<<
>>

Методика исследования характеристик коммутационного устройства

Для исследования ключевых характеристик ПКП-устройства и оценки пре­имуществ разработанного метода коммутации пакетов проведем вычислительный эксперимент на имитационной модели. Результаты оценки будем сопоставлять с соответствующими показателями ближайших известных аналогов: коммутаторов с буферизованным переключателем, реализующих равновероятную (BS-Uniform) и круговую (BS-round-robin) дисциплины диспетчеризации пакетов [99, 109].

Также будем рассматривать базовый вариант КУ с матрицей регистров, в котором отсутствует конвейерный режим диспетчеризации и пакеты загружаются в МР только после ее полного освобождения (ПП-устройство) [2]. Сравнение разрабо­

танного КУ с ПП-устройством полезно для оценки общего эффекта от введения параллельно-конвейерной диспетчеризации с учетом времени обработки пакетов.

Будем представлять коммутационное устройство как сеть массового обслу­живания, в которой заявками на обслуживание являются пакеты, поступающие на входы КУ. Потоки пакетов на входах устройства носят случайный характер и за­висят от задач, решаемых мультипроцессором, от способа их разбиения на парал­лельные ветви, от порядка размещения этих ветвей по ядрам, от интенсивности взаимодействия ядер при выполнении назначенных на них ветвей, а также от применяемого алгоритма маршрутизации пакетов. Детально учесть все эти факто­ры при имитационном моделировании КУ затруднительно, поэтому входные по­токи пакетов обычно описывают стандартными распределениями, наиболее адек­ватно отражающими реальные потоки пакетов, в частности, распределением Бер­нулли [94]. Причем такой подход позволяет не только исследовать работу устрой­ства в области значений параметров, близких к усредненным реальным значени­ям, но и оценить предельные возможности устройства.

Исходя из сказанного выше, будем считать, что входящие потоки пакетов подчиняются распределению Бернулли. Соответственно, будем полагать, что ве­роятность появления пакета на i-м входе КУ (i = 1, n) в очередном такте ретранс­ляции равна pi, а вероятность отсутствия пакета - qi = 1 - pi.

Будем рассматри­вать равномерное распределение трафика между входами: pi = pj ? p ∀i ≠ j (Bernoulli uniform traffic). Также условимся допускать возможность неравномер­ных флуктуаций трафика (Bernoulli hot spot traffic). Поскольку реализуемый алго­ритм маршрутизации неизвестен, полагаем, что выбор строк МР при перезаписи пакетов из входных очередей осуществляется равновероятно.

В процессе исследований будем варьировать два параметра: число вхо- дов/выходов устройства nи параметр распределения Бернулли p, определяющий интенсивность потоков пакетов. Значения nбудем выбирать из диапазона от 5 до 25, что соответствует практически значимым случаям (также будем исследовать перспективные случаи: n>>25). Значения pбудем варьировать в пределах от 0.1

до 1 с шагом 0.1. Длительность одного цикла моделирования определим исходя из условия стабилизации, когда значения исследуемой характеристики КУ переста­ют монотонно возрастать или убывать во времени (по результатам предваритель­ных исследований достаточная длительность цикла оказалась равной 10000 так­тов ретрансляции). Необходимое число повторений цикла моделирования с фик­сированными параметрами (объем выборки) определим по критерию Стьюдента, задавая различные уровни значимости α и оценивая получающуюся величину до­верительного интервала.

В ходе исследований будем рассматривать следующие характеристики КУ: 1) пропускную способность; 2) быстродействие; 3) полное время прохождения пакетов (задержку); 4) среднюю загрузку матрицы регистров.

3.2.

<< | >>
Источник: Мохаммед Ажмаль Джамиль Абдо. МЕТОД, АЛГОРИТМ И УСТРОЙСТВО КОММУТАЦИИ С ПАРАЛЛЕЛЬНО-КОНВЕЙЕРНОЙ ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИЕЙ ПАКЕТОВ В МАТРИЧНЫХ МУЛЬТИПРОЦЕССОРАХ. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. КУРСК - 2019. 2019

Еще по теме Методика исследования характеристик коммутационного устройства:

  1. ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК КОММУТАЦИОННОГО УСТРОЙСТВА С ПАРАЛЛЕЛЬНО-КОНВЕЙЕРНОЙ ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИЕЙ ПАКЕТОВ
  2. Исследование быстродействия коммутационного устройства
  3. Исследование пропускной способности коммутационного устройства
  4. Структурная организация коммутационного устройства
  5. СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ КОММУТАЦИОННОГО УСТРОЙСТВА С ПАРАЛЛЕЛЬНО­КОНВЕЙЕРНОЙ ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИЕЙ ПАКЕТОВ
  6. Функциональные схемы блоков коммутационного устройства
  7. Оценка аппаратной сложности коммутационного устройства
  8. МЕТОД И АЛГОРИТМ КОММУТАЦИИ С ПАРАЛЛЕЛЬНО­КОНВЕЙЕРНОЙ ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИЕЙ ПАКЕТОВ. СТРУКТУРНАЯ МОДЕЛЬ КОММУТАЦИОННОГО УСТРОЙСТВА
  9. Построение имитационной модели коммутационного устройства
  10. Особенности программной реализации имитационного моделирования коммутационного устройства
  11. Требования к функциональным блокам коммутационного устройства
  12. Оценка полного времени прохождения пакетов через коммутационное устройство
  13. Оценка эффективности использования матрицы регистров коммутационного устройства
  14. Методика проведения экспериментальных исследований
  15. Оценка быстродействия коммутационного устройства при использовании параллельно-конвейерной диспетчеризации пакетов