Эффективность и технические требования

В общем случае, при вхождении сервера в состав ЛВС и при разбиении БД на m сегментов, при котором m > n (n — число рабочих станций), вероятность нахождения сегмента на одной из РС в процессе ротации равна

. Вероятность нахождения сегмента на конкретной РС равна

Схема на рис. 2.3 соответствует случаю m = n.

Тогда среднее время Tож ожидания нужного сегмента, то есть возможного начала обращения к нужному сегменту на той РС, которая выработала запрос, находится на основе вероятности того, что он поступит через один такт, через два такта и т.д. Максимальное число учитываемых тактов равно m - 1:

(2.1)

Тогда полное время обслуживания запроса в ротационной БД находится следующим образом:

(2.2)

где tобсл — время выполнения запроса с помощью СУБД.

Сравним это полное время обслуживания со средним временем обслуживания T*обсл "традиционной" БД, реализованной на сервере. Напомним, что при обслуживании такой БД многоканальная система массового обслуживания, где множество рабочих станций обеспечивают массовый доступ, реально, с помощью одноканальной СУБД, на этапе обслуживания потока заявок преобразуется в одноканальную систему массового обслуживания с неограниченной очередью.

Допустив, что время выполнения запроса с помощью СУБД в данном случае совпадает с тем же временем в ротационной БД (ротация не предполагает каких-либо принципиальных изменений "традиционных", известных, широко применяемых СУБД), получим:

(2.3)

где ? — известное отношение

, а ?* — суммарная интенсивность потока запросов со всех рабочих станций ЛВС, ? — интенсивность обслуживания,

Уточним, что ?* = n?польз, где ?польз — интенсивность потока запросов с одной РС при данной организации БД. Однако здесь мы пренебрегли временем передачи сообщений в ЛВС, учитывая существенный характер ограничений другого рода. А именно, суммарная интенсивность ?* потока запросов в системе должна быть ограничена значением, обеспечивая соотношение ? < 1. Полное время обслуживания T*обсл значительно возрастает при значениях ?, близких единице:

T*обсл

?,

?

1.

В ротационной базе данных каждая РС независимо от других реализует одноканальную систему массового обслуживания с неограниченной очередью, где, несомненно, тоже должно выполняться соответствующее ограничение ?польз < ?польз, где ?польз — интенсивность запросов пользователя с одной РС, ?польз

— интенсивность обслуживания запросов пользователя с одной РС,

Однако пользователь полностью управляет своими запросами, и случайный характер их поступления изучать нецелесообразно. Дисциплинированный пользователь формирует свои запросы последовательно, в диалоговом режиме, и не формирует новых запросов, не дождавшись ответа на предыдущие. Тогда приблизительно можно считать, что интенсивность потока запросов пользователя ограничена некоторыми возможностями системы, а именно

(2.4)

где ?max — некоторая максимально возможная интенсивность потока запросов, последовательно (по мере выполнения) формируемых пользователем в том случае, если доступ к сегментам базы данных, находящимся в памяти его РС, не ограничен ротацией, т.е. tрот = 0.

Таким образом, исследуя вопрос о целесообразности построения ротационной БД, необходимо изучить практические возможности обеспечения таких характеристик ЛВС, их аппаратных и программных средств, при которых выполняется соотношение

или

(2.5)

где

Напоминаем, что здесь

T0 — время (длина) такта системы,

m — число сегментов БД,

n — число рабочих станций ЛВС,

tобсл — время выполнения одного запроса СУБД (характеристика используемой системы управления базой данных),

?польз — интенсивность потока запросов одного пользователя,

? — интенсивность обслуживания запросов данной СУБД.

Однако выражение (2.5) получено в предположении, что заявка на обслуживание, поступившая от конкретной РС к некоторому сегменту si, не претерпевает какого-либо влияния возможных, в достаточно близкое время, заявок, пришедших к этому же сегменту от других РС "на пути следования" сегмента к данной РС. А именно, за предполагаемое среднее время Tож требуемый сегмент может быть "перехвачен" другой РС, "предшествующей" ожидающей.

При значительной интенсивности ? заявок такой возможностью нельзя пренебречь.

Предположим не более чем однократную возможность такого "перехвата".

Тогда, считая, что поток заявок к БД простейший (пуассоновский, экспоненциальный), вероятность Pi того, что сегмент si без дополнительных помех на пути следования дойдет до данной РС, находится как

(2.6)

Здесь ?i — суммарная интенсивность запросов к сегменту si за время Tож от среднего числа

других пользователей, находящихся "на пути следования" этого сегмента.

Если запросы ко всем сегментам равновероятны, то

(2.7)

Тогда

(2.8)

При однократном "перехвате" его вероятность считаем равной 1-P.

"Перехват" дополняет общее время выполнения заявки составляющей (1-P)tобсл. Тогда окончательно среднее время обслуживания заявок в ротационной БД в рассматриваемом случае определяется как

(2.9)

Вместо выражения (2.5), с учетом (2.1), (2.8), (2.9), для обоснования ротации информации мы должны так подобрать параметры сети, сегментацию БД и временные параметры ротации, чтобы выполнялось (причем существенно!) соотношение

(2.10)

Содержание раздела

Главная сайта