Multi-step service of requests critical to queueing delays in multi-tier systems

Abstract

Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики, Аннотация Предмет исследования. Проведен анализ эффективности резервированного обслуживания запросов, критичных к времени их суммарного поэтапного ожидания, в очередях узлов многоуровневого кластера. Выполнен поиск проектных решений по организации многоэтапного резервированного обслуживания копий запросов в многоуровневом кластере, позволяющей повысить вероятность своевременного обслуживания запросов, критичных к суммарному времени ожидания на всех уровнях (этапов обслуживания) системы. Метод исследования. Построены модели многоэтапного резервированного обслуживания копий запросов в многоуровневом кластере. Эффективность резервирования оценивается по вероятности непревышения суммарного поэтапного времени ожидания в очередях узлов всех уровней заданного предельного допустимого времени. Проведен выбор наилучших вариантов организации резервированного обслуживания запросов, при этом запрос считается выполненным успешно, если хотя бы для одной безошибочно выполненной его копии суммарное время этапов ожидания в очередях узлов всех уровней кластера не превосходит предельно допустимое значение ожидания. Полученные результаты. Выполненные на основе расчетов эксперименты с использованием предложенных моделей позволили на примере трехуровневого кластера установить зависимости вероятности непревышения допустимого времени суммарного поэтапного ожидания запроса от интенсивности запросов, кратности резервирования и значения предельно допустимого суммарного времени ожидания запросов в очередях узлов всех уровней кластера. Показано существование области эффективного резервированного обслуживания запросов в многоуровневых кластерах и оптимальной кратности резервирования копий запросов в зависимости от загрузки системы и ограничений на допустимое суммарное время поэтапного ожидания в очередях узлов кластеров всех уровней. Практическая значимость. Предложенные модели могут быть использованы при оценке надежности и своевременности резервированных процессов обслуживания, критичных к ожиданию запросов, а также при обосновании выбора дисциплин и параметров обслуживания в многоуровневых компьютерных системах, в том числе реального времени. Ключевые слова многоуровневый кластер, вероятность своевременного обслуживания, резервированное обслуживание, кратность резервирования, система массового обслуживания, предельно допустимое время ожидания -1494-2017-17-5-872-878 Article in Russian For citation: Bogatyrev V.A., Bogatyrev S.V. Multi-step service of requests critical to queueing delays in multi-tier systems. MULTI-STEP SERVICE OF REQUESTS CRITICAL TO QUEUEING DELAYS IN MULTI-TIER SYSTEMS