Kỹ thuật điện tử & Khoa học máy tính<br />
<br />
C¥ CHÕ LU¢N CHUYÓN DßNG JOB TRONG M¹NG HµNG §îI<br />
D¹NG TæNG QU¸T G/G/J<br />
NGUYỄN TRUNG DŨNG*, TRẦN QUANG VINH**<br />
Tóm tắt: Trong bài báo này, chúng tôi trình bày kỹ thuật kết hợp giữa phân rã và<br />
tổng hợp để xét một mạng đa lớp tổng quát với các luồng thông tin đa chiều được xem<br />
như là mạng tổng hợp (chập) của các mạng có hướng (mạng thành phần) và từ cơ sở đó<br />
dẫn bài toán nghiên cứu mạng phức tạp về xét bài toán trên các mạng đơn giản thành<br />
phần. Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu mạng thành phần và các kết quả liên quan<br />
đến mạng tổng hợp của các mạng mạng thành phần đó.<br />
Từ khóa: Mạng hàng đợi; Nút; Job.<br />
1. ĐẶT VẤN ĐỀ<br />
Đối với mạng hàng đợi, bài toán đánh giá hoạt động, bài toán xác định cơ chế luân chuyển<br />
job trong mạng nói chung và mạng đa lớp nói riêng là những bài toán phức tạp. Có rất nhiều<br />
công trình nghiên cứu của nhiều tác giả đã đề cập đến các bài toán nêu trên.<br />
Mạng hàng đợi được đề cập đến trong [1] là mạng hàng đợi đơn lớp với đặc điểm chính của<br />
mạng hàng đợi này là có dòng job từ bên ngoài vào mạng là dòng vào tổng quát và có thể đến<br />
bất kỳ nút nào trong mạng hàng đợi, job sau khi được phục vụ xong tại một nút có thể đến bất<br />
kỳ nút khác hoặc ra khỏi mạng (nếu đã được phục vụ xong). Mạng hàng đợi được đề cập trong<br />
[2] là mạng hàng đợi đa lớp được nghiên cứu bởi tác giả Kelly.<br />
Trong bài báo này, chúng tôi nghiên cứu về cơ chế luân chuyển job trong mạng đa lớp tổng<br />
quát. Để tiện cho việc mô tả dòng job từ ngoài mạng vào trong mạng và dòng job từ trong mạng<br />
ra ngoài, chúng ta bổ sung thêm nút 0 (nút hình thức) vào mạng. Như vậy, job từ bên ngoài vào<br />
mạng chính là job từ nút 0 vào các nút khác trong mạng hàng đợi và job từ trong mạng ra khỏi<br />
mạng chính là job từ các nút khác chuyển tới nút 0 . Hình 1 thể hiện dòng job từ bên ngoài vào<br />
mạng tổng quát và dòng job luân chuyển giữa các nút trong mạng tổng quát:<br />
<br />
…<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
0 i j 0<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
…<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Hình 1. Dòng job luân chuyển trong mạng tổng quát.<br />
Bài báo trình bày kỹ thuật kết hợp giữa phân rã và tổng hợp để xét một mạng tổng quát với<br />
các luồng thông tin đa chiều được xem như là mạng tổng hợp (“chập”) của các mạng thành phần<br />
và từ cơ sở đó dẫn bài toán nghiên cứu mạng phức tạp về xét bài toán trên các mạng đơn giản<br />
<br />
<br />
<br />
62 N.T.Dũng,T.Q.Vinh, “Cơ chế luân chuyển dòng job trong mạng hàng đợi dạng tổng quát G/G/J.”<br />
Nghiªn cøu khoa häc c«ng nghÖ<br />
<br />
thành phần. Mỗi một mạng thành phần được ký hiệu là i, j (trong đó i và j là các nút của<br />
mạng) và có các đặc điểm: Dòng job từ bên ngoài chỉ vào nút i của mạng và dòng job ra khỏi<br />
mạng chỉ tại nút j . Hình 2 thể hiện dòng job từ ngoài vào mạng và dòng job luân chuyển giữa<br />
các nút trong mạng thành phần:<br />
<br />
…<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
0 i j 0<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
…<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Hình 2. Dòng job luân chuyển trong mạng thành phần.<br />
Như vậy, mạng tổng quát chính là mạng chập (tổng hợp-tích hợp) của J 2 mạng thành phần<br />
i, j với i, j 1, 2,..., J và job có trong cùng một mạng thành phần thì được coi là cùng<br />
một lớp. Với việc phân rã mạng tổng quát thành các mạng thành phần, khi đó chúng ta có thể<br />
biết được hoạt động của mạng tổng quát dựa trên việc nghiên cứu hoạt động của các mạng thành<br />
phần.<br />
Cấu trúc bài báo gồm có 4 phần chính:<br />
1. Đặt vấn đề.<br />
2. Dòng job luân chuyển trong mạng hàng đợi dạng tổng quát G/G/J với điều kiện Job<br />
không luân chuyển giữa các mạng thành phần.<br />
3. Dòng job luân chuyển trong mạng hàng đợi dạng tổng quát G/G/J với điều kiện Job<br />
có thể luân chuyển giữa các mạng thành phần.<br />
4. Kết luận.<br />
2. DÒNG JOB LUÂN CHUYỂN TRONG MẠNG HÀNG ĐỢI TỔNG QUÁT G/G/J<br />
VỚI ĐIỀU KIỆN JOB KHÔNG LUÂN CHUYỂN GIỮA CÁC MẠNG THÀNH PHẦN<br />
Trong mục này chúng ta giả thiết rằng đã biết dòng job luân chuyển bên trong các mạng<br />
thành phần trong bối cảnh mạng thành phần hoạt động riêng rẽ và độc lập. Trong mạng chập<br />
chúng ta giả thiết rằng dòng job thuộc mạng thành phần nào thì chỉ luân chuyển trong mạng<br />
thành phần đó và độc lập với dòng job thuộc mạng thành phần khác. Với các yếu tố đã biết nêu<br />
trên, chúng ta cần nghiên cứu và xác định dòng job luân chuyển trong mạng chập.<br />
2.1. Một số ký hiệu<br />
P ( h,l ) pi,j( h,l ) là ma trận xác xuất job chuyển từ nút i sang nút j trong mạng h, l <br />
i , j 0, J<br />
<br />
h, l 1, 2,..., J tại thời điểm t ; P pi,j i , j 0, J là ma trận xác xuất job chuyển từ nút i<br />
sang nút j trong mạng hàng đợi tổng quát tại thời điểm t .<br />
<br />
<br />
<br />
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 36, 04 - 2015 63<br />
Kỹ thuật điện tử & Khoa học máy tính<br />
<br />
2.2. Dòng job trong mạng hàng đợi là chập của hai mạng thành phần<br />
Xét mạng hàng đợi tổng quát G là chập của 2 mạng thành phần i1 , j1 và i2 , j2 . Như đã<br />
trình bày tại mục 1 về đặc điểm dòng job luân chuyển trong mạng thành phần khi đó ta có:<br />
j ik , i 0 J (ik , jk )<br />
pi,j 1 i 1, J<br />
pi,j(ik , jk ) 0 t nếu i jk , j 0 Và j 0<br />
i jk , j 0 k 1, 2<br />
<br />
( ik , jk )<br />
Ký hiệu: Ai , j ( k 1, 2 ) là biến cố job chuyển từ nút i sang nút j trong mạng ik , jk <br />
tại thời điểm t ; Ai , j là biến cố job chuyển từ nút i sang nút j trong mạng hàng đợi G tại thời<br />
điểm t .<br />
Khi đó ta có:<br />
Ai , j Ai(,i1j , j1 ) Ai(,i2j , j2 ) P Ai , j P Ai(,i1j , j1 ) P Ai(,i2j , j2 ) P Ai(,i1j , j1 ) Ai(,i2j , j2 ) <br />
Với giả thiết rằng hai mạng i1 , j1 và i2 , j2 độc lập với nhau. Khi đó ta có:<br />
P Ai , j P Ai(,i1j , j1 ) P Ai(,i2j , j2 ) P Ai(,i1j , j1 ) P Ai(,i2j , j2 ) <br />
pi,j(i1 , j1 ) P Ai(,i1j , j1 ) <br />
<br />
(i2 , j2 )<br />
Mà pi,j P Ai , j pi,j pi,j(i1 , j1 ) pi,j(i2 , j2 ) pi,j(i1 , j1 ) pi,j(i2 , j2 )<br />
( i2 , j2 )<br />
(2.1)<br />
<br />
pi,j P Ai , j <br />
Với giả thiết đã nêu ở trên, từ công thức (2.1) khi đó nếu mạng hàng đợi G là chập của hai<br />
mạng thành phần và nếu biết xác xuất job luân chuyển giữa các nút trong hai thành phần. Khi<br />
đó chúng ta sẽ xác định được xác xuất job luân chuyển giữa các nút trong mạng hàng đợi G .<br />
2.3. Dòng job trong mạng hàng đợi tổng quát G/G/J<br />
Nếu mạng hàng đợi tổng quát có J nút khi đó chúng ta sẽ phân rã mạng hàng đợi tổng quát<br />
thành J 2 mạng thành phần.<br />
<br />
Ký hiệu: L i, j | i, j 1,2,..., J là tập tất cả các mạng thành phần của mạng hàng đợi<br />
( k ,l )<br />
tổng quát. A i, j là biến cố job chuyển từ nút i sang nút j trong mạng k , l L tại thời điểm<br />
t . Ai , j là biến cố job chuyển từ nút i sang nút j trong mạng hàng đợi tổng quát tại thời điểm<br />
t.<br />
<br />
Khi đó ta có: Ai , j Ai(,kj,l ) P Ai , j P Ai(,kj,l ) PAi, j 1 P Ai(,kj,l) <br />
<br />
k ,l L k ,l L <br />
k ,l L <br />
<br />
P Ai , j 1 P Ai(,kj,l ) <br />
k ,l L <br />
Giả thiết rằng hoạt động của các mạng thành phần độc lập với nhau.<br />
P Ai , j 1 <br />
k ,l L<br />
k ,l L<br />
<br />
P Ai(,kj,l ) P Ai , j 1 1 P Ai(,kj,l ) <br />
pi,j 1 1 p ( k ,l )<br />
i,j (2.2)<br />
k ,l L<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
64 N.T.Dũng,T.Q.Vinh, “Cơ chế luân chuyển dòng job trong mạng hàng đợi dạng tổng quát G/G/J.”<br />
Nghiªn cøu khoa häc c«ng nghÖ<br />
<br />
Với giả thiết đã nêu ở trên, từ công thức (2.2) khi đó nếu chúng ta biết xác xuất job chuyển<br />
giữa các nút trong tất cả các mạng thành phần cấu thành mạng hàng đợi tổng quát. Khi đó<br />
chúng ta sẽ xác định được xác xuất job luân chuyển giữa các nút trong mạng tổng quát.<br />
3. DÒNG JOB LUÂN CHUYỂN TRONG MẠNG HÀNG ĐỢI TỔNG QUÁT G/G/J<br />
VỚI ĐIỀU KIỆN JOB CÓ THỂ LUÂN CHUYỂN GIỮA CÁC MẠNG THÀNH PHẦN<br />
Trong mục nay chúng ta giả thiết rằng đã biết dòng job luân chuyển trong các mạng thành<br />
phần trong bối cảnh mạng thành phần hoạt động riêng rẽ (độc lập). Khi chập các mạng thành<br />
phần này lại với nhau khi đó tại mỗi nút của mạng chập xuất hiện hiện tượng job luân chuyển<br />
giữa các mạng thành phần và giả thiết rằng chúng ta biết được phân phối luân chuyển job giữa<br />
các mạng thành phần này tại mỗi nút. Với các yếu tố đã biết nêu trên, chúng ta cần nghiên cứu<br />
và xác định dòng job luân chuyển trong mạng chập.<br />
Để thấy được quá trình luân chuyển job trong mạng G , chúng ta thực hiện việc phân chia<br />
quá trình luân chuyển job thành các bước (Trong đó mỗi một bước bắt đầu khi job đến các nút<br />
và kết thúc của một bước khi job được phân phối đến các mạng thành phần trong mỗi nút) và<br />
chúng ta giả thiết rằng tại bước thứ 1 trong mạng hàng đợi không có job.<br />
3.1. Một số ký hiệu và định nghĩa<br />
<br />
<br />
Ký hiệu: Li là tập các mạng thành phần có chứa nút i i 1, J ; Và tại bước thứ <br />
n n 1, 2,... :<br />
- <br />
pic, j (n) là xác xuất của biến cố job chuyển từ nút i sang nút j j 0, J trong mạng<br />
c trong bối cảnh mạng c hoạt động riêng rẽ và độc lập; Si Sic,d (n) là ma trận<br />
c,dLi<br />
<br />
xác xuất chuyển job trong nút i giữa các mạng thành phần; si sic (n) cLi<br />
là xác xuất<br />
chuyển job từ nút i ra ngoài mạng hàng đợi.<br />
- là lượng job đến nút i ; b n b n là lượng job có trong<br />
ai n aic n<br />
c 0 Li i i<br />
c<br />
cLi<br />
<br />
nút i ; v n v n <br />
i<br />
c<br />
i là lượng job từ ngoài mạng vào nút i .<br />
c 0 Li<br />
<br />
3.2. Dòng job luân chuyển trong mạng hàng đợi G là chập của hai mạng thành phần<br />
(1) : i1 , j1 và (2) : i2 , j2 .<br />
Từ đặc điểm về dòng job luân chuyển trong mạng thành phần khi đó:<br />
- Nếu i1 j1 và i2 j2 Li (1),(2) i 1, J .<br />
Li2 (1),(2)<br />
- Nếu i1 j1 và i2 j2 .<br />
Li (1) : i i2<br />
Và quá trình luân chuyển job trong nút i tại bước thứ n có thể được biểu diễn bởi ma trận:<br />
0 0 <br />
Si (n) <br />
si (n) Si (n)<br />
3.2.1. Dòng job luân chuyển trong mạng chập G tại bước 1<br />
3.2.1.1. Dòng job luân chuyển trong mạng chập G với điều kiện i1 j1 và i2 j2 :<br />
Vì i1 j1 và i2 j2 Li (1),(2) i 1, J .<br />
<br />
<br />
<br />
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 36, 04 - 2015 65<br />
Kỹ thuật điện tử & Khoa học máy tính<br />
<br />
a. Xét trường hợp i1 i2 : .<br />
Vì tại thời điểm ban đầu không có job trong mạng hàng đợi nên lượng job đến các nút của<br />
mạng G là:<br />
ai (1) vi (1)<br />
1 1 vi (1) 0, vi(1) (1),0<br />
1 1<br />
<br />
ai2 (1) vi2 (1) với <br />
<br />
(2)<br />
vi2 (1) 0,0, vi2 (1) <br />
ai (1) 0,0,0 i i1, i i2<br />
Job sau khi đến các nút của mạng G thì trong mỗi nút mạng, job sẽ luân chuyển giữa các<br />
mạng thành phần. Lượng job luân chuyển được giữa các mạng thành phần trong các nút mạng là:<br />
ri (1) : ai (1)Si (1)<br />
1 1 1<br />
1 1 1<br />
<br />
ri (1) 0, vi(1) (1)Si(1),(1) (1), vi(1) (1)Si(1),(2) (1)<br />
1 1<br />
<br />
<br />
ri2 (1) : ai2 (1)Si2 (1) <br />
ri2 (1) 0, vi2 (1)Si2 (1), vi2 (1)Si(2),(2)<br />
(2) (2),(1) (2)<br />
2<br />
(1) <br />
<br />
ri (1) : 0,0,0 i i1, i i2 ri (1) 0,0,0 i i1, i i2<br />
Vì thời điểm ban đầu không có job trong mạng hàng đợi nên lượng job có trong các nút<br />
mạng là:<br />
<br />
1<br />
1 1<br />
<br />
bi (1) bi1 (1), bi 2 (1) vi(1) (1)Si(1),(1) (1), vi(1) (1)Si(1),(2) (1)<br />
1 1 1 1<br />
<br />
1<br />
<br />
2 (2)<br />
(2),(1)<br />
bi2 (1) bi2 (1), bi2 (1) vi2 (1)Si2 (1), vi2 (1)Si2 (1)<br />
(2) (2),(2)<br />
(3.1)<br />
<br />
<br />
bi (1) bi1 (1), bi2 (1) 0,0 i i1, i i2<br />
<br />
b. Xét trường hợp i1 i2 : k :<br />
Vì tại thời điểm ban đầu không có job trong mạng hàng đợi nên lượng job đến các nút của<br />
mạng G là:<br />
<br />
ak (1) 0, vk(1) (1), vk(2) (1) <br />
<br />
với vk (1) 0, vk(1) (1), vk(2) (1) . <br />
ai (1) 0,0,0 i k<br />
Job sau khi đến các nút của mạng G thì trong mỗi nút mạng, job sẽ luân chuyển giữa các<br />
mạng thành phần. Lượng job luân chuyển được giữa các mạng thành phần trong các nút mạng là:<br />
rk (1) : ak (1)Sk (1)<br />
<br />
ri (1) : 0,0,0 i k<br />
<br />
rk (1) 0, vk(1) (1)Sk(1),(1) (1) vk(2) (1)Sk(2),(1) (1), vk(1) (1)Sk(1),(2) (1) ak(2) (1)Sk(2),(2) (1)<br />
<br />
<br />
ri (1) 0,0,0 i k<br />
Vì tại bước 1 không có job trong mạng hàng đợi nên lượng job có trong các nút của mạng<br />
G là:<br />
<br />
bk (1) bk1 (1), bk 2 (1) vk(1) (1)Sk(1),(1) (1) vk(2) Sk(2),(1) (1), vk(1) Sk(1),(2) (1) vk(2) (1)Sk(2),(2) (1)<br />
<br />
(3.2)<br />
<br />
<br />
1 2<br />
<br />
bi (1) bi (1), bi (1) 0,0 i k<br />
<br />
3.2.1.2. Dòng job luân chuyển trong mạng chập G với điều kiện i1 j1 và i2 j2 :<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
66 N.T.Dũng,T.Q.Vinh, “Cơ chế luân chuyển dòng job trong mạng hàng đợi dạng tổng quát G/G/J.”<br />
Nghiªn cøu khoa häc c«ng nghÖ<br />
<br />
Li2 (1),(2)<br />
Vì i1 j1 và i2 j2 .<br />
Li (1) : i i2<br />
a. Xét trường hợp i1 i2 :<br />
Vì tại bước 1 không có job trong mạng hàng đợi nên lượng job đến các nút của mạng G là:<br />
ai (1) vi (1)<br />
1 1 vi (1) 0, vi(1) (1)<br />
1 1<br />
<br />
ai2 (1) vi2 (1) với <br />
<br />
a (1) 0,0,0 i i , i i<br />
(2)<br />
vi2 (1) 0,0, vi2 (1) <br />
i 1 2<br />
<br />
Job sau khi đến các nút của mạng G thì trong mỗi nút mạng, job sẽ luân chuyển giữa các<br />
mạng thành phần. Lượng job luân chuyển được giữa các mạng thành phần trong các nút mạng<br />
là:<br />
ri (1) : ai (1)Si (1)<br />
1 1 1<br />
1 1<br />
<br />
ri (1) 0, vi(1) (1) <br />
<br />
ri2 (1) : ai2 (1)Si2 (1) ri2 (1) vi(2)<br />
2<br />
<br />
(1)si(2)<br />
2<br />
(1), vi(2)<br />
2<br />
(1)Si(2),(1)<br />
2<br />
(1), vi(2)<br />
2<br />
(1)Si(2),(2)<br />
2<br />
(1) <br />
<br />
ri (1) : 0,0,0 i i1, i i2 ri (1) 0,0,0 i i1, i i2<br />
Vì tại bước 1 không có job trong mạng hàng đợi nên lượng job có trong các nút của mạng<br />
G là:<br />
<br />
bi (1) bi1 (1) vi(1) (1)<br />
1 1 1<br />
<br />
<br />
<br />
bi2 (1) bi2 (1), bi2 (1) vi(2)<br />
1 2<br />
2<br />
(1)Si(2),(1)<br />
2<br />
(1), vi(2)<br />
2<br />
(1)Si(2),(2)<br />
2<br />
(1) (3.3)<br />
<br />
<br />
bi (1) bi1 (1), bi2 (1) 0,0 i i1, i i2<br />
<br />
b. Xét trường hợp i1 i2 : k :<br />
Vì tại bước 1 không có job trong mạng hàng đợi nên lượng job đến các nút của mạng G là:<br />
ak (1) vk (1)<br />
<br />
với vk (1) 0, vk(1) (1), vk(2) (1) <br />
ai (1) 0,0 i k<br />
Job sau khi đến các nút của mạng G thì trong mỗi nút mạng, job sẽ luân chuyển giữa các<br />
mạng thành phần. Lượng job luân chuyển được giữa các mạng thành phần trong các nút mạng<br />
là:<br />
rk (1) : ak (1)Sk (1)<br />
<br />
ri (1) : 0,0 i k<br />
<br />
rk (1) vk(2) (1)sk(2) (1), vk(1) (1)Sk(1),(1) (1) vk(2) (1)Sk(2),(1) (1), vk(1) (1)Sk(1),(2) (1) vk(2) (1)Sk(2),(2) (1)<br />
<br />
<br />
ri (1) 0,0 i k<br />
Vì tại bước 1 không có job trong mạng hàng đợi nên lượng job có trong các nút của mạng<br />
G là:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 36, 04 - 2015 67<br />
Kỹ thuật điện tử & Khoa học máy tính<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
k <br />
k k <br />
b (1) b1 (1), b 2 (1) v(1) (1)S (1),(1) (1) v(2) (1)S(2),(1) (1), v(1) (1)S(1),(2) (1) v(2) (1)S (2),(2) (1)<br />
k k k k k k k k <br />
(3.4)<br />
<br />
1 2<br />
<br />
bi (1) bi (1), bi (1) 0,0 i k<br />
<br />
3.2.2. Dòng job luân chuyển trong mạng chập G tại bước thứ 2<br />
Lượng job từ ngoài mạng vào trong nút i mạng G tại bước thứ 2 là:<br />
<br />
vi (2) vic (2) i i1, i2 <br />
c0Li<br />
<br />
Khi đó lượng job đến nút i trong mạng G tại bước 2 là:<br />
<br />
ai (2) aic (2) c0Li<br />
<br />
Với:<br />
vic1 (2) bic2 (1) pic2i1 (1) : c Li2 , i2 i1 vic2 (2) bic1 (1) pic1i2 (1) : c Li1 , i1 i2<br />
c c<br />
a (2) c<br />
i1 ; ai2 (2) c<br />
v<br />
i1 (2) : c Li2 ho Æ c i2 i1 vi2 (2) : c Li1 hoÆc i1 i2<br />
bic1 (1) pic1i (1) bic2 (1) pic2i (1) : c Li1 , c Li2 , i i1, i i2<br />
<br />
aic (2) bic1 (1) pic1i (1) : c Li1 , c Li2 , i i1<br />
c c<br />
bi2 (1) pi2i (1) : c Li2 , c Li1 , i i2<br />
Job sau khi đến các nút của mạng G thì trong mỗi nút mạng, job sẽ luân chuyển giữa các<br />
mạng thành phần. Lượng job luân chuyển được giữa các mạng thành phần trong nút i i 1, J là: <br />
ri (2) : ai (2)Si (2)<br />
<br />
ai(1) (2)si(1) (2), ai(1) (2)Si(1),(1) (2) i : Li (1)<br />
<br />
ri (2) ai(1) (2)si(1) (2) ai(2) (2)si(2) (2), ai(1) (2)Si(1),(1) (2) ai(2) (2)Si(2),(1) (2), <br />
(1) (1),(2) (2) (2),(2)<br />
i : Li (1),(2)<br />
ai (2)Si (2) ai (2)Si (2) <br />
bi(1) (2) i : Li (1)<br />
<br />
bi (2) <br />
bi (2), bi (2) i : Li (1), (2)<br />
(1) (2)<br />
<br />
<br />
<br />
ai(1) (2) Si(1),(1) (2) bi(1) (1) pi(1),i (1) i : Li (1)<br />
(3.5)<br />
<br />
ai(1) (2) Si(1),(1) (2) ai(2) (2) Si(2),(1) (2) bi(1) (1) pi(1) ,i (1),<br />
<br />
(1) i : Li (1), (2)<br />
ai (2) Si<br />
(1),(2)<br />
(2) ai(2) (2)Si( 2),(2) (2) bi(2) (1) pi(,2)i (1) <br />
3.2.3. Dòng job luân chuyển trong mạng chập G tại bước thứ n<br />
Lượng job từ ngoài mạng vào trong nút i mạng G tại bước thứ n là:<br />
vi (n) vic (n) i i1, i2 .<br />
c0Li<br />
<br />
Khi đó lượng job đến nút i trong mạng G tại bước n là ai (n) aic (n) c0Li<br />
với :<br />
J<br />
aic (n) vic (n) bcj (n 1) pcji (n 1)<br />
j 1, j i ,cLj<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
68 N.T.Dũng,T.Q.Vinh, “Cơ chế luân chuyển dòng job trong mạng hàng đợi dạng tổng quát G/G/J.”<br />
Nghiªn cøu khoa häc c«ng nghÖ<br />
<br />
Job sau khi đến các nút của mạng G thì trong mỗi nút mạng, job sẽ luân chuyển giữa các<br />
mạng thành phần. Lượng job luân chuyển được giữa các mạng thành phần trong nút i i 1, J là: <br />
ri (n) : ai (n)Si (n)<br />
<br />
ai(1) (n)si(1) (n), ai(1) (n)Si(1),(1) (n) i : Li (1)<br />
<br />
ri (n) ai(1) (n)si(1) (n) ai(2) (n)si(2) (n), ai(1) (n)Si(1),(1) (n) ai(2) (n)Si(2),(1) (n), <br />
(1) (1),(2) (2) (2),(2)<br />
i : Li (1),(2)<br />
ai (n)Si (n) ai (n)Si (n) <br />
bi (n) i : Li (1)<br />
(1)<br />
<br />
bi (n) <br />
bi (n), bi (n) i : Li (1),(2)<br />
(1) (2)<br />
<br />
<br />
<br />
ai(1) (n)Si(1),(1) (n) bi(1) (n 1) pi(1),i (n 1) i : Li (1) (3.6)<br />
<br />
ai(1) (n)Si(1),(1) (n) ai(2) (n)Si(2),(1) (n) bi(1) (n 1) pi(1),i (n 1), <br />
(1) i : Li (1),(2)<br />
ai (n)Si<br />
(1),(2)<br />
(n) ai( 2) (n)Si(2),(2) (n) bi(2) (n 1) pi(2) ( n 1) <br />
,i <br />
Như vậy trong mục này chúng tôi đã trình bày quá trình luân chuyển của mạng hàng đợi<br />
được chập bởi 2 mạng thành phần và các công thức (3.1),(3.2),(3.3),(3.4),(3.5),(3.6) thể hiện sự<br />
thay đổi về lượng job có trong các nút mạng tại các bước, qua đó thấy được sự luân chuyển job<br />
trong mạng hàng đợi.<br />
3.3. Dòng job luân chuyển trong mạng hàng đợi tổng quát G / G / J<br />
Vì có J nút mạng nên mạng tổng quát là chập của J 2 mạng thành phần và có J 2 J 1<br />
<br />
mạng thành phần chứa nút i i 1, J của mạng G .<br />
3.3.1. Dòng job luân chuyển trong mạng tổng quát tại bước thứ 1<br />
Với lượng job từ ngoài mạng vào trong nút i của mạng G tại bước 1 là<br />
c<br />
vi 1 v 1<br />
i c0Li<br />
và tại bước 1 không có job trong mạng hàng đợi nên lượng job đến nút i<br />
của mạng G là:<br />
ai (1) vi (1)<br />
Job sau khi đến các nút của mạng G thì trong mỗi nút mạng, job sẽ luân chuyển giữa các<br />
mạng thành phần. Lượng job luân chuyển được giữa các mạng thành phần trong nút i i 1, J là: <br />
ri (1) : ai (1)Si (1) .<br />
Vì tại bước 1 không có job trong mạng hàng đợi nên lượng job có trong nút i i 1, J của <br />
mạng G là:<br />
<br />
bi (1) bic (1) cLi<br />
với bic (1) ric (1) (3.7)<br />
3.3.2. Dòng job luân chuyển trong mạng tổng quát tại bước thứ n<br />
Với lượng job từ ngoài mạng vào trong nút i mạng G tại bước n là vi n vic n c0Li<br />
.<br />
<br />
Khi đó lượng job đến nút i của mạng G là ai (n) aic (n) c0Li<br />
với:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 36, 04 - 2015 69<br />
Kỹ thuật điện tử & Khoa học máy tính<br />
J<br />
aic (n) vic (n) bcj (n 1) pcji (n 1)<br />
j 1; j i :cLj<br />
<br />
Job sau khi đến các nút của mạng G thì trong mỗi nút mạng, job sẽ luân chuyển giữa các mạng<br />
thành phần. Lượng job luân chuyển được giữa các mạng thành phần trong nút i i 1, J là: <br />
ri (n) : ai (n)Si (n)<br />
Vì vậy, lượng job có trong các nút của mạng G là bi (n) bic (n) cLi<br />
với :<br />
<br />
bic (n) ric (n) bic (n 1) piic (n 1) . (3.8)<br />
Như vậy, trong mục này chúng tôi đã trình bày quá trình luân chuyển của mạng hàng đợi<br />
được chập bởi J 2 mạng thành phần và công thức (3.8) thể hiện sự thay đổi về lượng job có<br />
trong các nút mạng tại các bước, qua đó thấy được sự luân chuyển job trong mạng hàng đợi.<br />
4. KẾT LUẬN<br />
Nghiên cứu về hoạt động của mạng hàng đợi và quá trình dòng job luân chuyển trong mạng<br />
hàng đợi trong bối cảnh dòng job vào mạng là dòng tổng quát và sự luân chuyển job giữa các<br />
nút một cách tùy ý sẽ gặp nhiều khó khăn phức tạp vì vậy bài báo đã trình bày kỹ thuật kết hợp<br />
giữa phân rã và tổng hợp để xét một mạng đa lớp tổng quát với các luồng thông tin đa chiều<br />
được xem như là mạng “chập” (tổng hợp-tích hợp) của các mạng thành phần và từ cơ sở đó dẫn<br />
bài toán nghiên cứu mạng phức tạp về xét bài toán trên các mạng đơn giản thành phần.<br />
TÀI LIỆU THAM KHẢO<br />
[1]. Nguyễn Trung Dũng, Nguyễn Hải Nam.(2013). Một vài kết quả nghiên cứu về trạng thái<br />
của mạng hàng đợi dạng tổng quát G/G/J. Tạp chí Nghiên cứu khoa học và công nghệ.<br />
ISSN 1859-1043, Số 26 (08-2013), Viện Khoa học và Công nghệ Quân sự.<br />
[2]. Hong Chen, David D.Yao.(July 2000). Fundamentals of Queueing Netwworks. Springer .<br />
ABSTRACT<br />
THE MECHANISM OF ROUTING THE JOB FLOWS<br />
IN THE GENERAL QUEUEING NETWORK G/G/J<br />
In this paper, we present the combining technique between disintegration and<br />
synthesization to evaluate a general multiclass queueing network with multi-directional<br />
information flow as a combining network of directional queueing networks. This<br />
technique enables us to study the complex queueing network as the simple component<br />
networks. The paper shows the result of the study on directional networks and the results<br />
related to the combining networks of the directional networks.<br />
Keywords: Queueing network, Queue, Node, Job.<br />
NhËn bµi ngµy 19 th¸ng 8 n¨m 2014<br />
Hoµn thiÖn ngµy 10 th¸ng 4 n¨m 2015<br />
ChÊp nhËn ®¨ng ngµy 15 th¸ng 4 n¨m 2015<br />
<br />
Địa chỉ: * Viện Công nghệ thông tin, Viện KH-CNQS, BQP. ĐT: 01697.569.069.<br />
Email: ntdtoanud2011@gmail.com<br />
** Khoa Toán tin, Đại học Sư phạm Hà Nội.<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
70 N.T.Dũng,T.Q.Vinh, “Cơ chế luân chuyển dòng job trong mạng hàng đợi dạng tổng quát G/G/J.”<br />