Математическая модель функционирования информационных систем
Способы описания надежности функционирования информационных систем
Типичными примерами информационных систем являются: информационно-поисковые системы, базы данных, диспетчерские системы, банкоматы, библиотеки, телефонные сети, справочные системы и т. д. Заявками на обслуживание в этих системах являются люди — потребители информации, обслужиющими органами— базы данных, диспетчерские пункты, библиотеки, справочники, банки данных и т. п. Все эти системы можно отнести к системам массового обслуживания (СМО).
Понятие «надежность» в виде, сформулированном для технических систем, неприменимо для нетехнических объектов, для них надежность функционирования не является техническим свойством, это лишь способность системы выполнять определенные функции. Надежность для таких систем это способность выполнять свои функции в процессе эксплуатации. Отказ нетехнического устройства - это событие, после возникновения которого его показатели выходят за допустимые пределы.
По аналогии с техническими объектами, видами отказов нетехнического объекта могут быть: внезапные, постепенные и перемежающиеся. При внезапном отказе функционирование объекта либо прекращается, либо становится малоэффективным. При постепенном отказе характеристики объекта с течением времени ухудшаются до наступления полного отказа, когда функционирование объекта становится нецелесообразным. Перемежающимся отказом называется событие, после возникновения которого функционирование объекта лишь временно становится неэффективным.
Отказы нетехнического объекта являются событиями случайными, т. к. в большинстве случаев предсказать время их возникновения практически невозможно, хотя прогнозирование отказа здесь более вероятно, чем в технических системах.
Существуют два класса СМО: системы с отказами и системы с очередью. Как те, так и другие могут быть одноканальными и многоканальными с различными приоритетами обслуживания. Системы массового обслуживания с отказами часто бывают многоканальными. В этих системах очередь на обслуживание не образуется. Если все каналы заняты, то очередной заявке отказывают в обслуживании. Примерами таких систем являются: больница с ограниченным числом мест для больных, диспетчерский пункт системы управления воздушным движением, платная стоянка автомобилей, телефонный узел и т. п.
Для заявок на обслуживание наиболее важным показателем функционирования является возможность обслуживающего органа принять заявку на обслуживаание в любой произвольный момент времени t. Тогда отказом является событие, при котором заявка не будет принята на обслуживание в момент ее поступления.
Системы массового обслуживания с очередью в обслуживании не отказывают. Можно подумать, что эти системы отказов не имеют. Однако это да не так. Если, например, очередь на обслуживание длинная, а заявка ограничена во времени, то последняя покинет обслуживающий орган и для нее такая СМО является ненадежной. Для СМО с очередью отказом является событие, при котором заявка покидает очередь. В данном случае отказ СМО является понятием субъективным, зависящим от мнения заявки. Для заявки наиболее важным показателем функционирования такой СМО является длительность обслуживания.
