22、基于Möbius的模型仿真与云系统性能能耗分析

基于Möbius的模型仿真与云系统性能能耗分析

1. 模型复制方法性能分析

在系统建模中，有两种模型复制方法，即状态共享（state - sharing）和通道共享（channel - sharing）。对这两种方法的性能分析主要考虑四个维度：每个模板模型的副本数量（n）、与依赖相关的状态变量数量（m）、副本间的依赖程度（δ）以及模拟批次数量（k）。

性能分析区分了初始化时间和整体执行时间。在通道共享方法中，初始化时间通常可忽略不计；而在状态共享方法中，初始化时间会随着n和m的增加而增加，当n = 1000且m = 1时，初始化时间约为8分钟。整体执行时间在两种方法中都会受到这四个分析参数的影响。

从分析场景的结果来看，在n和m值较高，但δ和k值相对较低的情况下，通道共享方法优于状态共享方法。这一结果符合预期，也支持了在大型松散连接组件系统中通过通道共享解决方案提高效率的观点。

参数k代表分析结果的精度水平，对通道共享方法有重要影响。高k值会使通道共享方法的性能下降，因为在每个模拟批次中都需要执行管理通道结构的操作。不过，有两个关于k的有趣考虑：
- 对于某些测量，模拟研究在相对较少的批次内就能收敛。例如，在m = 1的场景中，1000个批次足以测量特定组件的平均故障时间，且置信区间小于3 · 10−5。
- 复制机制依赖更多参数，为参数值的微调提供了更多机会。如果用于系统配置选项的设计支持，不太精确的结果也是可以接受的，此时低k值可能是一个不错的选择，从而使通道共享方法更具优势。

此外，分析中采用的依赖程度δ和与依赖相关的状态变量m的值在实际场景（如电气系统配置）中是合理的。这两种方法还可以在同一建模框架中共存，根据系