使用SimPy模拟Chord分布式系统

Question

我正在对几个分布式系统（如Chord）进行一些研究，我希望能够只用我的桌面编写算法并运行分布式系统的模拟。

在模拟中，我需要能够让每个节点独立执行并相互通信，同时手动诱导滞后，丢包，随机崩溃等元素。然后收集数据以估计系统的性能。

经过一番搜索后，我发现SimPy是我目的的好候选人。

SimPy是否适合执行此任务？ 如果是，那么实施这样一个系统的建议/注意事项是什么？

Answer 1

我会说是的。

我使用SimPy（版本2）模拟仲裁通信网络，作为我博士学位的一部分。你可以在这里看到代码：

https://github.com/IncidentNormal/CommNetSim

然而，它有点密集，并没有很好的记录。它也应该真正被翻译成SimPy版本3，因为不再支持2（并且3修复了我在2中找到的一些限制）。

我发现有用的一些概念/想法：

• 在开始实施之前，计算出你想要的模拟结果;通信网络模拟对小型设计变更非常敏感，因为您正在有效地尝试监视/测量系统中的紧急行为。
• 开始过度设计模拟很容易，当您从设计中消除噪音时，使用原生的SimPy对象几乎总是足够的。
• 使用商店模拟传输数据包/有效负载的媒介。有一个这样的示例用于模拟SimPy文档中的延迟：https://simpy.readthedocs.io/en/latest/examples/latency.html
• 事件是棘手的 - 因为它们每个模拟步骤只能触发一次，所以这通常会成为错误的根源，因为如果多个事情在一个步骤中触发同一事件，行为就会被有效地丢失。为了提高稳健性，尽量不要用它们来表示通信网络中的行为（你很少需要低级别的东西），如上所述 - 改为使用Stores，因为这些就像设计一样排队。
• 密切关注用于生成随机性的概率分布。渐变分布通常比统一分布更接近模拟自然系统，但请务必检查您用于理智的每个分布。例如，生成网络流量通常遵循泊松分布，并且数据量通常遵循幂律（帕累托）分布。