Модели процессов согласования реплик в базах данных Nosql

Алгоритм
: 
P = получить случайное число, равномерно распределенное на отрезке [0,1] 
ЕСЛИ X
i
i+1
, ТО ξ=Y
i+1
(X
i+1
) //значение в правом конце интервала, при
P=0 положить ξ=0. 
 
Алгоритм оценки среднего значения времени ожидания и правой границы 
доверительного интервала (ПГДИ) числа версий записи и времени обработки 
обновлений
. 
Вход: LOGS – файлы журналов процессов обработки версий записи.
Алгоритм
: 
VA = 0 // среднее значение числа версий записи 
VD = 0 // ПГДИ числа версий записи (с уровнем надежности 0,99) 
TA = 0 // среднее значение времени обработки обновлений 
TD = 0 // ПГДИ времени обработки обновлений записи (с уровнем
надежности 0,99) 
COUNT = V = V2 = T = T2 = 0 // счетчики 
ДЛЯ каждого журнала LOG_I из LOGS 
ДЛЯ каждой записи  и  из LOG_I 
TIME/= 10 // перевести мс в условные единицы 
V += W, V2 += W
2
T += TIME, T2 += TIME
2
COUNT++ 
КОНЕЦ ДЛЯ 
КОНЕЦ ДЛЯ 
VA = V / COUNT 
TA = T / COUNT 
VD = VA + 2.58∙(V2 / COUNT - VA
2
)
1/2
TD = TA + 2.58∙(T2 / COUNT - TA
2
)
1/2 

---

110 
3.4.2.
 
Проведение эксперимента и анализ адекватности модели (3) 
Перед проведением каждого натурного эксперимента необходимо включить 
в БД запись Z (одну версию обрабатываемой записи). Также необходимо 
включить в БД запись RZ с обнуленными счетчиками обновлений. 
Проводились четыре серии натурных экспериментов. В таблице 3.10 
приведены значения настраиваемых параметров (число клиентов CLIENT_C и r –
коэффициент для расчета среднего времени обдумывания клиентом), результаты 
натурных и модельных экспериментов, а также относительная погрешность 
моделирования средних значений и ПГДИ числа версий записи. 
Таблица 3.10 – Результаты экспериментов для версий записи. 
Эксперимент 
Модель 
Относительная 
погрешность 
моделирования 
Клиенты 
r 
Среднее 
Пр. граница 
Среднее Пр. граница Среднее Пр. граница 
5 
0.5 
3.386 
6.241 
3.027 
5.998 
0.106 
0.039 
0.8 
3.340 
6.218 
3.134 
6.088 
0.061 
0.021 
1 
3.292 
6.154 
3.140 
6.083 
0.046 
0.012 
3 
2.862 
5.668 
2.766 
5.594 
0.033 
0.013 
5 
2.527 
5.215 
2.445 
5.122 
0.033 
0.018 
10 
0.5 
5.996 
10.786 
5.160 
10.166 
0.139 
0.057 
0.8 
6.232 
10.990 
5.630 
10.609 
0.097 
0.035 
1 
6.266 
11.034 
5.777 
10.723 
0.078 
0.028 
3 
6.243 
10.977 
5.551 
10.320 
0.111 
0.060 
5 
5.092 
9.708 
4.941 
9.579 
0.030 
0.013 
15 
0.5 
8.112 
14.662 
7.094 
13.801 
0.125 
0.059 
0.8 
8.707 
15.180 
7.893 
14.611 
0.094 
0.037 
1 
8.865 
15.292 
8.223 
14.875 
0.072 
0.027 
3 
8.720 
14.961 
8.494 
14.874 
0.026 
0.006 
5 
7.862 
14.030 
7.711 
13.944 
0.019 
0.006 
20 
0.5 
10.655 
18.601 
8.686 
16.892 
0.185 
0.092 
0.8 
11.225 
19.319 
9.936 
18.190 
0.115 
0.058 
1 
11.498 
19.306 
10.541 
18.734 
0.083 
0.030 
3 
11.754 
19.335 
11.428 
19.257 
0.028 
0.004 
5 
10.879 
18.384 
10.638 
18.324 
0.022 
0.003 
Средняя относительная погрешность оценки характеристик случайного 
числа версий записи с помощью модели составляет: среднего значения - 7.5% и
ПГДИ - 3.0%.

---

111 
В таблице 3.11 приведены значения настраиваемых параметров (число 
узлов-клиентов и r), результаты натурных и модельных экспериментов, а также 
относительная погрешность моделирования средних значений и ПГДИ времени 
обработки обновлений записи клиентом. 
Таблица 3.11 – Результаты экспериментов для времени обработки обновлений 
записи. 
Эксперимент 
Модель 
Относительная 
погрешность 
моделирования 
Клиенты 
r 
Среднее 
Пр. граница Среднее Пр. граница 
Среднее Пр. граница 
5 
0.5 
27.447 
67.235 
27.492 
76.786 
0.002 
0.142 
0.8 
27.490 
65.656 
27.497 
70.900 
0.000 
0.080 
1 
27.471 
65.729 
27.501 
69.204 
0.001 
0.053 
3 
27.431 
66.895 
27.498 
69.228 
0.002 
0.035 
5 
27.550 
70.981 
27.493 
72.842 
0.002 
0.026 
10 
0.5 
55.784 
135.828 
54.999 
150.040 
0.014 
0.105 
0.8 
55.651 
125.786 
54.973 
135.188 
0.012 
0.075 
1 
54.998 
121.553 
54.976 
130.772 
0.000 
0.076 
3 
55.046 
121.958 
54.974 
123.135 
0.001 
0.010 
5 
54.852 
125.474 
54.990 
128.572 
0.003 
0.025 
15 
0.5 
82.555 
201.647 
82.458 
222.048 
0.001 
0.101 
0.8 
82.527 
187.170 
82.458 
199.512 
0.001 
0.066 
1 
82.477 
181.119 
82.495 
190.425 
0.000 
0.051 
3 
82.605 
171.480 
82.497 
173.134 
0.001 
0.010 
5 
82.501 
177.338 
82.491 
179.157 
0.000 
0.010 
20 
0.5 
109.986 
265.769 
109.985 
298.995 
0.000 
0.125 
0.8 
109.882 
244.987 
109.988 
264.558 
0.001 
0.080 
1 
109.894 
248.489 
109.985 
250.720 
0.001 
0.009 
3 
109.969 
221.103 
110.000 
222.768 
0.000 
0.008 
5 
109.918 
225.642 
109.986 
227.065 
0.001 
0.006 
Средняя относительная погрешность оценки с помощью модели среднего 
значения времени обработки обновлений записи составляет 0,22%, ПГДИ – 5.6%. 
Средняя относительная погрешность по всем измерениям составила 4%. 
Ниже показаны зависимости средних значений VA (рисунок 3.4 а) и ПГДИ 
VD (рисунок 3.4 б) от r для различного числа клиентов K (5.5·r - среднее время 
обдумывания). 
Из рисунка 3.4 видно, что как экспериментальные, так и модельные 
значения среднего числа VA версий записи имеют выраженный максимум (кроме 

---

112 
для числа клиентов K=5) и отличаются незначительно; ПГДИ VD также почти 
совпали. 
a) 
б) 
Рисунок 3.4 – Зависимость характеристик числа версий записи от r для 
различного числа клиентов K=(5,10,15,20): а) среднее значение; б) ПГДИ. 
Ниже показаны зависимости средних значений TA (рисунок 3.5а) и ПГДИ 
TD (рисунок 3.5б) времени обработки обновлений записи от r для различного 
числа клиентов K. 
a) 
б) 
Рисунок 3.5 – Зависимость характеристик времени обработки обновлений от r для 
различного числа клиентов K=(5,10,15,20): а) среднее значение; б) ПГДИ. 

---

113 
Из рисунка 3.5 видно, что средние значения времени обработки обновлений 
практически совпали (для эксперимента и модели). А экспериментальные и 
модельные значения ПГДИ времени обработки обновлений записи имеют 
выраженный минимум.