3. Модель процессов представления информации в условиях ненадежности программно-технических средств

Под надежностью представления запрашиваемой (выдаваемой принудительно) выходной информации понимается свойство ПТС при соблюдении эксплуатационных условий применения и технического обслуживания ИС сохранять во времени в установленных пределах значения параметров, характеризующих способность ПТС обеспечивать прием, автоматическую обработку запроса и представление (выдачу) выходной информации согласно реализованному алгоритму.

Для оценки надежности представления запрашиваемой (выдаваемой принудительно) выходной информации в ИС применяется следующая модель. В любой момент времени ПТС (с точки зрения получения информации пользователем) находятся в одном из двух чередующихся состояниях: работоспособном и неработоспособном. Среднее время пребывания ПТС в работоспособном состоянии равно средней наработке на отказ. Среднее время пребывания ПТС в неработоспособном состоянии равно среднему времени восстановления работоспособного состояния ИС.

В случайный момент времени пользователь направляет запрос на представление выходного документа (поступает команда на принудительную выдачу выходной информации). Возможны три варианта:

• запрос, поступивший в процессе сеанса в момент времени t функционирования ПТС, застает ИС в работоспособном состоянии и ИС находится в этом состоянии все время, необходимое для представления требуемого документа (обработки запроса);

• запрос, поступивший в процессе сеанса в момент времени t функционирования ПТС, застает ИС в работоспособном состоянии, но ИС находится в этом состоянии менее времени, необходимого для представления требуемого документа (обработки запроса);

• запрос, поступивший в процессе сеанса в момент времени t функционирования ПТС, застает ИС в неработоспособном состоянии.

В первом случае происходит надежное представление информации, а во втором и третьем случаях происходит непредставление запрошенной информации.

Полученные в ходе проведения испытаний оценки средней наработки на отказ, среднего времени восстановления и среднего времени представления документа (времени реакции системы на запрос), являются исходными данными для проведения расчетов надежности представления запрашиваемой в течении сеанса (выдаваемой принудительно) выходной информации в ИС. Вся запрашиваемая (выдаваемая принудительно) информация разбивается на типы. Тип информации определяется конкретной формой выходного документа, в которой он может быть представлен. Описание модели приведено на рис.2.

4. Модель процессов массового обслуживания запросов на получение информации в системе

Получение выходной информации в системе осуществляется по запросам, требующим для своей обработки определенное время. Обработка запроса заключается в выполнении функциональных задач (ФЗ). В результате конкуренции различных запросов за информационные и программные ресурсы ИС (от пользователей, во исполнение технологических операций или автоматического приема информации, поступающей по каналам связи и др.) могут возникать очереди. Запросы из очереди обслуживаются согласно принятой технологии обработки. Когда подходит очередь обработки запроса, подключается требуемая к выполнению функциональная задача. Моментом окончания обработки запроса является представление запрашиваемого (выдаваемого принудительно) выходного документа. При этом, под временем обработки запроса может пониматься не только время, необходимое для получения одного выходного документа, но и время, необходимое для получения по запросу совокупности нескольких выходных документов.

Для оценки своевременности представления запрашиваемой (выдаваемой принудительно) выходной информации в ИС широко используются модели массового обслуживания /5-10/, иллюстративно представленные на рис.3. Процессы обработки запросов в ИС формируются как процессы массового обслуживания в приоритетной системе с бесконечным числом мест для ожидания и произвольной функцией распределения времени обработки запросов (M/G/1/? ).

При этом предположение о пуассоновости потоков заявок на обработку в систему может быть обосновано тем, что среди потоков типа Пальма пуассоновский поток ставит систему обслуживания в наиболее жесткие условия функционирования и для показателей времени ожидания запросов в очередях дает верхние оценки. Более того, потоки запросов одного типа представляют собой, как правило, сумму большого числа потоков от различных источников. Интенсивность каждого из слагаемых потоков мала по сравнению с интенсивностью суммарного потока - в такой ситуации действует предельная теорема В.Григолиониса о сходимости сумм ступенчатых процессов к пуассоновскому, согласно которой суммарный поток сходится к пуассоновскому. Все приведенные соображения, а также результаты статистических исследований, проводимые в ходе испытаний информационных систем, свидетельствуют о возможности использования допущения о пуассоновости потоков заявок на обслуживание.

Предположение о бесконечности числа мест для ожидания означает на практике выделение для хранения запросов, входной и выходной информации таких объемов памяти буферов и базы данных, которые при правильной эксплуатации гарантируют отсутствие информационных потерь в системе вследствие их возможного переполнения. Поскольку в последние годы прослеживается весьма устойчивая тенденция к существенному увеличению объемов оперативной и внешней памяти и ее удешевлению в современных средствах электронно-вычислительной техники, проблемы с недостатком памяти возникают все реже, и в ближайшем будущем, по-видимому, перестанут вызывать практические затруднения. С учетом изложенного введенное предположение о бесконечности числа мест для ожидания в системе представляется вполне обоснованным. Описание модели приведено на рис.3.