Análisis de programabilidad y límites de utilización para servicios en tiempo real altamente escalables

La proliferación de servicios web críticos en tiempo, como el comercio en línea, requiere un diseño de servidor escalable que permita cumplir con las garantías de tiempo de respuesta individuales de las transacciones en tiempo real. Un desafío principal es honrar estas garantías a pesar de la imprevisibilidad en la carga del servidor entrante. El volumen extremadamente alto de solicitudes de servicio en tiempo real exige algoritmos de programación y análisis de programabilidad en tiempo constante (en lugar de polinómico o logarítmico en el número de solicitudes actuales). El documento realiza dos importantes contribuciones hacia el desarrollo de una arquitectura y fundamentos teóricos para servidores en tiempo real escalables que operan en entornos dinámicos. Primero, derivamos un límite de utilización ajustado para la programabilidad de tareas aperiodicas (solicitudes) que permite implementar una prueba de programabilidad en tiempo constante en el servidor. Demostramos que el límite de utilización programable de Liu y Layland de ln 2 no se aplica a tareas aperiodicas, y probamos que una política de programación óptima independiente del tiempo de llegada cumplirá con todos los plazos de tareas aperiodicas si la utilización se mantiene por debajo de 1/1+/spl radic/(1/2). Segundo, mostramos que la programación aperiodica de plazos monotónicos es la política de programación óptima independiente del tiempo de llegada para tareas aperiodicas. Este resultado se utiliza para priorizar óptimamente las solicitudes del servidor. La evaluación de un bucle de control de utilización que mantiene la utilización del servidor por debajo del límite muestra que el enfoque es efectivo para cumplir con todos los plazos individuales en un servidor en tiempo real de alto rendimiento.