Modelagem de Sistemas por Redes de Filas

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Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais
Instituto de Ciências Exatas e Informática
Plan. de Capacidade e Avaliação de Sistemas Computacionais
Profª. Marta Noronha
Trabalho Prático 1
Modelagem de Sistemas por meio de Redes de Filas
O que deve ser entregue: um arquivo PDF contendo a resolução de cada um dos exercícios
(mantenha os cálculos realizados)
Grupos de até 2 pessoas
1) Descreva resumidamente o que é um sistema que utiliza redes de fila, explicando a notação
utilizada para descrevê-lo.
2) Considere agora os seguintes dados obtidos por meio de medições realizadas em um sistema:
Duração do intervalo de medição 30 minutos
Número de requisições 
respondidas
4000
Utilização da CPU 70%
Utilização do disco 1 50%
Utilização do disco 2 40%
Utilização do disco 3 20%
a) Modele esse sistema utilizando redes de filas.
b) Qual é a taxa de processamento desse sistema?
c) Qual é a demanda média (Di) por serviço do disco 2?
d) Qual é a demanda média (Di) por serviço da CPU?
3) Considere um servidor de banco de dados, com uma CPU e dois discos (um rápido e outro lento),
usado como componente de uma aplicação cliente/servidor. Suponha ainda que máquinas
clientes estejam conectadas a esse servidor de banco de dados por meio de uma LAN. Os dados
abaixo foram obtidos por meio de observação desse sistema:
Intervalo de observação 60 minutos
Número de terminais ativos 30
Think time 10 segundos
Transações completadas 2.000
Transações completadas pelo disco 
rápido
30.000
Transações completadas pelo disco 
lento
10.000
Tempo de ocupação da CPU 1.080 segundos
Tempo de ocupação do disco rápido 900 segundos
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Plan. de Capacidade e Avaliação de Sistemas Computacionais
Profª. Marta Noronha
Tempo de ocupação do disco lento 1800 segundos
a) Modele esse sistema utilizando redes de filas.
b) Qual é o gargalo desse sistema?
c) Determine o número de visitas, o tempo médio de serviço e a demanda por serviço dos dois
discos.
d) Determine a demanda por serviço da CPU.
 
4) Quando um sistema é observado por um tempo longo, o número de chegadas tende a ser igual
ao número de partidas. Ou seja, o sistema está em equilíbrio. Independente da distribuição dos
intervalos das chegadas e do tempo de atendimento do sistema, se usuários não são perdidos
nesse sistema, então pode-se utilizar a lei de Little para relacionar a quantidade de usuários no
sistema (Q) com a taxa de saída (throughput - X) e o tempo de resposta médio por usuário (R)
por meio da Equação Q = X*R.
Considere então que uma agência de seguros possui um site de comércio eletrônico na Web. O
site é utilizado por 900 mil clientes. Durante a hora de pico, 40.000 usuários utilizam
simultaneamente esse site, que processa 2,214 milhões de funções de negócio por hora. Qual é
então o tempo de resposta médio de uma função desse site de comércio eletrônico durante a
hora de pico?
5) Um servidor Web foi monitorado por 1 hora. A CPU deste servidor esteve ocupada por 80% do
período de monitoramento. O número de requisições HTTP registradas no log de acesso desse
servidor Web, durante esse período, foi de 90.000. Qual é a demanda por serviço da CPU de uma
requisição HTTP, em média?
6) Cada transação executada por um servidor de banco de dados faz, em média, 3 acessos ao disco.
A utilização do disco, medida durante um intervalo de observação de uma hora, foi de 50%.
Durante o mesmo intervalo de tempo, 7.200 transações foram executadas por esse servidor de
banco de dados. Qual é o tempo médio de serviço do disco?
7) Considere o seguinte modelo de redes de filas de um sistema computacional composto por uma
CPU e dois discos:
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Os seguintes dados foram medidos, para o sistema computacional representado pelo modelo
acima:
Classe da
Transação
Taxa de chegada
(em
transações/hora)
Demanda por serviço
(em segundos por
transação)
CPU Disco 1 Disco 2
Compilações 480 2,0 0,75 0,25
Execuções 120 11,9 5,0 5,7
Sessões de
Edição
600 0,5 0,2 0,6
Qual é a utilização total da CPU considerando as 3 classes de transação?
Dica: Lembrar do teorema da utilização e do teorema do fluxo forçado.