Способ управления обслуживанием запросов пользователей в информационно-вычислительном комплексе

Изобретение относится к области вычислительной техники и может использоваться при управлении обслуживанием запросов пользователей в сосредоточенных и распределенных информационно-вычислительных комплексах. Технический результат - сокращение времени обслуживания очередей запросов пользователей. Способ управления обслуживанием запросов пользователей в вычислительной системе, в котором определяют количество запросов в очередях, а затем производят опрос входных очередей по откорректированной схеме опроса входных очередей для каждого исполнительного узла вычислительной системы только в порядке возрастания номера запроса, при этом ранжирование номеров запроса определяется по критерию возрастания среднего времени передачи данных от пользователей. 7 ил.

 

Изобретение относится к области вычислительной техники, а именно к информационно-вычислительным комплексам (ИВК), и, в частности, может быть использовано в системах управления как сосредоточенных, так и распределенных вычислительных систем.

Известны способы распределения запросов пользователей в вычислительных системах [1, 2], суть которых заключается в распределении заданий процессорам в многопроцессорной вычислительной системе при вертикальном распараллеливании программ. При освобождении любого процессора очередное задание распределяется сразу еще до окончания текущего задания.

Однако известные способы-аналоги имеют недостатки: низкую эффективность использования вычислительных ресурсов системы, т.е. невысокие коэффициенты использования вычислительных ресурсов системы, рассчитываемых как отношение времени работы вычислительного ресурса в заданном временном интервале к этому временному интервалу; возможность применения только в сосредоточенных вычислительных системах.

Известен способ-аналог распределения запросов пользователей в вычислительной системе, реализованный в устройстве [3].

Способ заключается в том, что принимают запросы на обслуживание от пользователей; формируют данные о свободных обслуживающих устройствах, являющихся исполнительными узлами вычислительной системы; выделяют первоочередные запросы; выделяют обслуживающие устройства для выполнения первоочередных запросов и исполняют в них запросы.

Этот способ в сравнении с вышеназванными способами-аналогами распределения ресурсов сосредоточенной вычислительной системы позволяет более эффективно распределять первоочередные запросы пользователей, что выражается в более высоких коэффициентах использования вычислительной системы, а также разрешать конфликтные ситуации, возникающие при обращении нескольких однотипных запросов пользователей к соответствующему одному исполнительному узлу вычислительной системы.

Однако способ-аналог имеет недостатки:

обладает низкой эффективностью при использовании его в распределительных вычислительных системах, это объясняется тем, что получение информации о состоянии ресурсов системы сопряжено в распределенных вычислительных системах с большими временными издержками;

неприемлем в системах с децентрализованным управлением, т.к. не учитывает возможность поступления запросов пользователей в несколько территориально разнесенные входные очереди;

не адаптирует свои алгоритмы управления к динамически изменяющимся характеристикам пропускной способности системы передачи данных, зависящим от нагрузки на сеть, количества задействованных каналов передачи данных и т.д.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному способу распределения запросов пользователей в вычислительной системе является способ, реализованный в [4].

Способ-прототип заключается в том, что после приема запросов пользователей на обслуживание формируют данные о свободных ресурсах вычислительной системы в виде исполнительных узлов для выполнения запросов пользователей, по данным сетеметрии формируют для каждого исполнительного узла вычислительной системы схему опроса входных очередей, а выделение первоочередных запросов пользователей осуществляют путем одновременного опроса входных очередей по сформированным схемам опроса входных очередей, причем одновременно с поступление запросов пользователей в соответствующие исполнительные узлы вычислительной системы для каждого из них корректируют схему опроса входных очередей, а после выполнения запроса пользователя в соответствующем узле вычислительной системы повторяют действия, начиная с опроса входных очередей по откорректированной схеме опроса входных очередей для каждого исполнительного узла вычислительной системы, причем повторение указанных действий совершают до полного исполнения всех запросов пользователей во всех очередях, охватываемых схемой опроса данного исполнительного узла вычислительной системы.

Однако способ-прототип имеет недостаток.

Опрос входных очередей (фиг.1) по откорректированной схеме опроса входных очередей для каждого исполнительного узла вычислительной системы осуществляется ни за один проход, в порядке возрастания номера запроса от c₁ к C_1max («снизу вверх»), а за два прохода, в порядке возрастания номера запроса от c₁ к C1_max («снизу вверх»), а затем в порядке его убывания от C_1max к c₁ («Сверху ВНИЗ»).

В результате применения второго прохода от C_1max к с₁ («сверху вниз»): обслуживание запросов пользователей в очереди производится с нарушением принципа приоритета. Так как на вершине очереди размещается запрос с самым низким уровнем приоритета на обслуживание, а у основания - с самым высоким, то при проходе очереди S₁ «сверху вниз» первым будет выполняться запрос с самым низким приоритетом, а последним - с самым высоким;

увеличиваются временные затраты на опрос отсутствующих в очереди запросов (фиг.2) на величину, определяемую по формуле

Δt=zΔc, Δс=(c_{k max}-c_k),

где z - время задержки на ожидание получения запроса пользователя из очереди;

Δc - количество отсутствующих запросов в очереди;

c_{k max} - максимальное количество запросов в k-й очереди;

c_k - количество запросов в k-й очереди.

Применение способа-прототипа в распределительных вычислительных системах с децентрализованным управлением приводит к нарушению принципа приоритета обслуживания запросов, при проходе очереди «сверху вниз», и увеличению временных затрат на опрос отсутствующих в очереди запросов.

Целью заявленного изобретения является разработка способа управления обслуживанием запросов пользователей (организации обработки информации (ООИ)) в вычислительной системе, обеспечивающего повышение эффективности обслуживания запросов пользователей за счет смены стратегии обслуживания запросов и сокращения временных затрат на обслуживания очереди запросов. В случае отказа критических узлов вычислительной системы (серверы доступа, межсетевые шлюзы, маршрутизаторы, мосты и т.п.) высвободившейся резерв времени используется для повышения живучести вычислительной системы - на обнаружение расчленения контура управления и проведение переадресовки запросов пользователей на доступные исполнительные устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе управления обслуживанием запросов пользователей в вычислительной системе принимают запросы пользователей на обслуживание, формируют данные о свободных ресурсах вычислительной системы в виде исполнительных узлов для выполнения запросов пользователей, выделяют первоочередные запросы пользователей и передают их в соответствующие исполнительные узлы вычислительной системы на исполнение. Далее по данным сетеметрии формируют для каждого исполнительного узла вычислительной системы схему опроса входных очередей. Выделение же первоочередных запросов пользователей осуществляют путем одновременного опроса входных очередей по сформированным схемам опроса входных очередей, причем одновременно с поступлением запросов пользователей в соответствующие исполнительные узлы вычислительной системы для каждого из них корректируют схему опроса входных очередей.

Затем после выполнения запроса пользователя в соответствующем узле вычислительной системы повторяют действия. Определяют количество запросов в очередях, а затем производят опрос входных очередей по откорректированной схеме опроса входных очередей для каждого исполнительного узла вычислительной системы только в порядке возрастания номера запроса («снизу вверх»). Причем повторение указанных действий совершают до полного исполнения всех запросов пользователей во всех очередях, охватываемых схемой опроса данного исполнительного узла вычислительной системы.

Корректировку схемы опроса входных очередей каждого исполнительного узла вычислительной системы выполняют с помощью размещенного на нем самообучающегося вероятностного автомата с переменной структурой. Также по результатам сетеметрии формируют одновременно для каждой входной очереди вычислительной системы схему переадресовки запросов пользователей, при переполнении N-й входной очереди (N=1,2,3…) вычислительной системы, выявляют в этой очереди запрос с наименьшим приоритетом и переадресуют его в соответствии со сформированной для N-й входной очереди схемой переадресовки запросов пользователей в другую входную очередь, при приеме входной очередью переадресованного запроса в ней формируют служебное сообщение, которое передают во входную очередь - отправитель, где корректируют схему переадрессовки запросов пользователей, при переполнении входной очереди, в которую переадресован запрос из N-й входной очереди, в ней также выделяют запрос с наименьшим приоритетом, который исключают из очереди и переадресуют его в соответствии со схемой переадресовки запросов пользователей в другую входную очередь.

Корректировку схемы переадресовки запросов пользователей для каждой входной очереди вычислительной системы выполняют с помощью размещенных на них самообучающихся вероятностных автоматов с переменной структурой.

Заявленное техническое решение поясняется чертежами, на которых представлены:

фиг.3 - вариант структуры ИВК с территориально распределенными ресурсами на базе ассоциации локальных вычислительных сетей;

фиг.4 - схема организации управляющих процессоров;

фиг.5 - поля, содержащиеся в кластере требований системных очередей;

фиг.6 - схема работы процессора адаптивного выбора входных очередей запросов пользователей;

фиг.7 - алгоритм выбора адресуемых входных очередей запросов пользователей.

Реализация заявленного способа возможна в распределенном ИВК, представленным на фиг.3.

ИВК представляет собой вычислительную систему с территориально распределенными ресурсами, создаваемую на базе ассоциации локальных вычислительных сетей (ЛВС) 1-6, объединенных коммутаторами каналов передачи данных 7 (серверы доступа, межсетевые шлюзы, маршрутизаторы, мосты и т.п.). К основным элементам ЛВС, выполняющим функции исполнительных узлов вычислительной системы, относятся серверы объектов (СО), которые создаются на базе файловых и (или) выделенных серверов 8 (ФС, ВС) ЛВС и представляют в распоряжение пользователей множество сервисов по обработке информации. Станции ЛВС 9-12 являются источниками запросов.

Специфику ИВК как объекта управления с точки зрения обеспечения максимальной эффективности обслуживания исполнительными узлами запросов пользователей определяют следующие факторы:

ресурсы вычислительной системы территориально распределены, а поэтому прогнозирование величины потока интенсивности запросов пользователей, поступающих на исполнительные узлы, возможно только на основе предварительной статистической обработки запросов;

ведомственная принадлежность ЛВС, составляющих вычислительную систему, предопределяет выбор уровня надежности и производительности покупных комплектующих устройств на этапе организации ЛВС, график их работы, условия эксплуатации, периодичность и качество технического обслуживания, квалификацию рабочего персонала, порядок приоритета обслуживания запросов, что в итоге формирует для каждого ведомства индивидуальную величину показателя производительности исполнительных узлов по обслуживанию запросов пользователей;

наличие в вычислительной системе критических узлов (серверы доступа, межсетевые шлюзы, маршрутизаторы, мосты и т.п.), отказ которых неизбежно приводит к временной дезорганизации управления системой (снижению живучести системы), на устранения которой требуются дополнительные затраты времени на обнаружение расчленения контура управления, а также на проведение переадресовки запросов пользователей на доступные исполнительные устройства;

структура применяемых алгоритмов, посредством которой организуется порядок обслуживания заявок пользователей в вычислительной системе, закладывается на этапе разработки и отладки программного обеспечения, и после сдачи в эксплуатацию, как правило, предполагает наличие в нем необнаруженных логических ошибок и (или) использование работоспособных, но недостаточно эффективных алгоритмов.

Действие перечисленных факторов обуславливает снижение эффективности обслуживания запросов пользователей в распределенной вычислительной системе.

Способ, который целесообразно положить в основу управления обслуживанием запросов пользователей в ИВК, основан на оптимизации процесса управления обработкой запросов пользователей путем введения в алгоритм работы процессора адаптивного выбора входных очередей организации обработки информации (ПАВОЗ ООИ) стратегии обработки очереди запросов функционирующей по принципу только «снизу вверх».

Возможность реализации такой стратегии обслуживания запросов пользователей обеспечивается использованием информации о параметрах очереди в процессе функционирования ПАВОЗ ООИ.

Схема организации управляющих программных процессоров, инициализируемых в вычислительной системе в интересах управления обслуживанием запросов пользователей, отражающая особенности предлагаемого способа управления, представлена на фиг.4.

Запросы пользователей, генерируемые станциями ЛВС 1 и удаленными станциями 2, поступают через протоколы доступа станций к ассоциации ЛВС 4 и ставятся в очереди запросов ООИ 5, 6, 7 вычислительной системы, которые инициализируются в серверах доступа (СД₁) 5, 8, 11, 14, обеспечивающих доступ удаленных станций ЛВС, а также в шлюзах (M_c) 6, 9, 12, 15 и маршрутизаторах (Мс) 7, 10, 13, 16, обеспечивающих взаимодействие отдельных фрагментов вычислительной системы между собой.

Постановка запросов пользователей в очереди ООИ 5, 6, 7 осуществляется процессорами ведения очередей (ПВО) 8, 9, 10 в порядке возрастания среднего времени передачи данных (B_i) B_j, В_с) от источников запроса 1, 2 до ПВО 8, 9, 10. Критерии упорядочения очередей (K_j, K_j, K_c) и их обслуживания (U_i, U_j, U_c) задаются администраторами соответствующих ЛВС со своих рабочих мест 3 (РМ АдЛВС), что позволяет организовать гибкую стратегию обслуживания запросов абонентов ЛВС.

Решение о направлении запросов пользователей на обслуживание в тот или иной CO (выделение свободных ресурсов ИВК для выполнения запросов) принимается процессорами обслуживания 11, 12, 13 кластеров требований (КТ) CO, инициализируемыми на средствах вычислительной системы. Каждый процессор обслуживания содержит системный справочник объектов, который корректируется на основании содержимого поля "КорССО", при поступлении КТ CO от процессоров генерации КТ СО 24, 25, 26, через протоколы сетевого уровня ЛВС 19, 17 и протоколы системы передачи данных общего пользования (СПДОП) 18.

Решение о выделении тому или иному СО запроса пользователя принимается процессором обслуживания на основе функции системной эффективности, агрегирующей индивидуальные эффективности СО и являющейся оценкой порядка системной эффективности вычислительной системы. Порядок системной эффективности в данном случае может быть определен по аналогии с определением порядка коллективного благосостояния в теории кооперативного принятия решений (Мулен Э. Кооперативное принятие решений: Аксиомы и модели.- М.: Мир, 1991, с. 55-62). Естественным требованием к свойствам порядков системной эффективности, которые могут использоваться в децентрализованной системе управления, является их сепарабельность. Поскольку сепарабельный порядок определяется на всех подмножествах множества управляющих процессоров системы управления, то это обеспечивает возможность на его основе принимать оптимальные управляющие решения располагая лишь локальной информацией о вычислительной системе и характеристиках протекающего в ней информационного процесса.

Инициализация ПАВОЗ ООИ 14, 15, 16 осуществляется с целью перераспределения запросов пользователей между очередями в случае переполнения отдельных из них. Основным их назначением является адаптивная переадресация запросов пользователей в случае переполнения очередей запросов ООИ 5, 6, 7. Номер очереди задается ПВО 8, 9, 10, а номера запросов в очереди им распределяются по критерию убывания среднего времени передачи данных от источника поступления запроса до ПВО. В случае поступления запроса пользователя в переполненную очередь, запрос в ней, имеющий наименьший приоритет (наибольшее среднее время передачи данных от источника поступления запроса до ПВО), исключается из данной входной очереди и переадресуется в другую очередь в соответствии со схемой переадресации, адаптирующейся в зависимости от величины среднего времени передачи единицы данных между элементами вычислительной системы, на которых инициализированы переполненные входные очереди запросов пользователей, и элементами вычислительной системы, на которых инициализируются другие входные очереди запросов пользователей, а также в зависимости от результата переадресации запросов, выполняемых во время предшествующих циклов управления. Если при этом переадресуемая входная очередь переполняется, то в переадресующую очередь соответствующим ПАВОЗ ООИ выдается информация о переполнении, далее в переадресуемой входной очереди ее ПАВОЗ ООИ ищет запрос пользователя с наименьшим приоритетом, который исключается из очереди и переадресуется в другую входную очередь согласно схемы переадресации. Адаптация обеспечивается применением в качестве средства формирования схем переадресации программно реализованных в самообучающихся вероятностных автоматов с переменной структурой (Варшавский В.И. Коллективное поведение автоматов. М.: Наука, 1973, с.18-42).

Исполнительные узлы вычислительной системы строятся на основе серверов объектов CO₁, 21, 24, 27, С02 22, 25, 28... CO_m 23, 26, 29. Сервер объектов представляет собой коллективно используемый сервер, во внешней памяти которого в виде программ (объектов) обработки хранится фрагмент базы значений вычислительной системы. Отличительной чертой предлагаемой схемы является то, что СО, являясь основными исполнителями запросов пользователей, одновременно являются активными элементами децентрализованной системы управления. Последнее обеспечивается надстройкой над операционными системами 27, 28, 29 серверов объектов процессорами генерации кластеров требований (КТ) СО 24, 25, 26 и процессорами адаптивного выбора очередей запросов пользователей (ПАВОЗ ООИ) 21, 22, 23.

Формирование данных о свободных ресурсах ИВК осуществляют процессоры генерации КТ СО 24, 25, 26, которые являются элементами сетевого программного обеспечения и в соответствии с частично модифицированными протоколами управления взаимодействием осуществляют контроль загрузки CO, и, по мере выполнения запросов пользователей, генерируют КТ CO, являющиеся требованиями на получение CO запросов пользователей из входных очередей 5, 6, 7 вычислительной системы. Поля, содержащиеся в КТ CO, представлены на фиг.5.

Процессор генерации КТ CO помимо собственно генерации кластеров осуществляет установку их полей "ИдСО", "АдрСО", "КорССО". Последнее поле содержит информацию об изменениях системного справочника объектов вычислительной системы в части, касающейся сервера объектов, формирующего КТ CO.

Управление процессорами генерации КТ CO 24, 25, 26 осуществляется администратором ЛВС 3, который может блокировать формирование КТ или задавать величину ресурса исполнительного узла (Р₁, Р₂…, P_m), выделяемого в интересах обеспечения функционирования СО (фиг.4).

После того как КТ CO сформирован, он передается одному из ПАВОЗ ООИ 21, 22, 23 для формирования адреса входной очереди, из которой будет извлекаться исполнительным узлом запросы пользователя для их последующего выполнения.

Выбор адресуемой входной очереди для передачи туда КТ СО осуществляется в соответствии со схемой опроса входных очередей, которая формируется ПАВОЗ ООИ 21, 22, 23 по результатам сетеметрии вычислительной системы таким образом, что первой опрашиваемой очередью является та, которая инициализирована на элементе ассоциации ПВО 8, 9, 10 расположенном на минимальном логическом расстоянии (среднее время передачи кадра данных между двумя элементами вычислительной системы) от CO, формирующего КТ. Следующей опрашивается входная очередь, отстоящая от CO на втором по величине логическом расстоянии и т.д.

Для каждой сформированной схемы опроса входных очередей по данным сетеметрии ПАВОЗ ООИ 21, 22, 23 определяют параметры очередей: их количество, глубину очереди, количество запросов в очереди, состояние очереди (нет запросов в очереди, есть запросы в очереди, очередь переполнена).

Корректировку схемы опроса входных очередей для каждого исполнительного узла вычислительной системы ПАВОЗ выполняют с помощью размещенного на нем самообучающегося вероятностного автомата с переменной структурой. Функционально ПАВОЗ ООИ 21, 22, 23 являются вероятностными автоматом с переменной структурой, функционирующим в случайной среде (Варшавский В.И. Коллективное поведение автоматов. М.: Наука, 1973, с.18-42). Автоматическое обучение процессоров осуществляется таким образом, чтобы выбор исходящих направлений для передачи КТ СО соотносился с величиной вероятности получения из соответствующих направлений запросов пользователей.

Схема работы ПАВОЗ ООИ 21, 22, 23 представлена на фиг.6. В процессе функционирования каждый ПАВОЗ ООИ может находиться в одном из c_k·k состояний. Величина Ск определяется количеством запросов, стоящих в k-й очереди, а ее значение может изменяться в интервале c_k=[0, 1, 2,…C_kmax]-Величина C_kmax определяет максимальную глубину k-й очереди, и выбирается для каждой из опрашиваемых очередей в зависимости от коэффициента группирования запросов пользователей, поступающих из нее в CO. Коэффициент группирования рассчитывается как отношение количества взаимосвязанных запросов пользователей к их общему количеству, полученному CO из входной очереди. Взаимосвязанность запросов может заключаться в требовании преобразовать одни и те же данные или в принадлежности одному пользователю.

Величина k задает номер активной очереди, а ее значение может изменяться в интервале k=[1, 2,…K_max]. Величина K_max определяет максимальное количество входных очередей, включенных в схему опроса ПАВОЗ ООИ.

После передачи КТ СО в адресуемую входную очередь S₁ в ПАВОЗ ООИ формируется информация о количестве запросов, стоящих в очереди c₁. Если с₁=0 (в очереди S₁ запросы отсутствуют), то ПАВОЗ ООИ переходит на адресование очереди S₂. Передается КТ СО в адресуемую входную очередь S₂, в ПАВОЗ ООИ формируется информация о количестве запросов, стоящих в очереди с₂. Если с₂=0 (в очереди S₂ запросы отсутствуют), то ПАВОЗ ООИ переходит на адресование очереди S_k. При достижении порядкового номера очереди к значения K_max (k=K_max), ПАВОЗ ООИ переходит снова на адресование очереди S₁.

Если c₁≠0 (в очереди S₁ запросы присутствуют), то ПАВОЗ ООИ приступает к поочередному обслуживанию запросов пользователей в порядке возрастания их номеров в очереди, т.е. «снизу вверх». После выполнения первого запроса (состояние ПАВОЗ c₁=l), ПАВОЗ ООИ переходит к выполнению второго запроса и переводится в состояние c₁=2 и так далее, пока не будут выполнены все запросы, размещенные в очереди S₁. Количество запросов c₁ в очереди может быть меньше или равно глубине очереди C_{1 max}, однако в любом случае при достижении конца очереди (последнего запроса) ПАВОЗ ООИ переходит в состояние c₁=1, т.е. на начало очереди S₁. Снова передается КТ CO, в адресуемую входную очередь, в ПАВОЗ ООИ опять передается информация о количестве запросов c_{1 ,} стоящих в очереди, и если c≠0, то процесс обслуживания запросов очереди S₁ повторяется аналогично. Иначе при c₁=0, ПАВОЗ ООИ переходит на обслуживание другой очереди запросов.

Предложенная схема работы ПАВОЗ ООИ позволяет на основе информации, получаемой о параметрах очередей: их количестве, глубины очереди, количества запросов пользователей в очереди, обслуживать запросы только за один проход очереди - «снизу вверх», при этом не нарушать принцип приоритетности в обслуживании: первый запрос в очереди обслуживается всегда первым, а последний запрос - последним, а также сокращать временные затраты за счет не опроса ячеек очереди с отсутствующими запросами пользователей.

Алгоритм опроса адресуемых входных очередей запросов пользователей, реализуемый в ПАВОЗ, представлен на фиг.7.

В блоке 1 производится инициализация исходных данных:

установка счетчика в k-й очереди j-го номера запроса C_kj;

установка максимальной глубины k-й очереди C_kmax;

установка максимального количества входных очередей, включенных в схему опроса ПАВОЗ K_max.

В блоке 2 осуществляет проверка готовности i-го CO к обслуживанию запроса. Если CO_i не готов, то выполняется задержка до получения сигнала о его готовности. Иначе выполняется блок 3.

В блоке 3 осуществляется генерация КТ CO_i и установка его полей (фиг.5).

В блоке 4 КТ CO_i адресуется во входную очередь, стоящую в схеме S первой S₁ (k=1).

В блоке 5 проверяется условие - наличие запросов в этой очереди. Если в первой очереди запросов нет (c_k=0), то в блоке 11 производится увеличение номера очереди к на единицу (k=k+1), т.е. осуществляется переход на опрос второй очереди S₂, а затем в блоке 12 проверяется условие превышения фактического значения к его максимального K_max. Если k>K_max, то это означает, что все адресуемые очереди для ПАВОЗ ООИ запросов не имеют и процесс обслуживания для всех очередей временно прекращается, до очередной активации ПАВОЗ процессором очередей. Если k<K_max, то в блоке 13 счетчику k-й очереди j-го номера запроса присваивается значение равное 1 (c_kj≠1), а затем осуществляется переход на блок 4 и выполнение блоков 4, 5 повторяется.

Если в блоке 5 в первой очереди Si запросы есть (ск^0), то в блоке 6 из входной очереди извлекается запрос пользователя на обработку, в блоке 7 ПАВОЗ ООИ осуществляет выполнение запроса, а затем переходит в блок 8 для проверки условия превышения фактического значения счетчика в k-й очереди j-ro номера запроса ckj количества запросов в очереди ск (если очередь не полная) или максимальной глубины k-й очереди (если c_k=C_kmax, т.е. очередь полная).

Если c_kj<c_k или C_kmax, то осуществляется увеличение значения счетчика c_kj k-й очереди j-го номера запроса на единицу (c_kj=c_kj+1) и выполнение блоков 2-9 повторяется, до тех пор пока значение счетчика c_kj не станет больше или равно количеству запросов в очереди c_k или значению максимальной глубины k-й очереди (при c_k=C_kmax). В обоих случаях значению счетчика c_kj k-й очереди j-ro номера присваивается значение 1 (c_kj=1) и процесс обслуживания k-й очереди продолжается, только начиная с первого запроса.

Предложенный алгоритм опроса адресуемых входных очередей запросов пользователей позволяет, на основе информации о параметрах очереди, обслуживать запросы только за один проход очереди - «снизу вверх», не нарушая принцип приоритетности в обслуживании, и сокращать временные затраты на обслуживание очереди за счет исключения из структуры алгоритма задержек, вводимых в способе-прототипе для опроса очереди длительностью, равной логическому расстоянию до адресуемой очереди (фиг.2).

Совокупность процессоров адаптивного выбора очередей запросов пользователей может объединяться в коллектив вероятностных автоматов с переменной структурой, функционирующий в случайной среде. Подобное объединение реализуется с целью повышения оптимальности обслуживания запросов пользователей во всей вычислительной системе или на ее фрагменте.

Результаты имитационного моделирования управления обслуживанием запросов пользователей в ИВК, в случае реализации концепции обслуживания очереди только «снизу вверх», а также применения усовершенствованного алгоритма опроса адресуемых входных очередей запросов пользователей, показывают, что в зависимости от варианта соотношений интенсивности потока запросов в очередях и интенсивности обработки запросов пользователей исполнительными узлами применение предлагаемого способа управления обслуживанием запросов пользователей в ИВК позволяет достигнуть снижения временных затрат на выполнение запросов пользователей в пределах от 12 до 65% и, как следствие, повышения эффективности функционирования территориально распределенного ИВК. В случае отказа критических узлов ИВК (серверы доступа, межсетевые шлюзы, маршрутизаторы, мосты и т.п.) высвободившийся резерв времени используется для повышения живучести ИВК - на обнаружение расчленения контура управления и проведение переадресовки запросов пользователей на доступные исполнительные устройства.

Источники информации

1. Патент Японии №2-30534, кл. G06F 15/16.

2. А.С. СССР №1624473, кл. G06F 15/20, 1991.

3. А. С.СССР №1730626 А1, кл. G06F 9/46, от 30.04.1992.

4. Патент РФ №2121709, кл. G06F 15/16, от 13.02.1996.

Способ управления обслуживанием запросов пользователей в вычислительной системе, заключающийся в том, что после приема запросов пользователей на обслуживание формируют данные о свободных ресурсах вычислительной системы в виде исполнительных узлов для выполнения запросов пользователей, по данным сетеметрии формируют для каждого исполнительного узла вычислительной системы схему опроса входных очередей, а выделение первоочередных запросов пользователей осуществляют путем одновременного опроса входных очередей по сформированным схемам опроса входных очередей, причем одновременно с поступлением запросов пользователей в соответствующие исполнительные узлы вычислительной системы для каждого из них корректируют схему опроса входных очередей, а после выполнения запроса пользователя в соответствующем узле вычислительной системы повторяют действия, начиная с опроса входных очередей по откорректированной схеме опроса входных очередей для каждого исполнительного узла вычислительной системы, причем повторение указанных действий совершают до полного исполнения всех запросов пользователей во всех очередях, охватываемых схемой опроса данного исполнительного узла вычислительной системы, отличающийся тем, что определяют количество запросов в очередях, а затем производят опрос входных очередей по откорректированной схеме опроса входных очередей для каждого исполнительного узла вычислительной системы только в порядке возрастания номера запроса, при этом ранжирование номеров запроса определяется по критерию возрастания среднего времени передачи данных от пользователей.