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 с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».