уменьшается количество коллизий и увеличивается производительность канала.
Результаты для набора, состоящего из 1000 кадров, приведены в таблицах 3,4.
Таблица 3 - Результаты для набора из 1000 кадров для метода «чистая Алоха»
| G | τ | T | Тср. | S | Sтеор. | Количество коллизий | ||
| 0,01 | 1 | 1016 | 1,02 | 0,000197 | 0,01 | 16 | ||
| 4 | 4080 | 4.08 | 0,09 | 0,01 | 20 | |||
| 8 | 8232 | 8,23 | 0,18 | 0,01 | 29 | |||
| 0,5 | 1 | 2792 | 2.79 | 0 | 0,18 | 1792 | ||
| 4 | 11200 | 11,2 | 0,003 | 0,18 | 1800 | |||
| 8 | 22560 | 22,56 | 0,052 | 0,18 | 1820 | |||
| 2,0 | 1 | 31950 | 31.95 | 0 | 0,04 | 30950 | ||
| 4 | 9696 | 9.70 | 0 | 0,04 | 31344 | |||
| 8 | 18160 | 18.76 | 0 | 0,04 | 31498 | |||
Таблица 4 - Результаты для набора из 1000 кадров для метода «синхронная Алоха»
| G | τ | T | Тср. | S | Sтеор. | Количество коллизий | ||
| 0,01 | 1 | 1002 | 1,00 | 0,033 | 0,01 | 2 | ||
| 4 | 4048 | 4.05 | 0,35 | 0,01 | 12 | |||
| 8 | 8096 | 8,10 | 0,336 | 0,01 | 12 | |||
| 0,5 | 1 | 1631 | 1,63 | 0,002 | 0,30 | 631 | ||
| 4 | 6680 | 6,68 | 0,259 | 0,30 | 676 | |||
| 8 | 13392 | 13,39 | 0,36 | 0,30 | 674 | |||
| 2,0 | 1 | 8135 | 8.13 | 0 | 0,27 | 7135 | ||
| 4 | 31060 | 31.06 | 0 | 0,27 | 6765 | |||
| 8 | ∞ | ∞ | 0 | 0,27 | 6473 | |||
Анализируя данные таблицы можно сделать вывод о том, что производительность метода синхронной Алохи всё-таки превышает производительность метода чистой Алохи, но данные мало соответствуют теоретическим выводам.
При увеличении временного интервала увеличивается количество коллизий, но вместе с тем увеличивается и производительность. При G равном двум увеличивается количество коллизий и производительность равна нулю для обоих методов.
Результаты для набора, состоящего из 10000 кадров, приведены в таблицах 5,6.
|
|
|
Таблица 5 - Результаты для набора из 10000 кадров для метода «чистая Алоха».
| G | τ | T | Тср. | S | Sтеор. | Количество коллизий | ||
| 0,01 | 1 | 10199 | 1,02 | 0 | 0,01 | 199 | ||
| 4 | ∞ | ∞ | 0 | 0,01 | 209 | |||
| 8 | ∞ | ∞ | 0 | 0,01 | 202 | |||
| 0,5 | 1 | 27779 | 2.78 | 0,16 | 0,18 | 17779 | ||
| 4 | 20460 | 2,05 | 0,13 | 0,18 | 17653 | |||
| 8 | 26928 | 2,69 | 0,09 | 0,18 | 17942 | |||
| 2,0 | 1 | 14279 | 1.43 | 0,08 | 0,04 | 4279 | ||
| 4 | 29352 | 2.94 | 0 | 0,04 | 13722 | |||
| 8 | ∞ | ∞ | 0 | 0,04 | 10831 | |||
Таблица 6 - Результаты для набора из 10000 кадров для метода «синхронная Алоха».
| G | τ | T | Тср. | S | Sтеор. | Количество коллизий | ||
| 0,01 | 1 | 10090 | 1,01 | 0 | 0,01 | 90 | ||
| 4 | ∞ | ∞ | 0 | 0,01 | 106 | |||
| 8 | 15304 | 1,53 | 0 | 0,01 | 105 | |||
| 0,5 | 1 | 16726 | 1,67 | 0,29 | 0,30 | 6726 | ||
| 4 | 1448 | 0,14 | 0,29 | 0,30 | 6746 | |||
| 8 | 2504 | 0,25 | 0,18 | 0,30 | 6697 | |||
| 2,0 | 1 | 11574 | 1.16 | 0 | 0,27 | 1574 | ||
| 4 | ∞ | ∞ | 0 | 0,27 | 1078 | |||
| 8 | ∞ | ∞ | 0 | 0,27 | 2825 | |||
Как видно при наборе из 10000 кадров опытные данные наиболее точно отражают теоретические данные, за исключением случая при G=2,0. При этом в большинстве случаев производительность метода чистой Алохи почти вдвое меньше производительности метода синхронной Алохи.
Наблюдается такая закономерность, что при значениях G, близких к нулю и больших либо равных 2, и больших значениях временных интервалов производительность равна нулю и время отправки пакетов стремится к бесконечности.
В общем, можно сделать вывод о том, что при количестве кадров больше 10000, опытные данные наиболее близки к теоретическим и, производительность чистой Алохи вдвое меньше производительности синхронной Алохи.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Итак, перед началом проектирования ставилась задача создать программу моделирующую работу двух методов случайного доступа к каналу передачи данных: метода «чистая Алоха» и метода «синхронная Алоха». Программа должна была обрабатывать наборы, состоящие из 100, 1000 и 10000 кадров, при различных значениях временных интервалов и нормированной пропущенной нагрузки. Таковая модель была спроектирована и описана в данной записке выше.
Результаты работы программы были занесены в таблицы. Таблицы были проанализированы и на основе анализа сделан вывод.
|
|
|
Сравнительный анализ производительности обоих методов показал, что производительность метода «синхронной Алохи» почти вдвое выше, и подтвердил тем самым теоретические данные, приводимые в источнике номер 1 из списка использованной литературы.
Результаты исследования наиболее близки к теоретическим результатам при наборах, содержащих более 10000 кадров. Данная зависимость вызвана, вероятно, тем, что программа выдает округленные результаты, и при больших количествах передаваемых кадров, погрешности от округлений минимальны.
Но, тем не менее, в данном исследовании имеются некоторые спорные моменты, вызванные в первую очередь, упрощенностью модели случайного доступа, что не могло не отразиться на результатах работы, но не повлияло на конечные выводы.
В целом, можно сказать, что цель поставленная перед началом проектирования достигнута и результаты работы могут быть использованы в дальнейшем более глубоком и детальном исследовании производительности методов случайного доступа к каналу. Так же программа может быть вполне использована при разработке приложений в данной предметной области.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Лойко В.И. Семенов М.И. Барановская Т.П. Копьютерные системы и сети. Краснодар: КубГАУ, 2000. - 215 с., ил.
. Фаронов В.В Turbo Pascal 7.0 - М.: «Нолидж», 2001.- 576 с., ил.
Немнюгин С.А. Turbo Pascal - СПб: Питер, 2001. - 496 с., ил.
. Семенов М.И, Лойко В.И., Барановская Т.П. Компьютерные системы и сети: Учебное пособие для студентов специальности 0719 - "Информационные системы в экономике" и др. экономических специальностей вузов. - Краснодар: КубГАУ, 2000. - 215с.
. Смирнов А.Д. Архитектура вычислительных систем. - М.: 1990.
. Советов Б.Я. Информационная технология: Учебник для вузов. - М.: Высшая школа, 1994.
. Шварц М. Сети связи: протоколы, моделирование и анализ. В 2-х ч. /Пер с англ. - М.: Мир, 1992.
. Якубайтис Э.А. Информационные сети и системы. - М.: Финансы и статистика, 1996.
. Семенов М.И, Лойко В.И., Барановская Т.П. Компьютерные системы и сети: Учебное пособие для студентов специальности 0719 - "Информационные системы в экономике" и др. экономических специальностей вузов. - Краснодар: КубГАУ, 2000. - 215с.
|
|
|
. Смирнов А.Д. Архитектура вычислительных систем. - М.: 1990.
. Советов Б.Я. Информационная технология: Учебник для вузов. - М.: Высшая школа, 1994.
. Шварц М. Сети связи: протоколы, моделирование и анализ. В 2-х ч. /Пер с англ. - М.: Мир, 1992.
. Якубайтис Э.А. Информационные сети и системы. - М.: Финансы и статистика, 1996.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Листинг программы
unit Unit1;, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,, StdCtrls;= class(TForm): TLabel;: TLabel;: TLabel;: TEdit;: TEdit;: TEdit;: TButton;: TButton;: TLabel;: TLabel;: TLabel;: TLabel;: TLabel;: TLabel;: TLabel;: TLabel;: TLabel;: TLabel;: TLabel;: TLabel;: TButton;Button1Click(Sender: TObject);Button3Click(Sender: TObject);Button2Click(Sender: TObject);
{ Private declarations }
{ Public declarations };= 5; {kolichestvo stantsii}: TForm1;:real; {opytnaya nagruzka}:real; {opytnaya proizvoditel'nost'}:real; {veroyatnost' prohozhdeniya kadra}:real; {opytnaya veroyatnost' prohozhdeniya kadra}:integer; {schetchik kollizii(neproshedshih kadrov)}:integer; {schetchik uspeshno proshedshih kadrov}:integer; {peremennaya "proverki prohoda kadrov" }:integer; {kolichestvo kadrov v nabore}:real; {normirovannaya propuschennaya nagruzka}:integer; {dlitel'nost' kadra}:boolean; {flag sostoyaniya}
{$R *.dfm}aloxa; {protsedura ALOHA}:=0;:=0;k:= 1 to l do {nachalo proverki prohoda kadrov}:=false;{esli false to paket ne proshel}bool=false do {poka bool=false do...}:=(random(100)+1)/100;{opytnaya veroyatnost' prohozhdeniya kadra - sluchainym obrazom generiruetsya}(rp<=p) then {esli opytnaya veroyatnost' prohozhdeniya kadra <= veroyatnost' prohozhdeniya kadra}:=true;{...bool:=true;}(j);{schitaet kolichestvo uspeshno proshedshih paketov}inc(i);{kolichestvo neproshedshih paketov};;;TForm1.Button1Click(Sender: TObject);;{generator sluchainyh chisl}edit1.Text <> '' then:=StrToFloat(Edit1.Text);edit2.Text <> '' then:=StrToInt(Edit2.Text);edit3.Text <> '' then:=StrToInt(Edit3.Text);:=exp(-2*G);{veroyatnost' prohozhdeniya kadra};:=((j+i)*n*1/r)/l; {opytnoe znachenie normirovannoi propuschennoi nagruzki}:=rg*exp(-2*rg); {opytnoe znachenie proizvoditel'nosti}.Caption:='Teoreticheskoe znachenie proizvoditel'nosti '+FloattoStr(g*p);.Caption:='Opytnoe znachenie proizvoditel'nosti '+FloatToStr(s);.Caption:='Kolichestvo kollizii na '+floattostr(l)+' paketov '+floattostr(i);.Caption:='Obschee vremya peredachi kadrov '+floattostr((j+i)*r);.Caption:='Vremya peredachi odnogo kadra '+floattostr((j+i)*r/l);:=exp(-G);;:=((j+i)*n*1/r)/l; {opytnoe znachenie normirovannoi propuschennoi nagruzki}:=rg*exp(-rg); {opytnoe znachenie proizvoditel'nosti}.Caption:='Teoreticheskoe znachenie proizvoditel'nosti '+FloattoStr(g*p);.Caption:='Opytnoe znachenie proizvoditel'nosti '+FloatToStr(s);.Caption:='Kolichestvo kollizii na '+floattostr(l)+' paketov '+floattostr(i);.Caption:='Obschee vremya peredachi kadrov '+floattostr((j+i)*r);.Caption:='Vremya peredachi odnogo kadra '+floattostr((j+i)*r/l);;TForm1.Button3Click(Sender: TObject);;;TForm1.Button2Click(Sender: TObject);.Text:='';.Text:='';.Text:='';.Caption:='';.Caption:='';.Caption:='';.Caption:='';.Caption:='';.Caption:='';.Caption:='';.Caption:='';.Caption:='';.Caption:='';;.
|
|
|
