Другие журналы

научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана

НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл № ФС 77 - 48211.  ISSN 1994-0408

Модель оценки времени реакции центра обработки данных

# 09, сентябрь 2015
DOI: 10.7463/0915.0801172
Файл статьи: SE-BMSTU...o261.pdf (744.29Кб)
автор: Нестеров Ю. Г.1,*

УДК 519.872

1 Россия,  МГТУ им. Н.Э. Баумана

В статье изложена аналитическая модель для оценки математического ожидания времени реакции ЦОД на диалоговые запросы удаленных пользователей, подключенных к ЦОД через выделенные каналы связи (КС), работающие под управлением протоколов типа HDLC для конфигураций «точка-точка» (point-point) и «точка-многоточка» (point-multipoint) в режиме нормального ответа (Normal Response Mode, NRM). В логическом соединении ЦОД выполняет роль ведущего (первичного) узла, а удаленные станции – роль ведомых (вторичных) узлов.
Цель исследования - получение аналитических выражений для определения:
  - математических ожиданий времен ожидания входящими и исходящими запросами каждого класса начала передачи по выделенному КС;
  - математических ожиданий полных времен реакции ЦОД на запросы каждого класса;
Процесс взаимодействия удаленных рабочих станций с ЦОД формализован в виде замкнутой трехузловой сети массового обслуживания (СеМО), в которой первый многоканальный узел соответствует фазе обдумывания (подготовки) запроса к ЦОД на рабочей станции. В этой фазе количество обслуживающих аппаратов (ОА), т.е. каналов обслуживания, равно количеству рабочих станций (терминалов) - R. Второй одноканальный узел этой СеМО отражает обработку входящих и исходящих сообщений в КС в соответствии с логикой протокола HDLC. Третий многоканальный узел этой СеМО отражает собственно обработку запросов в ЦОД. В этом узле каждому активному терминалу соответствует один процесс в ЦОД, т.е. количество ОА равно количеству рабочих станций R.
Показано, что задача определения среднего времени реакции ЦОД на запросы удаленных пользователей сводится к задаче определения средних времен ожидания входящими и исходящими запросами (сообщениями) начала передачи сообщений по КС – таких неизвестных оказывается 2R. Первые два момента функций распределения вероятностей времен обдумывания, времен передачи по КС и времен обработки сообщений собственно в ЦОД считаются заданными.
Для построения системы алгебраических уравнений относительно неизвестных средних времен ожидания входящими и исходящими сообщениями начала передачи по КС использован т.н. метод «меченой заявки». Система уравнений строится вначале для конфигурации «точка-многоточка». Далее показывается, как из нее получить систему для конфигурации «точка-точка» как частный случай.
На первом этапе рассматривается поступление «меченой заявки», представляющей в СеМО исходящее сообщение, и строятся R уравнений относительно неизвестных средних значений времени ожидания исходящим сообщением начала его передачи по КС из ЦОД на рабочую станцию.
На втором этапе рассматривается поступление «меченой заявки», представляющей в СеМО входящее сообщение, и строятся R уравнений относительно неизвестных средних значений времени ожидания входящим сообщением начала его передачи по КС с рабочей станции в ЦОД .
В итоге получается система из 2R алгебраических уравнений относительно 2R неизвестных средних времен ожидания начала передачи сообщений по КС. Доказано существование единственного решения полученной системы уравнений и предложена эффективная в вычислительном отношении процедура определения решения в виде модифицированного метода Ньютона-Канторовича.
Показано, каким образом из системы уравнений для конфигурации «точка-многоточка» можно получить систему уравнений для конфигурации «точка-точка» как особенный случай. Приведены формулы для вычисления среднего времени реакции ЦОД на запросы удаленных пользователей для каждой рабочей станции.

Список литературы
  1. Вишневский В.М. Теоретические основы проектирования компьютерных сетей. М.: Техносфера, 2003. 512 с.
  2. Назаров А.Н., Разживин И.А., Симонов М.В. АТМ: Технические решения создания сетей: Справочное издание. М.: Горячая Линия-Телеком, 2001. 376 с.
  3. ISO/IEC 13239:2002. Information technology -- Telecommunications and information exchange between systems -- High-level data link control (HDLC) procedures // ISO: organization website. Режим доступа:http :// www . iso . org / iso / catalogue _ detail . htm ? csnumber =37010 (дата обращения 28.07.2015).
  4. Руководство по технологиям объединённых сетей. Настольный справочник специалиста по сетевым технологиям: пер. с англ.   4-е изд.   М.:   Вильямс, 2005. 1040 с.
  5. Forrest L. Pierson, Jr. Method and system for processing an HDLC message: patent US 6195346 B1. 2001.
  6. From ATM to IP/Ethernet: Three Strategies for Cost-Effective Network Convergence. White Paper. Tellabs, 2011.
  7. IP/MPLS, ATM and Frame Relay Forum Specifications. Режим доступа:https://www.broadband-forum.org/technical/ipmplstechspec.php (дата обращения 28.07.2015).
  8. The Point-to-Point Protocol (PPP). RFC 1661, STD 51 / ed. by W. Simpson. Режим доступа: https://tools.ietf.org/html/rfc1661 (дата обращения 28.07.2015).
  9. Нестеров Ю.Г. Декомпозиционный метод анализа замкнутых сетей массового обслуживания // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2014. № 2. С . 263-276. DOI:10.7463/0214.0700018
  10. Нестеров Ю.Г. Анализ характеристик замкнутой системы массового обслуживания с относительными приоритетами // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2014. № 3. С . 242-254. DOI:10.7463/0314.0702664
  11. Гнеденко Б.В., Коваленко И.Н. Введение в теорию массового обслуживания. М.: Изд-во ЛКИ, 2007. 400 с .
  12. Клейнрок Л. Теория массового обслуживания: пер. с англ. М.: Машиностроение, 1979. 432 с .
  13. Кёниг Д., Штойян Д. Методы теории массового обслуживания: пер. с нем. М.: Радио и связь, 1981. 128 с .

Публикации с ключевыми словами: узел, конфигурация, протокол, заявка, сеть массового обслуживания, очередь, время обслуживания, время ожидания, система массового обслуживания (СМО), обслуживающий аппарат (ОА), меченая заявка, входящее сообщение, исходящее сообщение, относительный приоритет, выделенный канал связи, центр обработки данных, время реакции
Публикации со словами: узел, конфигурация, протокол, заявка, сеть массового обслуживания, очередь, время обслуживания, время ожидания, система массового обслуживания (СМО), обслуживающий аппарат (ОА), меченая заявка, входящее сообщение, исходящее сообщение, относительный приоритет, выделенный канал связи, центр обработки данных, время реакции
Смотри также:
Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref ulrichsweb neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
  RSS
© 2003-2020 «Наука и образование»
Перепечатка материалов журнала без согласования с редакцией запрещена
 Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)