Синтез системы клиент-сервер по критерию заданного среднего времени решения одной задачи U и минимальной стоимости, страница 2

Система клиент-сервер состоит из рабочей станции (PC) и сервера с базой данных. Процессор рабочей станции делает запросы к дискам рабочей станции (ответ идет с диска на процессор РС) и к процессору сервера. Процессор сервера делает обращения к дискам  сервера, с диска сервера ответ идет на процессор сервера. Результат запроса к серверу посылается от  процессора сервера к процессору  РС.

На рисунке 1 приведена схема исследуемой системы клиент-сервер.

 

                                          Рис. 1. Система клиент-сервер.

Интенсивность потока заявок к каждому устройству вычисляется по следующей формуле:

                                                                    ,                                                         (1)

где λ₀ –интенсивность потока задач, поступающих на процессор одной PC (1/с);

α_i –среднее количество обращений к устройству в ходе решения одной задачи.

В таблице 1 показано количество обращений к каждому устройству.

Из таблицы 1 следует, что для расчета среднего количества обращений к каждому устройству нужно воспользоваться следующими формулами:

                                                          

Результат расчета приведен в таблице 2.

Для определения интенсивности потока заявок используется формула (1), где  λ₀ есть Л₀, а α_i берется из последнего столбца таблицы 2.

2 1/с;

5 1/с;

0,8 1/с;

4 1/с.

2 Быстродействие процессоров PC и сервера

Среднее количество операций при одном обращении к процессору клиента и процессору сервера равно:

оп.

оп.

Среднее время обслуживания равно:

с.

с.

Время обслуживания дисков представляет собой сумму времени обслуживания каждого из дисков.

с.

Поскольку магнитные диски 3 и 4 являются медленнодействующими устройствами, то можно заключить, что суммарное время их обслуживания является требуемым временем решения задачи.

Для определения ресурса времени нужно воспользоваться формулой (2).

                                       (2)

где U – реальное время решения задачи.

В итоге получаем:

с

Поскольку U₀ > 0, то возможно построение системы, отвечающей заданным условиям задачи.

Ниже произведен расчет оптимального быстродействия для процессора клиента и сервера.

3 требуемое количество дисков для сервера и рабочей станции

Расчет оптимального количества магнитных дисков:

Полученные результаты необходимо округлить до ближайшего целого:

После округления новые значения R₃ и R₄ проверяются на условие стационарности системы, которое выглядит следующим образом:

Для магнитного диска 3:

-условие стационарности выполняется;

-условие стационарности выполняется.

Поскольку количество дисков изменилось, то необходимо произвести перерасчет времени задержки на дисках, ресурса времени, а также быстродействия процессоров.

Измененный ресурс времени рассчитывается по следующей формуле:

с.

С учетом нового ресурса времени быстродействие процессоров равно:

4 средняя длина очереди и коэффициент загрузки каждого устройства

Средний коэффициент загрузки для каждого устройства находится по формуле (3).

                                                             (3)

Для процессоров эта формула приводится к виду:

(4)

В итоге, получаем:

;

;

;

.

Зная средний коэффициент загрузки можно рассчитать среднюю дину очереди.

;

;

;

.

Задержка на каждом устройстве для процессоров равна:

с;

с.

Задержка на каждом устройстве для дисков равна:

с;

с.

5 Суммарная стоимость устройств

Стоимость процессоров:

$;

$.

Стоимость дисков:

$;

$.

Общая стоимость представляет из себя сумму стоимостей всех устройств, входящих в систему:

$.

Итог: стоимость системы равна $

Заключение

В рамках данного курсового проекта был осуществлен синтез системы клиент-сервер. По заданным данным рассчитаны основные параметры системы, а также выявлена суммарная стоимость равная $. Полученная система удовлетворяет условиям стационарности.

Список использованной литературы

Яковлев В.В.,Жевержеев В.В. «Исследование характеристик систем оперативной обработки информации №141»