Общие сведения о сетях

В общем случае сеть СМО можно представить в виде графа, вершинами которого являются одноканальные и многоканальные СМО (дуги определяют потоки передачи требований).

Простейшая разомкнутая или открытая сеть получается при по­следовательном соединении СМО (рис. 2.1). Она еще называется многофазной СМО.

Различают замкнутые и разомкнутые сети. Для замкнутой веро­ятностной сети не существует внешних источников требований, то есть в ней всегда находится одно и то же количество требований. Для разомкнутой сети имеются источники требований и стоки требований.

Простейшая замкнутая сеть показана на рис. 2.2. Эта система с отказами и восстановлениями хорошо известна из теории массового обслуживания. В системе постоянно находятся М требований, кото­рые появляются при отказе устройств М. Если устройство отказало, то поступает требование на его ремонт к бригаде с А ремонтниками, которые ремонтируют устройство, а потом отремонтированное уст­ройство восстанавливает свою работу. На рис. 2.2 это показано об­ратной связью от N устройств. Сеть также используется при модели­ровании компьютерной системы, которая работает в режиме «запрос - ответ», то есть пользователь не посылает новый запрос к системе до тех пор, пока не получит ответ на предшествующий запрос. За­просы обрабатываются любым из N компьютеров. Примерами таких систем могут быть автоматизированные системы продажи билетов на поезда или самолеты, системы передачи транзакций от кассиров в банке и т. п. I

Сеть (рис. 2.3) содержит К узлов и N требований, которые нахо­дятся в сети. Каждый узел может иметь одно или несколько одинако­вых устройств обслуживания. С вероятностью (или частотой) тре­бования поступают к любому узлу сети, а с вероятностью (j = 1,..., К) требование, которое оставляет узел к, направляется к узлу j. Таким образом, любое требование до завершения своего обслужи­вания в сети обычно проходит несколько узлов.

Внешняя среда обозначается как узел 0 сети. Если сеть замкну­тая, то требования с выхода направляются на вход (рис. 2.3, пунктир­ная линия) и количество требований N в сети не изменяется.

Для потоков требований в сети справедливы законы о суммар­ных потоках, которые показаны на рис. 2.4, 2.5, при условии, что сеть Работает в установившемся режиме.

Для расчетов сетей массового обслуживания используется тео­рия вероятностных сетей, которая основывается на марковских и по­лумарковских процессах [8], но большинство результатов получено только для экспоненциальных законов распределения. При количест­ве узлов сети больше трех для расчетов используются численные приближенные методы. Операционный анализ [9] в отличие от тео­рии массового обслуживания опирается на логику работы рассматри­ваемой или моделируемой системы. Это позволяет установить про­стые зависимости между параметрами и показателями работы систе­мы, не абстрагируясь от процессов ее функционирования.