Модель системы оперативной обработки

Очевидно, что по аналогии с введенной выше моделью системы реального времени может быть введена и модель системы оперативной обработки, отличающаяся тем, что этой моделью должен учитываться параметр - вероятность занятия ресурса m-ым абонентом (в общем случае < 1) при предоставлении ему права занять ресурс. Качество обслуживания заявок в этом случае можно описать следующими характеристиками: - средняя продолжительность арбитража требования m-го абонента, - средняя продолжительность обслуживания заявки системой.

При этом из (1.1) можем получить модель системы оперативной обработки, которая здесь принимает вид

Замечание. При , имеем детерминированную модель реального времени (1.1), где = , = . Т.о. приведенная здесь модель представляет собой более общий случай обслуживания, для которой справедливо следующее утверждение.

Утверждение. Обслуживание заявки в режиме оперативной обработки корректно, если обслуживание номера поступающей в систему заявки можно охарактеризовать следующим величинами: , , где = при =1 m, и < если m для которых <1 (соответственно и Tam).

Доказательство. При описании системы данной моделью для системы характерно, что вся зависимость от ее загрузки 1 заявки, поступающие от абонентов обслуживаются за исключением времени (n* для n-ой

заявки в очереди m-го абонента) т.е. любой абонент является элементом системы, т.к. при любых условиях функционирования с системой не производится отключения от ресурса. Т.о. здесь как и в системе реального времени особенностью обслуживания заявок будет то, что каждая заявка гарантированно должна быть обслужена за время при среднем времени обслуживания, на которое и расчитывается система оперативной обработки,

. Или в данном случае приоритет заявки, как и в системах реального времени нельзя трактовать, как преимущественное право одной заявки перед другой быть обслуженной, а приоритет заявок представляют собой (численно определяются) отношением средних и гарантированных продолжительностей их обслуживания: , .

Однако в данном случае уже имеет смысл говорить не только о дисциплине обслуживания заявок, которая как и для системы реального времени характеризуется параметрами = f ( (m), , ) т.е. дисциплина обслуживания как и для системы реального времени описывается детерминированной моделью, но и о использования прав абонентами, предоставленных дисциплиной обслуживания, что определяется параметром = f ( ).

Будем говорить, что предоставленые абонентам дисциплиной обслуживания права используются ими в равной мере, если для них совпадают отношения / , соответственно, права предоставляемые m-му абоненту, дисциплиной обслуживания используются им в большей мере, чем m’ абонентом, где m, , m m’, если

Очевидно, что права, предоставляемые абонентам дисциплиной обслуживания используются ими в равной мере при условии: =P, .

В предположении, что в проблемно-ориентированной ЛВС требуется обеспечить среднее время реакции системы на входное воздействие , что для М абонентов, задается условием: , где , где - продолжительность решения задачи вычисления, Lm - число информационных взаимодействий с ресурсом средней продолжительностью , необходимое для выработки в системе сигнала реализации на входное воздействие, по аналогии с системой реального времени может быть введен коэффициент избыточности в эффективности обслуживания m-го абонента при реализации бесприоритетной передачи прав абонента в циклическом порядке: ,

где .

Тогда формализованным условием введения приоритетного обслуживания будет: ,что можно считать условием оптимальности дисциплины обслуживания, а параметр соответственно критерием оптимальности

(в общем случае для имеем характеристики и для различных воздействий не совпадают).

Т.о. как и в системе реального времени здесь можно количественно описать приоритеты и сформулировать аналогичную задачу синтеза дисциплины обслуживания, критерием оптимальности которой является параметр , а условием оптимальности: .

Рассмотрим, чем же отличается рассмотренная модель оперативной обработки от модели реального времени. По существу только тем, что здесь учитывается два параметра и , причем основным является . При этом ограничения типа выполняться не должны, выдвигаются требования к выполнению условий , другими словами, здесь реализуется обслуживание в реальном времени. Но производительность технических средств выбирается не исходя из выполнения условий: , а исходя из выполнения условий: .

Поэтому далее говоря о построении систем реального времени, понимаем, что аналогично могут строиться и системы оперативной обработки на основе рассмотренной модели с обслуживанием (в том числе и приоритетном) по расписаниям с тем лишь отличием, что синтез расписаний осуществляется с учетом параметров .

Отметим, что обслуживанию по расписанию в режиме оперативной обработки присущи как существенные достоинства, так и существенные недостатки. К основному достоинству можно отнести возможность эффективного использования ресурса при за счет синтеза расписания, максимально учитывающего ограничения , , для ЛВС ОН. Однако для ЛВС ПО, соответственно данное достоинство можно реализовать лишь при эффективной передаче прав по расписанию, что не обеспечивается современными методами управления множественным доступам в ЛВС. Поэтому данное достоинство будет обеспечено лишь в том случае, когда будут предложены методы эффективной передачи прав по расписанию, эффективность которых не будет зависеть от величины загрузки системы (о таких методах речь пойдет ниже).

К недостаткам данного подхода можно отнести то, что он не обеспечивает возможность защиты от перегрузки высокоприоритетных абонентов (либо заявок), за счет «отключения» от ресурса низкоприоритетных, что реализуется обслуживанием с относительными приоритетами. Поэтому на практике целесообразно говорить об использовании обоих рассмотренных методов обслуживания в ЛВС ОО, а также ставить задачу их эффективной совместной реализации в единой технической системе.