2. ВИКОРИСТАННЯ МОДЕЛЮЮЧОЇ СИСТЕМИ DIVA У МЕРЕЖЕВОМУ СЕРЕДОВИЩІ

  З ростом потреб більш детального моделювання процесів і більшого наближення до реальних об'єктів, складність розроблювальних систем моделювання постійно зростає. Цей прогрес приводить до того, що системи моделювання стають громіздкими і більш вимогливими до обчислювальної потужності, що накладає визначені обмеження на використовуване апаратне забезпечення, а також на підготовку користувачів системи, тому що найчастіше розроблювачі моделюючих систем приділяють дуже мало уваги інтерфейсу користувача. Одним з рішень даної проблеми може стати використання мережі як розподіленого середовища моделювання складних технологічних процесів. Використання розподіленого середовища моделювання з архітектурою клієнт - сервер дозволить перенести всі трудомісткі обчислення на високопродуктивний сервер чи групу серверів (кластер) на який буде установлена сама система моделювання, а сторону клієнта дозволить снабдить інтуїтивно зрозумілим користувальницьким інтерфейсом, значно розширюваючим коло користувачів системи моделювання.
  В 1999-2000 рр у Донецькому державному технічному університеті у межах магістерських робіт на базі системи моделювання DIVA була розроблена розподілена система для моделювання та дослідження процесів в хімічному реакторі синтезу оцтової кислоти на заводі “Азот” м. Северодонецьк. Ця система складається з наступних складових частин: 
1. робоче місце
• ПК на базі платформи Intel x86 з операційною Windows 9x/NT/2000 (при необхідності поштовий клієнт);
• Windows клієнт, який являє собою інтерфейс оператора
2. моделююча система 
• обчислювальні сервера з операційною системою сімейства UNIX 
• моделююча середа DIVA
• серверна частина моделюючої системи 
   - DIVA Daemon
   - DIVA Proxy Daemon
   - DIVA Mail Daemon
На рис. 2.1. наведена загальна структура розподіленої системи.
  Система має наступні основні характеристики:
• наглядність уявлення і вiзуалiзацiї процесів, що відбуваються в реакторі;
• можливість управляти реактором і його параметрами інтерактивно, використовуючи звичні органи управління;
• автоматизація підготовки початкових, візуально заданих, даних для використання їх при моделюванні системою моделювання DIVA;
• можливість використання переваг пакетного режиму моделювання при розрахунку складних задач;
• клієнт-серверна організація розподілених обчислень у мережному середовищі;
• можливість використання протоколу SMTP у якості транспортного з метою передачі вихідних даних та результатів між клієнтською та серверною частинами за допомогою системи електронної пошти e-mail.
  В системі використана архітектура клієнт-сервер. Це передбачає наявність серверної частини, розташованої на сервері і безпосередньо взаємодіючої з моделюючою середою DIVA через команди та файли, що отримуються від клієнта, і наявність клієнтської частини, розташованої на ПК для робочого місця, яка являє собою інтерфейс оператора. При цьому розподілі відразу відпадає необхідність установки на кожний комп'ютер оператора всього пакета DIVA, який займає біля 400 MB. Клієнтська частина системи має невеликий розмір. На рис. 2.2 представлена схема взаємодії Windows клієнта і DIVA сервера на UNIX системі. У даному варіанті передбачається, що на Windows клієнтові за допомогою спеціалізованого програмного забезпечення розробляється і підготовлюється модель в форматах вхідних даних середи DIVA і через комп’ютерну мережу з використанням протоколу TCP/IP передається на UNIX сервер на вхід серверної частини, яка являє собою спеціалізовану програму–демон divad. Програма divad в свою чергу може в найпростішому випадку виконати процес моделювання за допомогою програмного забезпечення середи DIVA. Результати моделювання піддаються архівації, що знижує мережний трафік, та передаються клієнтській частині для подальшої обробки та візуалізації.
  Дана схема універсальна як для прямого обміну завданням і результатом моделювання за допомогою TCP/IP з'єднання, так і може працювати при обміні даними за допомогою системи електронної пошти e-mail. Для цього клієнт може надіслати лист з вкладеним файлом model.zip на спеціальну адресу (наприклад diva@uran.donetsk.ua). Всередині цього архіву повинен міститися командний файл model.do що містить стартові команди для системи моделювання DIVA. У цьому ж файлі повинне міститися посилання на опис з'єднань між блоками (anl- файл) і відповідні ним dat-файли з початковими параметрами для блоків моделі. Серверна частина системи розпаковує цей архів у тимчасову директорію і ініціює запуск системи моделювання DIVA, зберігаючи результати роботи системи в файл model.out. Після завершення процесу моделювання програмне забезпечення серверу архівує вміст тимчасової директорії моделювання в файл result.zip і відправляє його за допомогою системи електронної пошти e-mail відправнику, використовуючи стандартний агент доставки пошти для Unix-систем sendmail.
  Взаємодія клієнтської та серверної частин програмного забезпечення системи моделювання побудована на базі протоколу взаємодії. У загальному вигляді протокол побудовано на чергуванні команд від клієнтської частини програмного забезпечення та відкликів серверної частини з наступною передачею вихідних даних чи результатів моделювання відповідно від клієнтської частини до серверної та навпаки.
  Ядро серверної частини системи divad (DIVA Daemon) призначене для виконання наступних задач:
• приймання опису моделі від клієнтської частини;
• декодування та розпакування архіву з моделлю;
• запуск системи DIVA на моделювання;
• упаковка та кодування результатів моделювання;
• передача результатів моделювання клієнту;
• видача статистики виконання усіх етапів сеансу моделювання.
  Опис моделі та результати моделювання передаються у вигляді uu-закодованого zip архіву. Це забезпечує можливість використання одного й того ж типу кодування для мережного та поштового клієнтів.
  Допоміжний модуль серверної частини divaproxyd (DIVA Proxy Daemon) призначений для розподілення навантаження при моделюванні у розподіленому середовищі, а також для доступу до високопродуктивних серверів, що знаходяться усередині корпоративних мереж, але які повинні бути доступними зовні для моделювання.
  Допоміжний модуль серверної частини divamaild (DIVA Mail Daemon) призначений для прийому завдання на моделювання за допомогою сервісів електронної пошти e-mail. Найбільш розповсюджений варіант використання – в сукупності з агентом електронної пошти sendmail.