ivdon3@bk.ru
В данной статье, в терминах языка сетей массового обслуживания, сформулирована задача нахождения оптимального значения среднего времени реакции системы на запросы всех пользователей для распределенных систем обработки информации, реализованных на базе архитектуры «файл-сервер», двухуровневой и трехуровневой архитектуры «клиент-сервер» при фиксированной стоимости простоя, включающей стоимость простоя пользователей, стоимость простоя канала передачи данных и стоимость простоя обслуживающих узлов. Представлен алгоритм решения данной оптимизационной задачи.
Ключевые слова: Распределенная система обработки информации, архитектура «файл-сервер», двухуровневая архитектура «клиент-сервер», трехуровневая архитектура «клиент-сервер», пространство состояний, среднее время реакции системы, стоимость потерь, стационарные вероятности
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной статье, в терминах языка сетей массового обслуживания, сформулирована задача нахождения оптимального значения среднего времени реакции системы на запросы всех пользователей для распределенных систем обработки информации, реализованных на базе архитектуры «файл-сервер», двухуровневой и трехуровневой архитектуры «клиент-сервер» при фиксированной стоимости простоя, включающей стоимость простоя пользователей, стоимость простоя канала передачи данных и стоимость простоя обслуживающих узлов. Представлен алгоритм решения данной оптимизационной задачи.
Ключевые слова: распределенная система обработки информации, архитектура «файл-сервер», двухуровневая архитектура «клиент-сервер», трехуровневая архитектура «клиент-сервер» пространство состояний, среднее время реакции системы, стоимость потерь, стационарные вероятности
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной статье описан программный комплекс имитационного моделирования, который позволяет оценивать влияние основных интегральных показателей распределенной системы обработки информации на ее реактивность с учетом свойств самоподобности трафика, протокола передачи данных TCP/IP, и различных архитектур. Программный комплекс состоит из программно реализованных математических моделей функционирования распределённых систем обработки информации на базе файл-серверной, двухуровневой клиент-серверной и трёхуровневой клиент-серверной архитектур, а также алгоритма распределения объектов распределенной системы обработки информации. В качестве программного средства использовалась платформа AnyLogic PLE.
Ключевые слова: распределённая система обработки информации, архитектура «файл-сервер», двухуровневая архитектура «клиент-сервер», трёхуровневая архитектура «клиент-сервер», имитационное моделирование, самоподобность трафика, агентное моделирование, дискретно-событийное
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной статье сформулированы основные этапы процесса конструирования аналитико-численных моделей функционирования распределенных информационных систем (РИС) с неэкспоненциальным (самоподобным) входным трафиком заявок. Каждый отдельный этап моделирования, на концептуальном уровне, сведен к решению определенного класса математических задач. В основе математического аппарата получения основных интегральных характеристик качества функционирования РИС лежит метод анализа средних значений сетей очередей. Приведены базовые соотношения для вычисления реактивности работы РИС.
Ключевые слова: распределенная информационная система, дискретный самоподобный процесс, параметр Хёрста, распределение Парето, сеть массового обслуживания, классификация Кендалла, формула Полячека-Хинчина, среднее время реакции системы
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной статье, с использованием аппарата декомпозиционной аппроксимации на основе теоремы Нортона, приведена разработанная авторами математическая модель функционирования распределённой системы обработки информации на базе локальной вычислительной сети файл-серверной архитектуры с произвольными функциями распределения времени обслуживания заявок в узлах сети. Сконструирована концептуальная модель эквивалентной двухузловой сети массового обслуживания, в которой первый центр сети совпадает с i-м центром исходной сети с произвольным законом распределения длительности обслуживания заявок, а второй (композиционный), являющийся эквивалентом оставшейся части сети, обладает экспоненциально распределённым временем обслуживания, зависящим от числа сообщений в нём. Представлены также основные математические выражения для вычисления интенсивности обслуживания в композиционном центре, а также выражения для вычисления среднего времени реакции системы на запросы пользователей.
Ключевые слова: распределённая система обработки информации, архитектура «файл-сервер», декомпозиционная аппроксимация, сеть массового обслуживания, композиционный центр, интенсивность обслуживания, среднее время реакции системы на запросы пользователей, концептуальная м
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной статье описан программный комплекс для решения задачи оптимального размещения информационных ресурсов-фрагментов распределённой базы данных (РБД) по узлам распределённой экономической информационной системы по критерию минимума среднего времени реакции системы на запросы пользователей. Программный комплекс состоит из программно реализованных математических моделей функционирования распределённых систем обработки экономической информации на базе файл-серверной, двухуровневой клиент-серверной и трёхуровневой клиент-серверной архитектур, а также алгоритма оптимизации. Разработанный программный продукт позволяет также производить эксперименты для получения и последующего анализа зависимостей реактивности распределённых систем от таких интегральных характеристик, как размерность задачи, интенсивности формирования запросов пользователями, скорости передачи сообщений по каналам связи, скорости считывания, скорости записи и обработки в узлах, что позволяет реализовать более рациональную организацию вычислительного процесса в системе. Программная реализация была выполнена на языке C#, платформе NetFramework 4.6.1, с использованием среды разработки Microsoft Visual Studio 2017 Community.
Ключевые слова: экономическая информационная система, распределённая система обработки информации, архитектура «файл-сервер», двухуровневая архитектура «клиент-сервер», трёхуровневая архитектура «клиент-сервер», уравнение глобального баланса
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
С использованием аппарата замкнутых экспоненциальных сетей массового обслуживания (СеМО) , решена задача оптимального размещения распределённой базы данных (РБД) в распределённой информационной системе на базе локальной вычислительной сети (ЛВС) с использованием трёхуровневой клиент-серверной архитектуры по критерию минимума среднего времени реакции системы на запросы "тонких клиентов". Преведены базовые соотношения для конструирования матриц переходных вероятностей и интенсивностей обслуживания в узлах сети.Приведены результаты численных экспериментов.
Ключевые слова: распределённая информационная система, тонкий клиент, сервер приложений, cервер баз данных, концептуальная модель, матрица переходных вероятностей, интенсивности обслуживания, стационарная вероятность, уравнение глобального баланса, среднее время реакции
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной статье описаны этапы программной реализации задачи вычисления среднего времени реакции распределённой системы обработки информации (СОИ) на запросы пользователей и алгоритма оптимального распределения информационных отношений по узлам распределённой СОИ, реализованной на базе архитектуры «файл-сервер» и двухуровневой архитектуры «клиент-сервер» с учетом и без учета влияния блокировок. Описана процедура конструирования исходных данных для моделирования: элементов матрицы начального распределения информационных ресурсов (отношений) по узлам распределённой СОИ, элементов матрицы информационной взаимосвязи запросов пользователей распределённой СОИ и самих информационных ресурсов, элементов матрицы вероятностей формирования пользователями информационных запросов. Разработана и программно реализована процедура, позволяющая существенно упростить вычисление нормализующей константы, а соответственно и среднего времени реакции системы на запросы пользователей. Приведены результаты численных экспериментов
Ключевые слова: распределённая система обработки информации, архитектура «файл-сервер», двухуровневая архитектура «клиент-сервер», нелинейная комбинаторная оптимизация, генератор равновероятного выбора, метод Жордана-Гаусса, нормализующая констата, среднее время реакции
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной статье для решения задачи оптимального размещения информационных ресурсов по узлам распределённой информационной системы по критерию минимума среднего времени реакции системы на запросы пользователей предложен оригинальный эвристический алгоритм, использующий представление о базах данных, как о точках многомерного пространства, а об узлах, в которых эти базы размещаются как о кластерах.Представлены результаты численных экспериментов в зависимости от используемой архитектуры распределённой системы и от способа обеспечения целостности данных.Численные эксперименты показали домтаточно высокую эффективность предложенного алгоритма.
Ключевые слова: распределённая информационная система, распределённая база данных, локальная вычислительная сеть, нелинейная комбинаторная оптимизация, интенсивности формирования запросов, матрица формирования запросов пользователями, матрица распределения отношений по у
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
С использованием аппарата замкнутых экспоненциальных сетей массового обслуживания (СеМО) разработана математическая модель для решения задачи получения интегральных показателей распределённой информационной системы на базе локальной вычислительной сети с использованием трёхуровневой клиент-серверной архитектуры. Преведены базовые соотношения для конструирования матриц переходных вероятностей и интенсивностей обслуживания в узлах сети.
Ключевые слова: распределённая информационная система, тонкий клиент, сервер приложений, cервер баз данных, концептуальная модель, матрица переходных вероятностей, интенсивности обслуживания, стационарная вероятность, уравнение глобального баланса, среднее время реакции
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной статье рассматривается проблема управления операционными процессами операторов сложных систем на примере работы операторов Российского сегмента Международной космической станции. Описывается структура бортовой документации и способы составления радиограмм. Указывается сложность работы космонавта со ссылочными радиограммами. Обосновывается использование инструментов ситуационного моделирования и нечеткой логики в задаче управления операционными процессами сложных систем. Предлагается математическая модель сложных систем на основе нечетких ситуационных сетей. Производится постановка задачи нахождения пути от неизвестной ситуации до графа, описывающего штатные состоянии системы. Формулируются начальные условия, необходимые для решения задачи. Устанавливаются требования, предъявляемые к решению данной задачи в виде математических уравнений. Строится графическое представление данной задачи в виде ориентированного графа.
Ключевые слова: ситуационное моделирование, нечеткие множества, теория графов, теория принятия решений, документация, сложные системы, нечеткая логика, нечеткие ситуационные сети, теория множеств, теория оптимального управления
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
С использованием аппарата замкнутых однородных экспоненциальных сетей массового обслуживания (СеМО) разработана математическая модель функционирования информационной системы без учёта влияния блокировок. В качестве разделяемых ресурсов рассматривается процессор и объединённый ресурс "канал-внешняя память",все запросы пользователей полагаются однократными и однородными,а для последовательности их выполнения используется дисциплина обслуживания "первый пришёл-первый обслужен".Приведены аналитические выражения для вычисления интегральных характеристик системы: закона распределения количества заявок в системе, среднего количества заявок в узле,среднего времени пребывания заявки в узле, среднего времени пребывания заявки в системе.
Ключевые слова: база данных, блокировка, сеть массового обслуживания, дисциплина обслуживания заявок, экспоненциальный закон распределения, концептуальная модель, пространство состояний, уравнение глобального баланса,нормализующая константа, стационарная вероятность
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Математическая модель оптимального размещения распределённой базы данных по узлам ЛВС на базе двухуровневой клиент-серверной архитектуры.
Ключевые слова: распределённая база данных, селективная выборка информации,SQL-запрос, транзакция, прстранство состояний системы, стационарная вероятность, переходная вероятность, интенсивность обслуживания в узлах сети, матрицаобъёмов информации, время реакции системы
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
С использованием аппарата замкнутых экспоненциальных сетей массового обслуживания (СеМО) разработана математическая модель для решения задачи получения интегральных показателей распределённой информационной системы на базе локальной вычислительной сети (ЛВС) с использованием файл-серверной архитектуры. Представлен эвристический алгоритм оптимального размещения распределённой базы данных(РБД) по узла ЛВС по критерию минимума среднего времени реакции системы на запросы пользователей, использующий представление о базах данных, как о точках многомерного пространства, а об узлах в которых эти базы данных размещаются, как о кластерах или классах. Приведены результаты численных экспериментов.
Ключевые слова: распределённая информационная система, распределённая база данных, локальная вычислительная сеть, сеть массового обслуживания, концептуальная модель, экспоненциальный закон распределения случайной величины, стационарная вероятность, марковский процесс, ур
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Целью анализа является определение функции плотности распределения случайных величин - интервалов времени между запросами пользователей информационную систему. Предлагаемая методика содержит этапы, на которых выполняется проверка независимости и одинаковости распределения случайных величин, стационарности потока и определяется закон распределения интервалов времени между событиями. Для проверки независимости и одинаковости распределения случайных величин используются критерии, основанные на выборочных коэффициентах корреляции и критерии, базирующиеся на спектральной плотности интервалов. Для анализа стационарности потока запросов используется стандартные методы наименьшей квадратичной регрессии и методы, основанные на анализе специальных математических моделей. Последовательности событий, смещенных случайными воздействиями, представлены как события, происходящие по расписанию с задержками в виде независимых и одинаково распределенных случайных величин.
Ключевые слова: Моделирование, запрос, распределение, случайная величина, поток событий, интенсивность, статистический анализ, критерий, стационарность, пуассоновский процесс, уровень значимости
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ