Networking Theory and Fundamentals - Lectures 9 & 10
Thông tin tài liệu:
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Networking Theory and Fundamentals - Lectures 9 & 10 TCOM 501: Networking Theory & Fundamentals Lectures 9 & 10 M/G/1 Queue Prof. Yannis A. Korilis 1 Topics 10-2 M/G/1 Queue Pollaczek-Khinchin (P-K) Formula Embedded Markov Chain Observed at Departure Epochs Pollaczek-Khinchin Transform Equation Queues with Vacations Priority Queueing M/G/1 Queue 10-3 Arrival Process: Poisson with rate λ Single server, infinite waiting room Service times: Independent identically distributed following a general distribution Independent of the arrival process Main Results: Determine the average time a customer spends in the queue waiting service (Pollaczek-Khinchin Formula) Calculation of stationary distribution for special cases only M/G/1 Queue – Notation 10-4 Wi : waiting time of customer i X i : service time of customer i Qi : number of customers waiting in queue (excluding the one in service) upon arrival of customer i Ri : residual service time of customer i = time until the customer found in service by customer i completes service Ai : number of arrivals during the service time X i of customer i Service Times X1, X2, …, independent identically distributed RVs Independent of the inter-arrival times Follow a general distribution characterized by its pdf f X ( x ) , or cdf FX ( x ) Common mean E [ X ] = 1 / µ Common second moment E [ X 2 ] M/G/1 Queue 10-5 State Representation: {N (t ) : t ≥ 0} is not a Markov process – time spent at each state is not exponential R(t) = the time until the customer that is in service at time t completes service {( N (t ), R (t )) : t ≥ 0} is a continuous time Markov process, but the state space is not a countable set Finding the stationary distribution can be a rather challenging task Goals: Calculate average number of customers and average time-delay without first calculating the stationary distribution Pollaczek-Khinchin (P-K) Formula: λE [ X 2 ] E [W ] = 2(1 − λE[ X ]) To find the stationary distribution, we use the embedded Markov chain, defined by observing N (t ) at departure epochs only – transformation methods A Result from Probability Theory 10-6 Proposition: Sum of a Random Number of Random Variables N: random variable taking values 0,1,2,…, with mean E[ N ] X1, X2, …, XN: iid random variables with common mean E[ X ] Then: E [ X 1 + + X N ] = E[ X ] ⋅ E[ N ] Proof: Given that N=n the expected value of the sum is E ∑ j =1 X j | N = n = E ∑ j =1 X j = ∑ j =1 E [ X j ] =nE[ X ] N n n Then: ∞ ∞ E ∑ j =1 X j = ∑ E ∑ j =1 X j | N = n × P{N = n} = ∑ nE [ X ] ⋅ P{N = n} N N n =1 n =1 ∞ = E[ X ]∑ nP{N = n} = E[ X ]E [ N ] n =1 Pollaczek-Khinchin Formula 10-7 Assume FCFS discipline Waiting time for customer i is: + X i −Qi = Ri + ∑ j =i −Q X j i −1 Wi = Ri + X i −1 + X i − 2 + i Take the expectation on both sides and let i → ∞ , assuming the limits exist: E[Wi ] = E[ Ri ] + E ∑ j =i −Q X j = E [ Ri ] + E [ X ]E[Qi ] ⇒ i −1 i E[W ] = E [ R ] + E[ X ]E [Q ] Averages E[Q], E[R] in the above equation are those seen by an arriving customer. Poisson arrivals and Lack of Anticipation: averages seen by an arriving customer are equal averages seen by an outside observer – PASTA property Little’s theorem for the waiting area only: E[Q ] = λE [W ] E[ R] E[W ] = E [ R ] + λE [ X ] ⋅ E [W ] = R + ρE [W ] ⇒ E[W ] = 1− ρ ρ = λE[ X ] = λ / µ : utilization factor = proportion of time server is busy ρ = λE[ X ] = 1 − p0 Calculate the average residual time: E[ R ] = lim E[ Ri ] i →∞ Average Residual Time 10-8 R (t ) X1 t X1 X2 X D(t ) Graphical calculation of the long-term average of the residual time t Time-average residual time over [0,t]: t −1 ∫ R ( s )ds 0 Consider time t, ...
Tài liệu có liên quan:
-
Giáo án Tin học lớp 9 (Trọn bộ cả năm)
149 trang 299 0 0 -
Giáo trình Hệ thống mạng máy tính CCNA (Tập 4): Phần 2
102 trang 299 0 0 -
Bài giảng: Lịch sử phát triển hệ thống mạng
118 trang 283 0 0 -
Ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm môn mạng máy tính
99 trang 279 1 0 -
73 trang 262 0 0
-
47 trang 250 4 0
-
Đề cương chi tiết học phần Thiết kế và cài đặt mạng
3 trang 247 0 0 -
80 trang 239 0 0
-
Các hướng dẫn tích hợp dịch vụ của Google vào Linux (Phần 1)
7 trang 235 0 0 -
Giáo trình môn học/mô đun: Mạng máy tính (Ngành/nghề: Quản trị mạng máy tính) - Phần 1
68 trang 227 0 0
Tài liệu mới:
-
Đề thi học kì 1 môn Toán lớp 7 năm 2022-2023 có đáp án - Trường TH&THCS Đại Sơn, Đại Lộc
19 trang 0 0 0 -
Đề thi KSCL môn Sinh học lớp 12 năm 2017-2018 - Sở GD&ĐT Quảng Nam - Mã đề 422
6 trang 0 0 0 -
Đề thi KSCL môn Sinh học lớp 12 năm 2017-2018 - Sở GD&ĐT Quảng Nam - Mã đề 420
6 trang 0 0 0 -
Đề thi KSCL môn Sinh học lớp 12 năm 2017-2018 - Sở GD&ĐT Quảng Nam - Mã đề 419
6 trang 1 0 0 -
Đề thi KSCL môn Sinh học lớp 12 năm 2017-2018 - Sở GD&ĐT Quảng Nam - Mã đề 424
6 trang 1 0 0 -
Đề kiểm tra 1 tiết học kì 2 môn Tiếng Anh lớp 7 năm 2019-2020 - THCS Hòa Trung
2 trang 0 0 0 -
Đề kiểm tra 1 tiết môn Tiếng Anh lớp 7
8 trang 0 0 0 -
Đề kiểm tra 1 tiết môn Tiếng Anh lớp 7 năm 2019-2020 có đáp án - DTNT Bù Gia Mập
4 trang 1 0 0 -
Đề kiểm tra 1 tiết học kì 2 môn Tiếng Anh lớp 7 có đáp án - THCS Rời Kơi
4 trang 1 0 0 -
ĐỀ THI THỬ ĐẠI HỌC LẦN II NĂM HỌC 2012 - 2013 MÔN VẬT LÝ - TRƯỜNG THPT ĐẶNG THÚC HỨA
6 trang 2 0 0