Контрольная работа на тему «Расчёт параметров работы службы с клиент-серверной технологией»
Исходные данные:
1. Количество абонентов сети: nаб = 100 + 15К = 100 + 15 · 6 = 190, где К – последняя цифра студенческого билета (6). Число абонентов в сети растет на 15% с каждым годом.
2. Интенсивность запросов абонентов в пик наибольшего обращения составляет 20% от общего числа клиентов.
3. Возможности сервера. Среднее время обслуживания каждого запроса Тs = 0,13 с.
4. Закон распределения времени обслуживания запросов сервером неизвестен.
Расчету подлежат следующие величины и их динамика по годам (сроком до пяти лет):
1. Утилизация сервера – r (доля времени, в течение которого он работает, с учётом простоев из-за возможных промежутков в поступлении запрсов).
2. Размер очереди – w.
3. Количество элементов, одновременно находящихся в системе – q.
4. Среднее время ожидания очереди – Тw.
5. Среднее время обработки запроса системой (время реакции системы на запрос) – Тq.
Решение. Закон распределения времени обслуживания запросов сервером неизвестен, можно создать имитационную математическую модель сети и проанализировать в разных условиях. Рассчитаем параметры для трех наиболее распространенных законов распределения (формулы приведены в таблице 1). В качестве оценок выбираем наихудшие значения из рассчитанных.
Утилизация сервера рассчитывается по формуле:
 , [запросов]                                               (1)
, [запросов]                                               (1)
где λS – интенсивность поступления запросов в систему; ТS – среднее время обслуживания запроса сервером.
 ,
[запросов/сек]                                       (2)
,
[запросов/сек]                                       (2)
где nабi – число абонентов в i-ом году.
 .                                    (3)
.                                    (3)
Таблица 1
| Нормальный | Экспоненциальный | Равномерный | 
| M/G/1 | M/M/1 | M/D/1 | 
| 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
Результаты расчётов параметров односерверной системы представлены в таблицах 2 ÷ 5.
Таблица 2
| Годы | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 
| nабi | 190 | 219 | 247 | 276 | 304 | 
| λS | 0,63 | 0,73 | 0,82 | 0,92 | 1,013 | 
| ρi | 0,082 | 0,095 | 0,107 | 0,120 | 0,132 | 
Таблица 3
| Модель М/G/1 | |||||
| Годы | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 
| q | 0,0859 | 0,1003 | 0,1138 | 0,1287 | 0,1427 | 
| ω | 0,0039 | 0,0053 | 0,0068 | 0,0087 | 0,0107 | 
| Тq | 0,1362 | 0,1373 | 0,1383 | 0,1394 | 0,1407 | 
| Тω | 0,0062 | 0,0073 | 0,0083 | 0,0094 | 0,0105 | 
Таблица 4
| Модель М/М/1 | |||||
| Годы | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 
| q | 0,0893 | 0,1050 | 0,1198 | 0,1364 | 0,1521 | 
| ω | 0,0073 | 0,0100 | 0,0128 | 0,0164 | 0,0201 | 
| Тq | 0,1416 | 0,1437 | 0,1456 | 0,1477 | 0,1498 | 
| Тω | 0,0116 | 0,0137 | 0,0156 | 0,0177 | 0,0198 | 
| σq | 0,3119 | 0,3406 | 0,3663 | 0,3937 | 0,4186 | 
| σTq | 0,1543 | 0,1588 | 0,1631 | 0,1678 | 0,1726 | 
Таблица 5
| Модель М/D/1 | |||||
| Годы | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 
| q | 0,0857 | 0,1000 | 0,1134 | 0,1282 | 0,1420 | 
| ω | 0,0037 | 0,0050 | 0,0064 | 0,0082 | 0,0100 | 
| Тq | 0,1358 | 0,1368 | 0,1378 | 0,1389 | 0,1399 | 
| Тω | 0,0058 | 0,0068 | 0,0078 | 0,0089 | 0,0099 | 
| σq | 0,0443 | 0,0489 | 0,0532 | 0,0579 | 0,0622 | 
| σTq | 0,0231 | 0,0253 | 0,0271 | 0,0291 | 0,0309 | 
Из расчётов видно, что наихудшие параметры у системы с экспоненциальным распределением времени обслуживания, поэтому её параметры мы применяем в качестве оценочных.

Рисунок 1 – Динамика роста утилизации сервера

Рисунок 2 – Динамика роста числа элементов, одновременно находящихся в системе

Рисунок 3 – Динамика роста размера очереди

Рисунок 4 – Динамика изменения среднего времени ожидания обслуживания в очереди

Рисунок 5 – Динамика изменения среднего времени обработки запроса для односерверной системы
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.