Límite de difusión de la cola de reintentos de varios servidores con tiempo de configuración
Autores: Nazarov, Anatoly; Moiseev, Alexander; Phung-Duc, Tuan; Paul, Svetlana
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Sistema de cola de reintentos multi-servidor
Tiempo de configuración
Condición de estabilidad
órbita
Aproximación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 49
Citaciones: Sin citaciones
En el documento, consideramos un sistema de colas de reintentos con múltiples servidores y tiempo de configuración, motivado por aplicaciones en centros de datos con políticas de encendido y apagado, donde un servidor inactivo se apaga inmediatamente y un servidor apagado se configura al llegar un cliente. Los clientes que encuentran todos los servidores ocupados se unen a la órbita y vuelven a intentar el servicio después de un tiempo distribuido exponencialmente. Para este modelo, derivamos la condición de estabilidad que depende del tiempo de configuración y resulta ser más estricta que la del modelo correspondiente con un búfer infinito que es independiente del tiempo de configuración. Proponemos métodos asintóticos para analizar el sistema bajo la condición de que la demora en la órbita es extremadamente larga. Mostramos que el número escalado de clientes en la órbita converge a un proceso de difusión. Utilizando este límite de difusión, obtenemos aproximaciones para la distribución de probabilidad en estado estacionario del número de servidores ocupados y del número de clientes en la órbita. Verificamos la precisión de las aproximaciones mediante simulaciones y análisis numérico. Los resultados numéricos muestran que el sistema de reintentos bajo la condición límite consume más energía que aquel con un búfer infinito frente a los servidores.
Descripción
En el documento, consideramos un sistema de colas de reintentos con múltiples servidores y tiempo de configuración, motivado por aplicaciones en centros de datos con políticas de encendido y apagado, donde un servidor inactivo se apaga inmediatamente y un servidor apagado se configura al llegar un cliente. Los clientes que encuentran todos los servidores ocupados se unen a la órbita y vuelven a intentar el servicio después de un tiempo distribuido exponencialmente. Para este modelo, derivamos la condición de estabilidad que depende del tiempo de configuración y resulta ser más estricta que la del modelo correspondiente con un búfer infinito que es independiente del tiempo de configuración. Proponemos métodos asintóticos para analizar el sistema bajo la condición de que la demora en la órbita es extremadamente larga. Mostramos que el número escalado de clientes en la órbita converge a un proceso de difusión. Utilizando este límite de difusión, obtenemos aproximaciones para la distribución de probabilidad en estado estacionario del número de servidores ocupados y del número de clientes en la órbita. Verificamos la precisión de las aproximaciones mediante simulaciones y análisis numérico. Los resultados numéricos muestran que el sistema de reintentos bajo la condición límite consume más energía que aquel con un búfer infinito frente a los servidores.