Укажите, в чем состоит различие между замкнутой и разомкнутой системами массового обслуживания (СМО)

На вход разомкнутой системы массового обслуживания извне поступает поток заявок от бесконечно большого числа источников, которые в систему не входят и их состояние анализу не подвергается. В замкнутой системе массового обслуживания число источников заявок ограничено и соответственно интенсивность поступления требований зависит от числа источников и работы самой системы.

В разомкнутых СМО входящий поток никак не связан с выходящим, а в замкнутых СМО в некоторых случаях обслуженные требования после задержки поступают опять на вход.

58. Укажите, что такое в системах массового обслуживания поток требований с относительным приоритетом

СМО с относительным приоритетом требований (без прерывания обслуживания) – при поступлении требования с более высоким приоритетом оно принимается на обслуживание после окончания ранее начавшегося обслуживания требования с меньшим приоритетом.

59 Указать возможные варианты выбора требований из очереди на обслуживание

Заявки, прошедшие в занятую систему не могут быть обслужены немедленно и образуют очередь. Очередь может быть ограничена максимальной длиной или временем пребывания в ней. При нарушении ограничения заявка получает отказ. Вновь прибывшее требование может в зависимости от организации и назначения системы становиться либо в конец очереди, либо в ее начало. Последний вариант характерен для стекового принципа.
При неоднородных требованиях может вводиться приоритетное обслуживание. В этом случае требование выстраивается в несколько очередей. В освободившийся канал поступает требование из непустой очереди с наивысшим приоритетом. В некоторых ситуациях (абсолютный приоритет) срочные требования могут прерывать уже начатое обслуживание. Снятое требование поступает в одну из очередей или теряется.
Отказ канала по своим формальным признакам относится к заявке с абсолютным приоритетом. При этом обслуживание заключается в нахождении и устранении неисправности. В вычислительных системах с разделением времени практикуется циклическое обслуживание: заявки с каждого пульта абонента образуют отдельную очередь. Центральный процессор переходит от одной очереди к другой по кругу (сети Token Ring).
В ряде ситуаций целесообразно введение порога обслуживания. При этом обслуживание начинается при скоплении в системе больше одного требования и заканчивается при полном рассасывании очереди.
Для полного описания системы массового обслуживания с ожиданием нужно указать вероятные процессы, описывающие входящий поток требований, структуру обслуживающего прибора, дисциплину обслуживания.
В общем случае входящий поток требований описывается распределением вероятности промежутков времени между соседними требованиями, которое обычно обозначается A(t) = P. Это означает, что время между последовательными требованиями ≤ t.
В большей части теории массового облуживания предполагается, что промежутки времени между последовательными требованиями являются независимыми, одинаково распределенными случайными величинами. Второй статистической величиной, которую требуется описать, является время, в течение которого требование пребывает в канале. Эта величина обычно называется временем обслуживания. Ее распределение обозначается через B(x) время обслуживания ≤ x. Здесь под временем обслуживания понимается промежуток времени, в течение которого требование находится в обслуживающем приборе. Для описания структуры обслуживающего прибора и дисциплины обслуживания можно ввести в рассмотрение еще несколько величин:
1. емкость памяти, в которой накапливаются ожидающие требования
2. число доступных обслуживающих приборов
3. входящий поток требований может состоять из нескольких классов. В таком случае каждый из классов требований может быть описан своим распределением A(t) вероятности промежутков времени между последовательными требованиями и соответственно распределением B(x), т.е. распределением времени обслуживания.
4. дисциплина обслуживания задает порядок выбора требований из очереди для обслуживания.
Примерами стационарных дисциплин обслуживания являются:
• обслуживание в порядке поступления
• обслуживание в обратном порядке
• случайный выбор требований для обслуживания
Если поступающие требования различаются по группам, и устанавливается некоторый приоритет обслуживания групп, то в этом случае говорят о приоритетной дисциплине обслуживания. Система массового обслуживания может учитывать такое поведение клиентов как уход из очереди или переходы из одной очереди в другую, задержку перед входом в очередь, покупку места в очереди, мошенничество и мн. др.
Указав характеристики системы массового обслуживания, можно определить показатели эффективности работы системы, которые будут получены в результате анализа:
1. время ожидания требованием обслуживания
2. число требований в системе
3. длина периода занятости или промежуток времени непрерывной работы обслуживающего устройства
4. длина свободного периода
5. текущая задолженность, выраженная в единицах времени (временные задержки).

Классификация систем массового обслуживания
По числу обслуживающих каналов: 1. Одноканальные СМО - СМО с одним каналом обслуживания. 2. Многоканальные СМО - СМО с несколькими каналами обслуживания.
По времени пребывания требований в очереди до начала обслуживания: 1.СМО с отказами - это СМО, в которой заявка, поступающая в момент, когда все каналы заняты, получает отказ, покидает СМО и в дальнейшем в процессе обслуживания не участвует (например, телефонная сеть, в которой заявка на телефонный разговор покидает СМО в том случае, когда канал занят.). 2.СМО с ожиданиями (очередью) - это СМО, в которой заявка, пришедшая в момент, когда все каналы заняты, не уходит, а становится в очередь на обслуживание. В свою очередь СМО с ожиданием (очередью) подразделяются на: а). СМО с ограниченной очередью, б). СМО с неограниченной очередью, в). СМО с ограниченным временем ожидания (поступившее требование, застав все устройства занятыми, становятся в очередь и ожидает обслуживания в течение ограниченного времени. Не дождавшись обслуживания в установленное время, требование покидает систему),
г). СМО с неограниченным временем ожидания.
По приоритетности обслуживания 1. СМО со статистическим приоритетом - СМО, в которой обслуживание производится в порядке поступления заявок. 2. СМО с относительным приоритетом - СМО, в которой заявка высокого приоритета ожидает окончания обслуживания заявки с более низким приоритетом (СМО, где более важная заявка получает лишь «лучшее» место в очереди). 3. СМО с абсолютным приоритетом — СМО, в которой заявка высокого приоритета при поступлении вытесняет заявку с более низким приоритетом. 4. СМО со смешанным приоритетом — СМО, в которой используется абсолютный приоритет, если заявка с низшим приоритетом обслуживалась в течении времени, меньше критического, и используется относительный приоритет в противном случае.
По принципу обслуживания 1. СМО с обслуживанием по принципу "первый пришел - последний обслужен" 2. СМО с обслуживанием по принципу "первый пришел - последний обслужен"
В зависимости от способа генерации заявок 1. Открытые СМО - СМО, где циркулирует конечное, обычно постоянное количество требований, которые после завершения обслуживания возвращаются в источник. 2. Замкнутые СМО - СМО, где источник генерирует бесконечное число требований.
Приведенная классификация СМО является условной. На практике чаще всего СМО выступают в качестве смешанных систем. Например, заявки ожидают начала обслуживания до определенного момента, после чего система начинает работать как система с отказами.

 

60. Указать возможные варианты выбора канала из свободных для приема требования на обслуживание

с приоритетом отдельных параллельных каналов и без приоритета. В системах без приоритета возможна очередность загрузки каналов по различным правилам: первым освободился – первым за60гружается; последним освободился – первым загружается(например, при длительной подготовке к возобновлению обслуживания); в случайном порядке, когда требование выбирает канал случайным образом из-за большого числа влиящих факторов. Приоритетность может отдаваться более производительным каналам и по другим соображениям. Требования могут выбирать канал обслуживания;

61. Указать, каким требованиям должны предоставляться приоритеты для сокращения суммарного времени их нахождения в очереди на обслуживание

Требования к ДО (Дисциплины обслуживания очередей)

· должны обеспечивать показатель эффективности обслуживания, т.е. t_ожид. должно быть равномерным;

· трудоемкость ДО должна быть минимальной.

Приоритет– это преимущественное право на первоочередное обслуживание. Он устанавливается на основе статических и динамических характеристик заявок, на основе трудоемкости и на основе внешнего приоритета. Приоритет выступает как последовательность чисел, низшее число считается высшим приоритетом.