63504 (588978), страница 14

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 14)

Допустим, что некоторый однопроцессорный базовый вычислитель в состоянии отработать В_ПБ транзакций в одну секунду.

Для повышения производительности вычислительной системы SCP обычно используют многопроцессорные ВС, имеющие производительность Вп транзакций в одну секунду и эквивалентные К_БС базовым системам:

(6.42)

Обозначим через: - время обработки одной транзакции процессором базовой системы, - время обработки одной транзакции многопроцессорной системой:

(6.43)

(6.44)

Тогда,

(6.45)

Допустим, что в рассматриваемой ИС задействовано множество М_у различных ИУ.

Вероятность P_yi появления запроса на интеллектуальную услугу y_i зависит от интенсивности запросов на указанную услугу:

(6.46)

В процессе выполнения услуги y_i необходимо произвести n_зyi обращений для записи на диски SCP, а также n_чyi обращений для чтения с дисков. Указанные значения для каждого типа услуг известны заранее из статистических данных и позволяют определить среднее число обращений п_з - к записи и п_ч- к чтению в течение одной транзакции, соответственно [7]:

(6.47)

(6.48)

С целью повышения производительности процесса чтения из дисковой памяти в ВС широко используются «зеркальные» диски (ЗД). Число одновременно работающих ЗД – п_зд обычно выбирается равное 3. Информация, которая должна быть считана при каждом обращении, разбивается на п_зд частей, записываемых на различные диски. При считывании, происходит обращение одновременно ко всем ЗД, в результате чего, время чтения уменьшается [19].

При этом среднее время затрачиваемое на запись и считывание одной транзакции:

(6.49)

Таким образом, при обработке информации, соответствующей каждой транзакции, процессорная система SCP затрачивает промежуток времени , равный сумме промежутка времени ,необходимого для обращения к дискам памяти, и промежутка времени обработки одной транзакции многопроцессорной ВС, как показано на рисунке 6.5 [7].

Коэффициент загрузки дисковой памяти в течение одной транзакции:

(6.50)

Коэффициент загрузки процессоров в течение одной транзакции:

(6.51)

Рисунок 6.5 - Загрузка вычислительной системы SCP в течение одной транзакции

Суммарный коэффициент загрузки процессорной системы:

(6.52)

определяет среднее время ожидания в очередях на обработку сообщений в SCP в течение каждой транзакции [7]:

(6.53)

где - коэффициент вариации .

Для пуассоновского потока .

Среднее время обработки одной транзакции в процессорной системе SCP:

(6.54)

Указанное время характеризует временные задержки, возникающие в процессорной системе SCP [19].

6.6 Выбор производительности процессорной системы SCP

Среднее время обработки одной транзакции в SCP существенно зависит от производительности В_п многопроцессорной ВС, которая в свою очередь определяется числом К_БС эквивалентных базовых систем, используемых в SCP [7].

Из рисунка 6.5 следует, что:

(6.55)

это максимально допустимое время обработки одной транзакции многопроцессорной системой SCP, при котором суммарный коэффициент загрузки R_ПД становится равным 1, и система теряет устойчивость (время ожидания в очередях неограниченно возрастает).

Введем понятие - коэффициент использования процессорного времени:

(6.56)

Указанный коэффициент характеризует долю времени, затрачиваемого процессорами на обработку одной транзакции, по отношению к максимально допустимому времени. Для обеспечения требуемого запаса устойчивости системы, значения коэффициента следует выбирать в пределах = (0,2 - 0,3). Учитывая, что [19]:

(6.57)

получим соотношение, определяющее требуемое число эквивалентных базовых систем, которое должно быть установлено в SCP:

(6.58)

Округлим К_БС до целого числа

К_БС = 3.

Чем меньше выбираемый , тем больше число эквивалентных базовых процессорных систем требуется установить в SCP [7].

6.7 Задержки времени обслуживания запроса на интеллектуальную услугу на участке SSP - SCP

На рисунке 3.6 показана временная диаграмма, поясняющая последовательность временных задержек, возникающих при реализации одной транзакции на участке SSP-SCP.

Указанная последовательность образует временной промежуток одной транзакции – T_тр:

(6.59)

Всего при реализации запроса на интеллектуальную услугу необходимо выполнить п_TRS таких транзакций. Следовательно, полное время передачи и обработки запроса на ИУ на участке SSP-SCP, определится соотношением [6]:

(6.60)

Рисунок 6.6 - Задержки времени при реализации одной транзакции

При проектировании ИС необходимо производительность вычислительных средств и число звеньев ОКС выбирать исходя из того, чтобы значения Т_уп удовлетворяли требованиям, предъявляемым к ИС [19].

6.8 Задержки запросов на интеллектуальные услуги в выходных регистрах SSP

Запросы на ИУ, поступающие в SSP из телефонной сети, не сразу направляются в звенья ОКС, соединяющие SSP с SCP, а некоторое время хранятся в выходных регистрах SSР, ожидая освобождения звеньев и образуя очереди запросов. Звенья ОКС, совместно с процессорными системами SCP и SSP, обслуживающими передачу, обработку и анализ запросов, представляют многоканальную СМО, с числом обслуживающих приборов, равным числу п_к звеньев на участке SSP - SCP, как это показано на рисунке 6.7.

Среднее время, необходимое для обслуживания запроса ИУ одним прибором, равно определенному ранее времени Т_уп. Коэффициент загрузки многоканальной СМО - определяется соотношением:

(6.61)

Рисунок 6.7 - Многоканальная система обслуживания запросов на ИУ

Он показывает среднее число приборов, непосредственно участвующих в обслуживании вызовов ИУ [19].

Коэффициент загрузки каждого из приборов, в среднем, определяется соотношением:

(6.62)

При реализации вызовов на различные ИУ необходимо передавать и обрабатывать различное число транзакций, поэтому величина Т_УП носит случайный характер. Если предположить, что значения этой величины распределены по экспоненциальному закону ( = Т_уп), то коэффициент вариации времени Туп окажется равным единице ( =l).

Время ожидания начала запроса на ИУ в очереди определяется соотношением:

(6.63)

Полное время обслуживания запроса на ИУ, с учетом времени ожидания в очередях в регистрах SSP [7]:

(6.64)

Расчеты показывают, что, несмотря на весьма малую загрузку каналов ОКС между SSP и SCP, ввиду длительности процесса передачи и обработки запросов на ИУ, в выходных регистрах SSP могут образовываться значительные очереди запросов, приводящие к существенному увеличению полного времени обслуживания запросов со стороны SSP и SCP. Даже незначительное увеличение интенсивности поступления запросов на ИУ, может привести к возникновению весьма больших очередей в выходных регистрах SSP и потере управляемости всей системы в целом. Единственным средством борьбы с указанным явлением служит увеличение числа звеньев ОКС - п_к. Однако при этом необходимо иметь достаточно мощные вычислительные системы в SCP, с тем, чтобы увеличение интенсивности поступающих сообщений не привело бы к существенному увеличению времени их обработки SCP [7].

7 Программный расчет

Значения рассчитываются на языке программирования Vbasic:

Option Base 1

Private Sub cmdEval_Click()

Dim Lam(3), Lamy(3)

Dim Ami(12), Amv(12), Api(12), Apycc(12)

Dim Ymi(12), Ymv(12), Ypi(12), Ypycc(12)

Dim Aij(12, 12) As Double

Dim i, j As Long

Dim Nsum As Long

Dim v, p As Long

Dim Nsys, Nov As Double

Dim Ain, Yin As Double

Dim Pi(12), Li(12), Mi(12)

'-------------------------- Исходные данные -----------------------------

Azsl = 0.007 'Erl/AL

Aslm = 0.0075 'Erl/AL

A_udel_vix_KP_ATS = 0.05

Aslm2 = 0.0015 '?Aycc?

Ni = Array(5000, 12790, 2790, 1300, 380, 770, 256, 2850, 1400, 6750, 6790, 512)

Ny = Array(1500, 2500, 30000)

Py = Array(0.46, 0.08, 0.46)

Delta = Array(10, 1#, 0.5)

S = Array(100, 0, 0)

nTP = Array(1, 3, 6.5)

n_rd = Array(1, 1, 2)

n_wr = Array(0, 0, 0.8)

tau_ob = 15

n_mirror_disks = 3

v_tr = 140

v_sz = 8

v_zn = 53

v_zp = 6

v_k = 64000

Lam_sz = 2

Poks = 0.2

Tau_pb = 0.01

Alpha_p = 0.2

v_pd = 1

t_SSP = 0.2

'--------------------------------------------------------------------------

'5 - Проверочный расчет числа МСЛ на ГТС

'5.1 - Определение интенсивностей нагрузок между АМТС и РАТС

'5.2 - Определение интенсивности средних нагрузок между существующимим и проектируемой РАТС

For i = 1 To 12

Ami(i) = Ni(i) * Azsl

Amv(i) = Ni(i) * Aslm

Api(i) = A_udel_vix_KP_ATS * Ni(i)

Характеристики

Список файлов ВКР