Теория экономических информационных систем - Мишенин А. И

Системой с центральным устройством является как локаль­ ная ЭВМ, так и сеть ЭВМ с соединением типа "звезда". В пос­ леднем случае "устройствами" считаются отдельные ЭВМ.

Вычислительные сети с соединениями ЭВМ по типу "звез­ да" относятся к ВС типа В. Компьютер-сервер содержит процессор-сервер (устройство 1), диск-сервер (устройство 2), принтер-сервер (устройство 3) и т.д. Компьютеры-хосты со­ ответствуют отдельным терминалам ВС типа В. Когда компьютер-хост работает автономно от сервера, мы имеем терминальную часть взаимодействия (обдумывание). В случае приема/передачи данных и захвата при этом ресурсов сервера мы имеем системную часть взаимодействия.

Под настройкой действующей вычислительной системы понимают процессы изменения ее конфигурации и регулиро­ вания ее параметров, направленные на увеличение ее произ­ водительности. Методы настройки ВС, рассматриваемые здесь, можно применять как для автономно работающей ЭВМ, так и для ЭВМ в составе вычислительной сети. В первом слу­ чае необходима разработка специальных программ, фиксиру­ ющих время выполнения заданий, а во втором - необходимые измерения входят в состав статистики транзакций, фиксируе­ мой сетевым программным обеспечением.

Выполняемые задания создают различную нагрузку для отдельных устройств ВС. С увеличением числа одновременно выполняемых заданий (т.е. коэффициента мультипрограмми­ рования N) у всех устройств ЭВМ будут расти значения коэф­ фициентов использования U(i). Устройство с номером d, ко­ торое первым достигнет значения U(d), практически равного 1, станет создавать основные задержки для выполняемых за­ даний; оно называется насыщенным устройством. Для увели­ чения производительности ВС можно заменить насыщенное устройство на более быстродействующее либо снизить нагруз­ ку на него путем изменения структуры БД и модификации программ пользователей.

Для характеристики насыщенного устройства воспользу­ емся соотношением

U(i)/U(j) = (V(i)S(i))/(V(j)S(j)),

231

которое следует из определения коэффициентов посеще­ ния V(i).

У насыщенного устройства d U(d) = max{U(i)} и, следова­ тельно,

V(d)S(d) = max{V(i)S(i)}.

При возрастании коэффициента мультипрограммирования N имеем U(d) -» 1 и получаем X(d) = 1/S(d). Поскольку V(0) = 1, справедливо равенство X(0)/X(d) = 1/V(d), и, следователь­ но, интенсивность выходного потока заданий не может пре­ вышать величины

X-=l/(V(d)S(d)).

X*

N

Рис. 5.5. Зависимость производительности вычислительной системы от коэффициента мультипрограммирования N

Если в выражении для среднего времени ответа учесть не­ равенства S(i) <= R(i), то получается минимальное среднее время ответа R " = V(i)S(i), характерное для коэффициента мультипрограммирования N = 1.

Интенсивность выходного потока заданий Х(0) в зависи­ мости от N ограничена асимптотами, показанными на рис. 5.5.

Для увеличения интенсивности выходного потока заданий

,существуют следующие возможности настройки ВС.

1.Заменить насыщенное устройство на более быстродей­ ствующее. Это приведет к уменьшению S(d) и росту X'.

232

2. Заменить хранение производной информации на ее ди­ намическое вычисление или, наоборот, в зависимости от того, какое устройство является насыщенным - магнитный диск или процессор. В этом случае уменьшится V(d).

3.Модифицировать прикладную программу, чтобы сокра­ тить число команд, выдаваемых на насыщенное устройство.

4.Если насыщенным является внешнее запоминающее ус­ тройство, то в качестве временной меры можно осуществить реорганизацию файлов ча этом устройстве.

Насыщенным устройством на практике обычно оказыва­ ется центральный процессор или система магнитных дисков.

Основное соотношение, описывающее вычислительную сеть типа В, получается на основе закона Литтла. Среднее вре­ мя одного терминального взаимодействия складывается из системного времени ответа R и времени Z обдумывания отве­ та пользователем. По закону Литтла выражение (R + Z)X(O) определяет среднее число терминальных взаимодействий, т.е. число включенных терминалов М. Отсюда

R = (М/Х(0)) - Z.

Когда число терминалов М = 1, среднее время ответа R = R(0). С увеличением М выходной поток заданий Х(0) будет возрастать, но не более величины Х(0) = l/V(d)S(d). Таким образом,

R >= (MV(d)S(d)) - Z.

Для больших М среднее время ответа R (рис. 5.6 ) имеет асимптоту, определяемую выражением MV(d)S(d) - Z. Ориен­ тировочно величина

M(d) = (MV(d)S(d)) - Z

считается максимально допустимым количеством терминалов. При М >= M(d) отмечается резкий рост среднего времени ответа.

С течением времени возрастает опыт пользователей, работа­ ющих с ВС. С точки зрения производительности сети типа В это означает в первую очередь уменьшение времени обдумывания Z и увеличение среднего времени ответа R. При неизменном числе

233

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ

236

237