РПЗ (954298), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Таблица 8.4. Суммарное количество обращений к БД при возможных вариантах их размещения по узлам сети.
У\БД | БД1 | БД2 | БД3 | БД4 | БД5 | БД6 | БД7 | БД8 | БД9 | БД10 |
У1 | 332 | 1080 | 2070 | 290 | 633 | - | 3790 | 2265 | 355 | 1961 |
У2 | 354 | 880 | 2340 | 262 | 770 | - | 4300 | 1930 | 376 | 2076 |
У3 | 316 | 1080 | 2175 | 252 | 618 | - | 3780 | 2265 | 325 | 1942 |
У4 | 332 | 760 | 1980 | 269 | 698 | - | 4080 | 2065 | 362 | 2006 |
У5 | 310 | 1080 | 2100 | 255 | 539 | - | 3150 | 1785 | 301 | 1728 |
У6 | 404 | 760 | 2250 | 332 | 770 | - | 4120 | 1585 | 416 | 2127 |
У7 | 376 | 840 | 2025 | 332 | 592 | - | 3420 | 1695 | 361 | 1978 |
Максимальное число обращений к базе: | 404 | 1080 | 2340 | 332 | 770 | - | 4300 | 2265 | 416 | 2127 |
Используем правило: «Базу данных помещаем в тот узел, где она максимально используется, т.е. суммарное количество обращений к ней со стороны других узлов минимально». Поэтому в каждом столбце, соответствующем одной конкретной БД, отыскиваем наименьшее значение. Это и будет соответствовать оптимальному варианту размещения этой БД, поскольку .чем меньше это значение, тем меньше суммарное количество обращений от всех процессов всех других узлов к данной БД.
Полученные результаты, показывающие оптимальные варианты размещения БД по узлам сети, записываем в таблицу 8.5.
Таблица 8.5. Оптимальные варианты размещения БД по узлам сети.
Вар.\БД | БД1 | БД2 | БД3 | БД4 | БД5 | БД6 | БД7 | БД8 | БД9 | БД10 | Оценка |
Вариант 1 | У5 | У4 | У4 | У3 | У5 | - | У5 | У6 | У5 | У5 | 10605 |
Вариант 2 | У5 | У6 | У4 | У3 | У5 | - | У5 | У6 | У5 | У5 | 10605 |
Число обращений | 310 | 760 | 1980 | 252 | 539 | - | 3150 | 1585 | 301 | 1728 |
|
Итак, получили, что в каждом из двух оптимальных вариантов размещения БД по узлам сети, суммарное количество обращений ко всем БД, т.е. суммарные затраты, составляют 10605.
-
Аналитическое моделирование сети
Необходимо выполнить аналитическое моделирование системы, содержащей 25 ПЭВМ, сервер (два ЦП и диски). Общая формализованная схема PCOD в виде сети массового обслуживания (СМО) приведена на рисунке 9.1. Формализованная схема рассматриваемой РСОД в виде CMO приведена на рисунке 9.2.
Рис. 9.1 . Формализованная схема, содержащая ПЭВМ, канал и сервер (два ЦП и диски).
Рис. 9.2 . Формализованная схема моделируемой РСОД.
В схеме используются следующие обозначения:
- обслуживающий аппарат, имитирующий дообработку на i-той рабочей станции сети запроса от этой станции к серверу после обработки запроса на сервере
- обслуживающий аппарат, имитирующий формирование запроса от i-той рабочей станции к серверу; (
);
- буфер, имитирующий очередь запросов к каналу;
- обслуживающий аппарат, имитирующий задержку при передаче данных через канал;
- буфер, имитирующий очередь запросов к процессорам;
- обслуживающие аппараты, имитирующие работу процессоров.
- буфер, имитирующий очередь запросов к i-му диску;
- обслуживающий аппарат, имитирующий работу i-го диска.
Р – вероятность обращения запроса к ЦП после обработки на диске. Обслуживание заявок во всех ОА подчиняется экспоненциальному закону.
Исходными данными аналитической модели являются:
Обозначение | Описание |
N | число рабочих станций сети |
Т0 | среднее значение времени дообработки на рабочей станции сети запроса от этой станции к базе данных на сервере |
Тр | среднее значение времени формирования запроса от рабочей станции сети к базе данных на сервере |
tк | среднее значение времени передачи запроса по каналу |
С | число процессоров сервера |
tпр | среднее значение времени обработки запроса в ЦП сервера |
tдi | среднее значение времени обработки запроса в диске сервера |
Рi | вероятность обращения запроса к i диску сервера после обработки запроса в процессоре |
Выходными характеристиками аналитической модели являются:
Обозначение | Описание |
Треак | среднее значение времени реакции системы |
rк | коэффициент загрузки ОА, имитирующего работу канала передачи данных |
rпр | коэффициент загрузки ОА, имитирующего работу процессора сервера |
rдi | коэффициент загрузки ОА, имитирующего работу i–ого диска сервера |
Введём следующие обозначения:
lф1 – среднее значение суммарной интенсивности фонового потока запросов, выходящих из ОА, имитирующих работу рабочих станций, в канал
lф1b – среднее значение интенсивности фонового потока запросов, проходящих через ОА, имитирующих работу сервера и дисков, где b=1/(1–р) ;
b - среднее количество проходов запроса по тракту процессор-диски за время одного цикла его обработки в системе.
tк – среднее значение времени обработки запроса в канале передачи данных;
tк=0.5(tк1+ tк2 ).
Где tк1 и tк2 соответственно среднее время передачи запроса по каналу в прямом и обратном направлениях.
n – количество серверов, обслуживающих рабочие станции;
количество дисков в сервере, при условии, что все они одинаковые
- вероятность обращения к i-му диску сервера
Порядок расчета рассматриваемой системы методом фонового потока:
При расчете используется приближённый итерационный алгоритм нахождения значения выходных характеристик рассматриваемой системы
-
Определяем начальное значение для lф1
lф1= К1min
К1 принимает значения в диапазоне 0.995…0.99995.
-
Определяем средние времена пребывания запроса в узлах системы: канале, процессоре, дисках:
.
-
Определяем интенсивность фонового потока после очередной итерации:
-
Сравниваем lф1 и lф .Если
, то переход на пункт 6, иначе на 5
-
Определяем новое приближённое значение для lф1:
К2 принимает значения в диапазоне 10…1000, .
Переход на пункт 2.
-
Определяем выходные результаты аналитической модели.
Определяем загрузку основных узлов системы: рабочей станции, пользователя, канала передачи данных, процессора и дисков сервера.
где
где
Результаты аналитического моделирования:
Номер эксперимента | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Количество рабочих станций | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 |
Среднее время дообработки запроса на РС | 250 | 500 | 250 | 250 | 250 |
Среднее время формирования запроса на РС | 250 | 500 | 250 | 250 | 250 |
Среднее время передачи через канал в прямом направлении | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 |
Среднее время передачи через канал в обратном направлении | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 |
Количество процессоров | 1 | 1 | 1 | 1 | 3 |
Среднее время обработки запроса на процессоре | 10 | 10 | 20 | 10 | 10 |
Количество дисков | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
Среднее время обработки запроса на диске | 10 | 10 | 10 | 20 | 10 |
Вероятность обращения запроса к ЦП после обработки на диске | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Результаты моделирования. | |||||
Загрузка рабочей станции | 0,958 | 0,98 | 0,93 | 0,93 | 0,927 |
Загрузка пользователя рабочей станции | 0,479 | 0,49 | 0,466 | 0,466 | 0,463 |
Загрузка канала | 0 | 0 | 0 | 0 | 0,463 |
Загрузка процессора | 0,24 | 0,122 | 0,466 | 0,233 | 0,154 |
Загрузка диска | 0,12 | 0,061 | 0,117 | 0,233 | 0,116 |
Среднее время цикла системы | 522 | 1021 | 537 | 537 | 540 |
Среднее время реакции системы | 272 | 521 | 287 | 287 | 290 |
-
Имитационное моделирование сети
Имитационное моделирование рассматриваемой PCOD на GPSS. Структура программы имеет вид, описанный в таблице 10.1.