Simulace distribuovaných systémů

Abstract

Táto práca sa zaoberá modelovaním distribuovaných systémov pomocou Petriho sietí. Distribuované systémy sa stále viac implementujú do aplikácií a výpočtových systémov, pričom ich úlohou je zabezpečiť dostatočný výkon a stabilitu pri veľkom množstve jej používateľov. Pri modelovaní distribuovaných systémov je dôležité stochastické správanie Petriho sietí, ktoré zabezpečí reálnejšie simulácie. Preto sa táto práca zameriava hlavne na časované Petriho siete. V teoretickej časti tejto práce sú zhrnuté distribuované systémy, ich vlastnosti, typy a dostupné architektúry, a tiež Petriho siete, ich reprezentácia, typy a princíp fungovania. V praktickej časti boli implementované dva modely, a to horizontálne škálovaná webová aplikácia rozdelená na viac služieb s distribuovanou databázou a veľký sieťový výpočtový systém, presnejšie platforma BOINC s projektom Folding@home. Oba modely boli implementované pomocou knižnice PetNetSim jazyka Python. Cieľom tejto práce bolo vykonanie simulácií na vytvorených modeloch pre rôzne scenáre ich správania.

This thesis is focused on distributed systems modeling using Petri nets. Distributed systems are increasingly being implemented in applications and computing systems, where their task is to ensure sufficient performance and stability for a large number of its users. When modeling a distributed systems, stochastic behavior of Petri nets is important, which will provide more realistic simulations. Therefore, this thesis focuses mainly on timed Petri nets. The theoretical part of this thesis summarizes distributed systems, their properties, types and available architectures, as well as Petri nets, their representation, types and the principle of an operation. In the practical part, two models were implemented, namely a horizontally scaled web application divided into several services with a distributed database and a large grid computing system, more precisely the BOINC platform with the Folding@home project. Both models were implemented using the PetNetSim library of Python. The goal of this thesis is to perform simulations on the created models for different scenarios of their behavior.