Имитационное моделирование сложных информационных систем

Разработанные нашим коллективом теоретические подходы позволяют строить математические модели и проводить имитационное моделирования работы крупных территориально-распределенных информационно-вычислительных систем. Обычно такие системы состоят из нескольких центральных вычислительных центров (дата-центров) и большого количества региональных вычислительных центров, которые объединены единой телекоммуникационной сетью. Имитационное математическое моделирование сложных распределенных информационных систем необходимо на этапе их проектирования для оценки качества функционирования и потенциальной производительности.

Изменение параметров элементов информационной системы во времени описываются с помощью метода событийного статистического моделирования, развитого на кафедре инженерной механики и прикладной математики механико-математического факультета МГУ. В этом случае эволюция состояния системы представляет из себя дискретную последовательность событий. Каждому событию приписано его время и ссылки на связанные с этим событием объекты информационной системы (например, ссылка на сервис, на котором оно произошло, ссылка на пользователя, который инициировал первоначальный запрос, и так далее). События, которые должны произойти с информационной системой, хранятся в очереди событий. Они отсортированы в порядке возрастания времени наступления события. Процедура моделирования сводится к последовательному выполнению событий из очереди.

Действуя описанным образом, моделируется эволюция состояния информационной системы. Построенная модель позволяет в любой момент времени оценить загруженность серверов и каналов связи, получить статистику обработки запросов различных типов, решать не только стационарные задачи, но и задачи с зависящими от времени граничными условиями.