РОЗДІЛ 2
МетодИКА розрахунку часу затримки ТРАНЗАКЦІЇ в системі управління із
застосуванням апарату теорії
масового обслуговування
Постановка задачі
Визначення часу затримки для основних транзакцій в системі управління є
необхідною умовою щодо створення мережі управління з максимальною
продуктивністю.
Головною методологічною основою для аналізу затримки є теорія масового
обслуговування. Проте її використання найчастіше потребує пропозицій для
спрощення складного математичного апарату.
Тому в деяких випадках точні кількісні розрахунки затримки виконати неможливо.
Моделі згаданої теорії нерідко стають основою для достатньо точних апроксимацій
затримки, а також дозволяють одержати позитивні та якісні результати.
Питання математичного моделювання й аналіз варіантів визначення затримки в
інформаційних мережах детально розглянуті в [91]. Наведемо деякі основні
моменти цього дослідження.
На сучасних мережах використовуються різноманітні технології: з комутацією
пакетів або кадрів, комутацією каналів, швидкою комутацією каналів, швидкою
комутацією пакетів. Передавання інформації в мережі з комутацією пакетів або
кадрів здійснюється за деяким маршрутом, вибір якого визначається проектом
мережі. В мережі з комутацією каналів для пари споживачів (в даному випадку –
це може бути робоча станція і мережний об’єкт), які повинні з'єднуватися між
собою, установлюється маршрут передачі від одного до іншого. Такі параметри, як
число і довжина пакетів (кадрів), що надходять до мережі або проходять через
неї в будь-який момент часу, число викликів, що надходять на вхід мережі за
заданий час, тривалість зайняття, у загальному випадку схильні до стохастичних
змін. Тому, для вивчення їхнього впливу на систему й одержання відповідних
кількісних характеристик системи, повинні застосовуватися імовірностні методи.
Ключову роль в аналізі мереж відіграє теорія масового обслуговування. Науку про
застосування теорії масового обслуговування, стосовно задач розрахунку мереж
телекомунікацій, називають теорією телетрафіка.
У розділі представлено метод розрахунку затримки проходження транзакції в
системі управління, що дозволяє знайти залежність цієї затримки від різних
параметрів, які визначають характеристики і структуру системи управління.
2.1 Клієнт - серверна архітектура системи управління
Елементи інформаційної архітектури системи управління не є рівноправними. Деякі
з них володіють ресурсами (файлова система, процесор, принтер, база даних
тощо), інші мають можливість звертатися до цих ресурсів. Комп'ютер або
програма, керівники ресурсом, є сервером цього ресурсу (файл-сервер, сервер
бази даних, обчислювальний сервер тощо). Клієнт і сервер якого-небудь ресурсу
можуть знаходиться як в рамках однієї робочої станції, так і на різних
станціях, зв'язаних мережею.
Основний принцип технології "клієнт-сервер" полягає в розподіленні функцій
прикладення на три групи:
введення і відображення даних (взаємодія з користувачем);
прикладні функції, які необхідні для процесів управління;
функції управління ресурсами (файловою системою, базою даних тощо).
Тому в будь-якому прикладенні виділяються такі компоненти:
компонент представлення даних;
прикладний компонент;
компонент управління ресурсом.
Зв'язок між компонентами здійснюється за певними правилами, які визначаються
протоколом взаємодії.
Три компоненти прикладення різним чином розподіляються між двома вузлами. Такі
моделі називаються дволанковими. Класифікацію дволанкових моделей наведено на
рис. 2.1.
Рис. 2.1. Класифікація дволанкових моделей
Перша модель уособлює розподілене представлення даних, яке реалізовується на
універсальній робочій станції з підключеними до неї неінтелектуальними
терміналами. Управління даними і взаємодія з користувачем при цьому
об'єднується в одній програмі, на термінал передається тільки "картинка",
сформована на центральній станції.
Друга модель реалізує доступ до віддаленої бази даних. В цьому випадку базовою
є архітектура файлового серверу. При цьому один з комп'ютерів є файловим
сервером, на клієнтах виконуються прикладення, в яких суміщені компонент
надання і прикладний компонент (система управління базами даних (СУБД) і
прикладна програма). Протокол обміну при цьому є набором низькорівневих
викликів операцій файлової системи. Така архітектура, що реалізована, як
правило, за допомогою персональних СУБД, має очевидні недоліки - високий
мережний трафік і відсутність уніфікованого доступу до ресурсів.
З появою перших спеціалізованих серверів баз даних з'явилася можливість іншої
(третьої) реалізації моделі доступу до віддаленої бази даних. В цьому випадку
ядро СУБД функціонує на серверу, протокол обміну забезпечується за допомогою
мови SQL. Такий підхід в порівнянні з файловим сервером веде до зменшення
завантаження мережі та уніфікації інтерфейсу "клієнт-сервер". Проте, мережний
трафік залишається достатньо високим, крім того, як і раніше неможливе
задовільне адміністрування прикладень, оскільки в одній програмі поєднуються
різні функції.
Четверта модель реалізує концепцію активного серверу, який використовував
механізм процедур, що зберігаються. Це дозволяє частину прикладного компоненту
перенести на сервер (модель розподіленого прикладення). Процедури зберігаються
в "бібліотеці" бази даних, розділяються між декількома клієнтами і виконуються
на тому комп'ютері, що і сервер бази даних. Переваги такого підходу: можливо
централізоване адміністрування прикладних функцій, значно знижується мережний
трафік (оскільки передаються не SQL-запити, а виклики процедур, що
зберігаються).
На практиці зараз звичайн
- Київ+380960830922