Распределение предметных баз данных по узлам сети.

Распределение баз данных по узлам сети без учета репликаций

Необходимо определить вариант рационального размещения предметных баз данных в распределенной информационной системе для случая, когда каждая база данных размещается только в одном узле сети, а обрабатывающие процессы (приложения) не являются распределенными. При этом следует считать, что если некоторый процесс обращается за данными к базе, находящейся в другом узле, сетевые затраты на одно обращение составляют “t” секунд, независимо от местонахождения узла в сети и дисциплины обслуживания. Если процесс обращается к базе данных, находящейся в том же узле, где выполняется процесс, то следует считать, что “t = 0”.

Из исходных данных задания, представленных в таблицах П5.1 и П5.2, выбираем начальные исходные данные для решения задачи, соответствующие № варианта и № группы..

Таблица П5.1 показывает использование предметных баз данных обрабатывающими процессами (приложениями) и среднее число обращений обрабатывающих процессов к базам данных за рассматриваемый интервал времени:

Таблица П5.1

Пр\БД	БД1	БД2	БД3	БД4	БД5	БД6	БД7	БД8	БД9	БД10
П1
П2
П3
П4
П5
П6
П7
П8
П9
П10

Таблица П5.2 показывает распределение обрабатывающих процессов по узлам: распределенной сети.

Таблица П5.2

У\П	П1	П2	П3	П4	П5	П6	П7	П8	П9	П10	N груп- пы
У1	1,0		1,4	1,0	0,3		0,6		0,9		1,2,4,5,6,7
У2		0,5		1,2		0,7	1,0	1.1		0,95	1,2,3,5,6,7
У3	1,3		1,05	0,8	0,8		1,15		0,55	0,7	1,2,3,4,6,7
У4	0,87	0,8	0,9	1,1			0,9	0,8	0,5	0,8	1,2,3,4,5,7
У5			1,3		1,5	1,6	1,1	0,9			1,3,4,5,6,7
У6	1,3	0,8				1,6		0,2	0,6	0,7	1,2,3,4,5,6
У7		0,6	0,95	0,9	1,2	1,4		0,7		0,9	2,3,4,5,6,7
N
в
груп-
пе
п
о
с
п
и
с
к
у

Коэффициенты, приведенные в таблице П5.2, используются для получения количества обращений к базе данных в исходном варианте задания по формуле:

N1=N*k,

где: N - значение количества обращений к БД, приведенное в таблице 1;

k - значение коэффициента, приведенное в таблице 2;

N1 - результирующее значение количества обращений к БД для исходного варианта задания

На основании данных, приведенных в таблицах П5.1 и П5.2, формируем две вспомогательные таблицы П5.3 и П5. 4

Таблица П5.3 показывает использование предметных баз данных обрабатывающими процессами (приложениями), т.е. среднее число обращений обрабатывающего процесса к БД за рассматриваемый интервал времени.

Таблица П5.3. .

Среднее число обращений приложений к базам данных

Пр\БД	БД1	БД2	БД3	БД4	БД5	БД6	БД7	БД8	БД9	БД10
П2
П5
П6
П7
П8

Таблица П5.4 показывает распределение обрабатывающих процессов по узлам. Также в этой таблице указаны коэффициенты, которые используются для получения количества обращений к базе данных.

Таблица П5.4

Распределение процессов по узлам сети

	П2	П5	П6	П7	П8
У1		0,3		0,6
У2	0,5		0,7		1,1
У3		0,8		1,15
У4	0,8			0,9	0,8
У6	0,8		1,6		0,2
У7	0,6	1,2	1,4		0,7

На основании данных из таблиц П5.3 и П5.4 для исходного варианта была сформирована сводная таблица исходных данных, т.е. таблица П5.5 . Каждое значение этой таблицы есть среднее количество обращений к базе данных (БД_i) определенного процесса (П_j) из определенного узла сети (У_k).

Таблица П5.5

. Сводная таблица исходных данных

Узел

Проц.

Коэф

БД1

БД2

БД3

БД4

БД5

БД6

БД7

БД8

БД9

БД10

У1

П5

0,3

П7

0,6

У2

П2

0,5

П6

0,7

П7

П8

1,1

У3

П5

0,8

П7

1,15

У4

П2

0,8

П7

0,9

П8

0,8

У6

П2

0,8

П6

1,6

П8

0,2

У7

П2

0,6

П5

1,2

П6

1,4

П8

0,7

Решение задачи

Составляем таблицу П5.6 , в которой указываем все возможные варианты: размещения баз данных по узлам сети. В каждую клетку этой таблицы записываем число, которое определяет суммарное количество всех запросов от всех процессов всех узлов к данной БД, при условии, что эта БД находится в данном узле..

Таблица П5.6

Суммарное количество обращений к БД при возможных вариантах их размещения по узлам сети

	БД1	БД2	БД3	БД4	БД5	БД6	БД7	БД8	БД9	БД10
У1						-
У2						-
У3						-
У4						-
У6						-
У7						-
Мак число обращений к БД						-
Мин число обращений к БД						-

Используем правило: «Базу данных помещаем в тот узел, где она максимально используется, т.е. суммарное количество обращений к ней со стороны других узлов минимально» Поэтому в каждом столбце, соответствующем одной конкретной БД, отыскиваем наименьшее значение. Это и будет соответствовать оптимальному варианту размещения этой БД, поскольку .чем меньше это значение, тем меньше суммарное количество обращений от всех процессов всех других узлов к данной БД.

Полученные результаты, показывающие оптимальные варианты размещения БД по узлам сети, записываем в таблицу П5.7

Таблица П5.7.

Оптимальные варианты размещении БД по узлам сети

	БД1	БД2	БД3	БД4	БД5	БД6	БД7	БД8	БД9	БД10	Оценка варианта
Вар.1	У3	У4	У4	У2	У7	-	У7	У6	У3	У2
Вар.2	У3	У6	У4	У2	У7	-	У7	У6	У3	У2
Число обращений						-

Итак, получили, что в каждом из двух оптимальных вариантов размещения БД по узлам сети, суммарное количество обращений ко всем БД, т.е. суммарные затраты, составляют 5177.