Магистерская диссертация на тему: Расчёт параметров для случая один сервер-одна очередь

Введение

В современных сетях часто возникает необходимость в применении научно обоснованных методов предсказания последствий изменений в сети, смены топологии сети и т. д. Последствия могут оцениваться с точки зрения влияния на производительность, время ответа сети, доступность тех или иных сервисов и пр. Желательно также уметь проводить априорную оценку параметров сети до ее развертывания. Решение сетевых проблем и проблем связи можно получить с помощью аналитической модели, основанной на теории очередей.

Довольно часто возникает необходимость в проведении оценки производительности на основе имеющихся данных о загрузке действующей сети или по предполагаемой загрузке вновь проектируемой сети. Для проведения таких оценок существуют различные подходы:

Проведение анализа производительности сети после ее внедрения, основываясь на значениях показателей, которые актуальны в данном конкретном случае;

Выполнение простой оценки работоспособности будущей среды, основанной на существующем опыте разработки и построении подобных сетей;

Разработка и применение аналитической модели, основанной на теории очередей;

Разработка и применение простейшей программы, моделирующей поведение сети.

Первый вариант предполагает пассивную позицию разработчика сети. Разработчик просто ожидает результатов своей деятельности. Естественно, такой метод чреват непредсказуемыми последствиями. Полученным результатом, как правило, оказываются недовольны и пользователи, и руководители организации. Их можно понять - они понесли неоправданные затраты, но, в итоге, так и не получили сети с желаемыми параметрами.

Второй вариант может дать, как правило, лучшие результаты. При анализе будущей сети на основании имеющегося опыта можно увидеть, что при наличных возможностях (в том числе, финансовых) и ограничениях бессмысленно ожидать, что сеть будет удовлетворять тем или иным требованиям. То есть, этот метод позволяет достаточно уверенно предсказать, что не сможет делать проектируемая сеть. С точки зрения выполнения предъявляемых требований, метод, основывающийся на опыте, может дать только достаточно расплывчатые предложения, носящие качественный характер. Абсолютно бессмысленно пытаться выполнять на основе этого метода некую более или менее точную количественную оценку необходимых параметров. Другая проблема, связанная с этим подходом, заключается в том, что поведение большинства систем при изменении загрузки будет не таким, как интуитивно ожидалось. Если существует среда, в которой есть разделяемые каналы связи, то производительность такой системы, как правило, экспоненциально уменьшается при увеличении нагрузки. В результате наблюдается расхождение ожидаемых значений и наблюдаемых.

Использование теории очередей дает достаточно точную оценку, которая, в большинстве случаев, хорошо соответствует действительности. Недостатком теории очередей является то, что при выводе формул, на которых она основывается и которые используются для расчета интересующих нас параметров, необходимо принять определенные допущения. Тем не менее, оказывается, что эти допущения вполне оправданны, а получающиеся результаты близки к тем, которые получаются при программном моделировании сети с такими же параметрами.

Преимуществом теории очередей по сравнению с моделированием является то, что анализ очередей может быть выполнен за сравнительно короткий срок (для большинства реальных ситуаций), в то время как моделирование может занять дни или даже недели - создать программную модель, описывающую требуемую ситуацию, достаточно непросто.

Оглавление

- Введение

- Параметры системы с очередями

- Описание параметров систем с очередями

- 2 Расчёт параметров для случая один сервер-одна очередь ММ1

- Расчёт параметры системы с очередями

- 1 Расчёт параметров для случая один сервер-одна очередь ММ1

- 2 Расчёт параметров для случая несколько серверов-несколько очередей nММn

- 2.1 Расчёт параметров для случая 2 сервера-2 очереди 2ММ2

- 2.2 Расчёт параметров для случая 4 сервера-2 очереди 2ММ2

- 3 Расчёт параметров для случая несколько серверов - одна очередь nММ1

- 3.1 Расчёт параметров для случая 2 сервера-1 очередь 2ММ1

- 3.2 Расчёт параметров для случая 4 сервера-1 очередь 4ММ1

- Заключение

Заключение

Из таблицы 2 видно, что для случаев с одной очередью и одним или несколько серверами при увеличении количества серверов происходит уменьшение времени загрузки сервера, а также уменьшение времени ожидание элементов в очереди это происходит, так как данные из очереди распределяются между всеми серверами.

В случае с несколькими серверами и раздельной очередью поток данных распределяется между всеми очередями, а элементы из каждой очереди обрабатываются серверами независимо. В этом случае каждый сервер и относящаяся к нему очередь выполняются схему один сервер - одна очередь. Низкий показатель утилизации сервера говорит о том, что сервер простаивает и его ресурс расходуется не эффективно.