Учебное пособие. — Томск. Изд-во Томского политехнического
университета, 2012. – 160 с. ISBN 978-5-4387-0056-2
В пособии кратко изложены основы теории моделирования систем,
приведены различные виды классификации моделирования и моделей,
рассмотрена математическая основа моделирования сетей, средства
моделирования сетей, а также разработан практический курс в рамках
дисциплины «моделирование сетей ЭВМ и систем телекоммуникаций».
Предназначено для студентов, обучающихся по магистерской программе 230100 «Информатика и вычислительная техника» (специализация «сети ЭВМ и телекоммуникации»). Данное учебное пособие ориентировано на формирование у студентов навыков и знаний в теории моделирования систем и сетей с целью последующего их анализа и оптимизации с использованием современных компьютерных технологий.
Теоретическая часть пособия дает сведения об основных понятиях моделирования, о возможных методах классификации моделей, этапах построения имитационных моделей. Также в качестве повторения и закрепления материала приведены основные понятия теории вероятностей и математической статистики, без знания которых невозможно заниматься математическим моделированием сетей. Эти знания являются основой всех программных средств моделирования сетей. В учебном пособии подробно рассмотрены два вида моделирования сетей: аналитическое и имитационное. Третья глава учебного пособия содержит краткий обзор современного рынка компьютерных средств моделирования сетей. Учебный материал, ставший основой этого пособия, уже в течение нескольких лет читается студентам Национального исследовательского Томского политехнического университета, апробирована его теоретическая часть. В конце глав приведены вопросы, которые позволят на практике освоить теоретический материал.
Практическая часть курса разработана с использованием современных образовательных методик, таких как работа в команде, учебные дискуссии, семинары, мастер-классы, case-study-метод. Практическая часть состоит из лабораторного практикума, семинара, курсового проектирования и мастер-класса. В рамках учебного курса «Моделирование сетей ЭВМ и систем телекоммуникаций (СТК)» студентам предложено использовать один из самых современных пакетов имитационного моделирования – Arena, в основу которого заложен математический аппарат раскрашенных сетей Петри и систем массового обслуживания. Описание модулей, их свойств, правил моделирования приведено в приложении. Отдельной главой рассмотрен пример разработки имитационной модели суперкомпьютерного кластера, с полученной имитационной моделью проведен ряд экспериментов. Введение
Основы моделирования систем
Модель и моделирование
Классификация моделей
Этапы разработки моделей
Выводы по главе
Вопросы к главе
Основы теории вероятностей и математической статистики
Случайные величины и их свойства
Основные законы распределения случайных величин
Выходные данные и стохастические процессы моделирования
Планирование экспериментов
Выводы по главе
Вопросы к главе
Моделирование компьютерных сетей
Аналитическое моделирование
Имитационное моделирование
Выводы по главе
Вопросы к главе
Средства моделирования вычислительных сетей
Система Prophesy
Система Modeler
Система COMNETIII
Система NetMaker XA
Система SES/Strategizer
Система Arena
Выводы по главе
Вопросы к главе
Пример моделирования сети
Введение в предметную область
Постановка задачи
Описание модели суперкомпьютерного кластера
Анализ вариантов распределения приоритетов обработки заданий
Выводы к главе
Практическая часть дисциплины
Лабораторный практикум
Курсовое проектирование
Семинар
Выводы по главе
Заключение
Приложение Методические указания по работе с ПП ARENA
Начало работы с программным пакетом Arena 9.0
Basic Process Panel (панель основных процессов)
Advanced Process Panel (панель усовершенствованных процессов)
Advanced Transfer Panel (панель перемещения)
Панель отчетов
Панель навигации
Построитель выражений
Список литературы
Предназначено для студентов, обучающихся по магистерской программе 230100 «Информатика и вычислительная техника» (специализация «сети ЭВМ и телекоммуникации»). Данное учебное пособие ориентировано на формирование у студентов навыков и знаний в теории моделирования систем и сетей с целью последующего их анализа и оптимизации с использованием современных компьютерных технологий.
Теоретическая часть пособия дает сведения об основных понятиях моделирования, о возможных методах классификации моделей, этапах построения имитационных моделей. Также в качестве повторения и закрепления материала приведены основные понятия теории вероятностей и математической статистики, без знания которых невозможно заниматься математическим моделированием сетей. Эти знания являются основой всех программных средств моделирования сетей. В учебном пособии подробно рассмотрены два вида моделирования сетей: аналитическое и имитационное. Третья глава учебного пособия содержит краткий обзор современного рынка компьютерных средств моделирования сетей. Учебный материал, ставший основой этого пособия, уже в течение нескольких лет читается студентам Национального исследовательского Томского политехнического университета, апробирована его теоретическая часть. В конце глав приведены вопросы, которые позволят на практике освоить теоретический материал.
Практическая часть курса разработана с использованием современных образовательных методик, таких как работа в команде, учебные дискуссии, семинары, мастер-классы, case-study-метод. Практическая часть состоит из лабораторного практикума, семинара, курсового проектирования и мастер-класса. В рамках учебного курса «Моделирование сетей ЭВМ и систем телекоммуникаций (СТК)» студентам предложено использовать один из самых современных пакетов имитационного моделирования – Arena, в основу которого заложен математический аппарат раскрашенных сетей Петри и систем массового обслуживания. Описание модулей, их свойств, правил моделирования приведено в приложении. Отдельной главой рассмотрен пример разработки имитационной модели суперкомпьютерного кластера, с полученной имитационной моделью проведен ряд экспериментов. Введение
Основы моделирования систем
Модель и моделирование
Классификация моделей
Этапы разработки моделей
Выводы по главе
Вопросы к главе
Основы теории вероятностей и математической статистики
Случайные величины и их свойства
Основные законы распределения случайных величин
Выходные данные и стохастические процессы моделирования
Планирование экспериментов
Выводы по главе
Вопросы к главе
Моделирование компьютерных сетей
Аналитическое моделирование
Имитационное моделирование
Выводы по главе
Вопросы к главе
Средства моделирования вычислительных сетей
Система Prophesy
Система Modeler
Система COMNETIII
Система NetMaker XA
Система SES/Strategizer
Система Arena
Выводы по главе
Вопросы к главе
Пример моделирования сети
Введение в предметную область
Постановка задачи
Описание модели суперкомпьютерного кластера
Анализ вариантов распределения приоритетов обработки заданий
Выводы к главе
Практическая часть дисциплины
Лабораторный практикум
Курсовое проектирование
Семинар
Выводы по главе
Заключение
Приложение Методические указания по работе с ПП ARENA
Начало работы с программным пакетом Arena 9.0
Basic Process Panel (панель основных процессов)
Advanced Process Panel (панель усовершенствованных процессов)
Advanced Transfer Panel (панель перемещения)
Панель отчетов
Панель навигации
Построитель выражений
Список литературы