Компоненты СМО. 
Разработка системы массового обслуживания для информационно-поисковой системы на базе двух электронно-вычислительных машин

Основными компонентами системы массового обслуживания любого вида являются:

• 1. входной поток поступающих требований или заявок на обслуживание;
• 2. дисциплина очереди;
• 3. механизм обслуживания.

Раскроем содержание каждого из указанных выше компонентов.

• — Входной поток требований — для описания входного потока требуется задать вероятностный закон, определяющий последовательность моментов поступления требований на обслуживание и указать количество таких требований в каждом очередном поступлении. При этом, как правило, оперируют понятием «вероятностное распределение моментов поступления требований». Здесь могут поступать как единичные, так и групповые требования (требования поступают группами в систему). В последнем случае обычно речь идет о системе обслуживания с параллельно-групповым обслуживанием.
• — Дисциплина очереди — это важный компонент системы массового обслуживания, он определяет принцип, в соответствии с которым поступающие на вход обслуживающей системы требования подключаются из очереди к процедуре обслуживания. Чаще всего используются дисциплины очереди, определяемые следующими правилами:
• — первым пришел — первый обслуживаешься;
• — пришел последним — обслуживаешься первым;
• — случайный отбор заявок;
• — отбор заявок по критерию приоритетности;
• — ограничение времени ожидания момента наступления обслуживания (имеет место очередь с ограниченным временем ожидания обслуживания, что ассоциируется с понятием «допустимая дли на очереди»).
• — Механизм обслуживания — определяется характеристиками самой процедуры обслуживания и структурой обслуживающей системы. К характеристикам процедуры обслуживания относятся: продолжительность процедуры обслуживания и количество требований, удовлетворяемых в результате выполнения каждой такой процедуры. Для аналитического описания характеристик процедуры обслуживания оперируют понятием «вероятностное распределение времени обслуживания требований».

Следует отметить, что время обслуживания заявки зависит от характера самой заявки или требований клиента и от состояния и возможностей обслуживающей системы. В ряде случаев приходится также учитывать вероятность выхода обслуживающего прибора по истечении некоторого ограниченного интервала времени.

Структура обслуживающей системы определяется количеством и взаимным расположением каналов обслуживания (механизмов, приборов и т. п.). Прежде всего следует подчеркнуть, что система обслуживания может иметь не один канал обслуживания, а несколько; система такого рода способна обслуживать одновременно несколько требований. В этом случае все каналы обслуживания предлагают одни и те же услуги, и, следовательно, можно утверждать, что имеет место параллельное обслуживание.

Система обслуживания может состоять из нескольких разнотипных каналов обслуживания, через которые должно пройти каждое обслуживаемое требование, т. е. в обслуживающей системе процедуры обслуживания требований реализуются последовательно. Механизм обслуживания определяет характеристики выходящего (обслуженного) потока требований.

Рассмотрев основные компоненты систем обслуживания, можно констатировать, что функциональные возможности любой системы массового обслуживания определяются следующими основными факторами:

• 1. вероятностным распределением моментов поступлений заявок на обслуживание (единичных или групповых);
• 2. вероятностным распределением времени продолжительности обслуживания;
• 3. конфигурацией обслуживающей системы (параллельное, последовательное или параллельно-последовательное обслуживание);
• 4. количеством и производительностью обслуживающих каналов;
• 5. дисциплиной очереди;
• 6. мощностью источника требований.

В качестве основных критериев эффективности функционирования систем массового обслуживания в зависимости от характера решаемой задачи могут выступать:

• 1. вероятность немедленного обслуживания поступившей заявки;
• 2. вероятность отказа в обслуживании поступившей заявки;
• 3. относительная и абсолютная пропускная способность системы;
• 4. средний процент заявок, получивших отказ в обслуживании;
• 5. среднее время ожидания в очереди;
• 6. средняя длина очереди;
• 7. средний доход от функционирования системы в единицу времени и т. п.

Предметом теории массового обслуживания является установление зависимости между факторами, определяющими функциональные возможности системы массового обслуживания, и эффективностью ее функционирования. В большинстве случаев все параметры, описывающие системы массового обслуживания, являются случайными величинами или функциями, поэтому эти системы относятся к стохастическим системам.