Обзор систем параллельной обработки заявок

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Данная работа является первой в серии из двух статей, посвящённых обзору систем массового обслуживания вида «fork-join» (в западной классификации) или системам с расщеплением запросов. Указанная система является естественной моделью для многих других реальных систем. В статье описаны особенности построения этой модели и родственных ей систем, основные их характеристики. Отдельное внимание уделяется методам анализа времени отклика системы. Поскольку точное выражение для среднего времени отклика известно только для случая двух приборов, в статье приведено подробное описание подхода к получению точного выражения этой характеристики. Для случая, когда число приборов больше двух, различными методами получены аппроксимации среднего времени отклика,что объясняется сложностью исследований из-за существующей зависимости между очередями под запросов в силу общих моментов поступления. В работе представлено несколько методов приближенного анализа: различные варианты эмпирической аппроксимации, т.е. методы, уточняющие полученные характеристики благодаря использованию результатов имитационного моделирования; интерполяция с помощью предельных значений загрузки системы в случаях с отличными от экспоненциального распределениями для входящего потока и времени обслуживания.

Об авторах

А В Горбунова

Российский университет дружбы народов

Автор, ответственный за переписку.
Email: gorbunova_av@rudn.university

Горбунова Анастасия Владимировна - ассистент кафедры прикладной информатики и теории вероятностей РУДН

ул. Миклухо-Маклая, д. 6, Москва, Россия, 117198

И С Зарядов

Институт проблем информатики Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» РАН

Email: zaryadov_is@rudn.university

Зарядов Иван Сергеевич - кандидат физико-математических наук, доцент кафедры прикладной информатики и теории вероятностей РУДН, старший научный сотрудник ИПИ ФИЦ ИУ РАН

ул. Вавилова, д. 44, кор. 2, Москва, Россия, 119333

К Е Самуйлов

Российский университет дружбы народов

Email: samuylov_ke@rudn.university

Самуйлов Константин Евгеньевич - профессор, доктор технических наук, заведующий кафедрой прикладной информатики и теории вероятностей РУДН

ул. Миклухо-Маклая, д. 6, Москва, Россия, 117198

Э С Сопин

Институт проблем информатики Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» РАН

Email: sopin_es@rudn.university

Сопин Эдуард Сергеевич - кандидат физико-математических наук, доцент кафедры прикладной информатики и теории вероятностей РУДН, старший научный сотрудник ИПИ ФИЦ ИУ РАН

ул. Вавилова, д. 44, кор. 2, Москва, Россия, 119333

Список литературы

  1. R. Nelson, A. N. Tantawi, Approximate Analysis of Fork/Join Synchronization in Parallel Queues, IEEE Transactions on Computers 37 (1988) 739–743.
  2. Thomasian, Analysis of Fork/Join and Related Queueing Systems, ACM Computing Surveys (CSUR) 47 (2) (2014) 17:1–17:71.
  3. Tsimashenka, W. J. Knottenbelt, Reduction of Subtask Dispersion in Fork-Join Systems, in: Computer Performance Engineering, Springer Berlin Heidelberg, 2013, pp. 325–336.
  4. V. Gorbunova, I. S. Zaryadov, S. I. Matyushenko, K. E. Samouylov, S. Ya. Shorgin, The Approximation of Response Time of a Cloud Computing System, Informatics and applications 9 (2015) 32–38, in Russian.
  5. S. V. Vyshenski, P. V. Grigoriev, Yu. Yu. Dubenskaya, Ideal Synchronizer for Marked Pairs in Fork-Join Network, Review of applied and industrial mathematics 15 (3) (2008) 385–399, in Russian.
  6. S. P. Moiseeva, I. A. Ivanovskaya, Analysis of the Mathematical Model of Parallel Service of Mixed Type Requests, Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Control, Computer Science and Technology 317 (5) (2010) 32–34, in Russian.
  7. S. P. Moiseeva, L. A. Zhidkova, Investigation of the Parallel Service System with Multiple Claims of the Poisson Process, Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Control, Computer Science and Technology 17 (4) (2011) 49–54, in Russian.
  8. V. Gorbunova, I. S. Zaryadov, S. I. Matushenko, E. S. Sopin, The Estimation of Probability Characteristics of Cloud Computing Systems with Splitting of Requests, in: Proceedings of the Nineteenth International Scientific Conference Russia: Distributed computer and communication networks: control, computation, communications (DCCN-2016), Vol. 3, 2016, pp. 467–472.
  9. V. Gorbunova, I. S. Zaryadov, S. I. Matushenko, E. S. Sopin, The Estimation of Probability Characteristics of Cloud Computing Systems with Splitting of Requests, in: Proceedings of the 15th International Conference named after A. F. Terpugov: Information technologies and mathematical modelling (ITMM-2016), 2016, pp. 167– 172, in Russian.
  10. M. Mandelbaum, A.-B. Itzhak, Introduction to Queueing with Splitting and Matching, Israel Journal of Technology 6 (5) (1968) 376–382.
  11. Duda, T. Czach´orski, Performance Evaluation of Fork and Join Synchronization Primitives, Acta Informatica 24 (5) (1987) 525–533.
  12. L. Green, A Queueing System in which Customers Require a Random Number of Servers, Operations Research 28 (6) (1980) 1335–1346.
  13. K. J. Omahen, L. Schrage, A Queueing Analysis of a Multiprocessor System with Shared Memory, in: Proc. of the Symposium on Computer Communication Networks and Teletraffic, 1972, pp. 77–88.
  14. Thomasian, A. Avizienis, Dynamic Scheduling of Tasks Requiring Multiple Processors, in: Proceedings of the 11th IEEE Computer Society International Conference (COMPCON’75 Fall), 1975, pp. 77–80.
  15. T. Javidi, Cooperative and Non-Cooperative Resource Sharing in Networks: a Delay Perspective, IEEE Transactions on Automatic Control 53 (9) (2008) 2134–2142.
  16. Kumar, R. Shorey, Performance Analysis and Scheduling of Stochastic Fork-Join Jobs in a Multicomputer System, IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems 10 (4) (1993) 1147–1164.
  17. L. Flatto, S. Hahn, Two Parallel Queues Created by Arrivals with Two Demands I, SIAM Journal on Applied Mathematics 44 (5) (1984) 1041–1053.
  18. G. Bolch, S. Greiner, H. de Meer, K. S. Trivedi, Queueing Networks and Markov Chains: Modeling and Performance Evaluation with Computer Science Applications, John Wiley & Sons, 2006.
  19. F. Baccelli, Two Parallel Queues Created by Arrivals with Two Demands: the

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).