Στις προσομοιώσεις που μελετώνται παρακάτω οι σχέσεις Α, Β, Γ, Δ έχουν ανατεθεί στους κόμβους P1, P2, P3, P4 αντίστοιχα. Αρχικά διεξήχθηκαν πειράματα για να μελετηθεί η επίδραση των τιμών των δεδομένων και του φόρτου του συστήματος στη λήψη αποφάσεων διαχείρισης δεδομένων και δρομολόγησης δοσοληψιών.
Πίνακας 1α
Πίνακας 1β
Στον Πίνακα 1α παρουσιάζονται τα αποτελέσματα 3 πειραμάτων προσομοίωσης. Και στα τρία πειράματα η μεταβολή του ρυθμού άφιξης δοσοληψιών στη διάρκεια του χρόνου προσομοίωσης είναι ίδια για όλες τις κλάσεις και όλους τους κόμβους του συστήματος. Συγκεκριμένα για κάθε πείραμα ο ρυθμός άφιξης όλων των κλάσεων δοσοληψιών αυξάνεται ως εξής:
Ρυθμός Άφιξης : 1.0 [0, 500] 10/9 [500, 1000] 10/8 [100, 2000] 10/7 [2000, 2500] 10/6 [2500, 3600]Στο πρώτο πείραμα η τιμή των σχέσεων Α, Β, Γ, Δ που έχουν ανατεθεί στους κόμβους P1, P2, P3, P4 αντίστοιχα είναι 10 δρχ. Η σχέση Α κατά τη διάρκεια της προσομοίωσης επιτυγχάνει τη δημιουργία αντιγράφων της στους κόμβους P2, P3, η σχέση Β στον κόμβο P4, η σχέση Γ στους κόμβους P2, P4, ενώ η Δ επιτυγχάνει να αντιγραφεί σε όλους τους κόμβους (Πίνακας 1β). Μικρότερο μέσο χρόνο απόκρισης στο πείραμα αυτό παρουσιάζει η κλάση CΔ η οποία ζητεί να προσπελάσει την σχέση Δ. Η σχέση Δ έχει αντιγραφεί σε περισσότερους κόμβους.
Στο δεύτερο πείραμα η τιμή της σχέσης Γ στον κόμβο P3 μειώνεται σε 5 δρχ. Κατά την διάρκεια της προσομοίωσης η σχέση Α επιτυγχάνει να αντιγράφει στους κόμβους P2, P3, η σχέση Β στον κόμβο P1 , η σχέση Γ επιτυγχάνει να αντιγράφει σε όλους τους κόμβους ενώ η σχέση Δ στον κόμβο P3 . Στον Πίνακα 1α παρατηρούμε ότι ο μέσος χρόνος απόκρισης της κλάσης δοσοληψιών CΓ μειώνεται από 0.77 seconds (πρώτο πείραμα) σε 0.52 seconds και αποτελεί το μικρότερο χρόνο που επιτυγχάνεται για κλάση του συστήματος. Το γεγονός αυτό οφείλεται στην μείωση της τιμής της σχέσης Γ που επέτρεψε την αντιγραφή της σχέσης σε όλους τους κόμβους. Η μείωση της τιμής της σχέσης Γ ζημίωσε ιδιαίτερα την κλάση δοσοληψιών CΔ. Το γεγονός ότι η τιμή της σχέσης Δ είναι σχετικά ακριβότερη και όλοι οι κόμβοι προσφέρουν εξυπηρέτηση σε δοσοληψίες της κλάσης CΓ, περιορίζει την αντιγραφή της σχέσης Δ στον κόμβο P3 και έτσι επιβραδύνει την εκτέλεση των δοσοληψιών της κλάσης CΔ.
Στο πείραμα 3 η τιμή της σχέσης Γ παραμένει 5 δρχ ενώ μειώνεται σε 5 δρχ και η τιμή της σχέσης Δ. Παρατηρούμε ότι οι σχέσεις Γ, Δ στο πείραμα αυτό επιτυγχάνουν να αντιγράφουν σε όλους τους κόμβους του συστήματος. Οι μέσοι χρόνοι απόκρισης δοσοληψιών των κλάσεων CΓ, CΔ είναι ανάλογοι 0.73 και 0.71 seconds αντίστοιχα. Παρατηρούμε ότι ενώ και στο δεύτερο και στο τρίτο πείραμα η σχέση Γ έχει αντιγραφεί σε όλους τους κόμβους του συστήματος (Πίνακας 1β) ο μέσος χρόνος απόκρισης της κλάσης δοσοληψιών CΓ είναι μικρότερος στο τρίτο πείραμα. Αυτό οφείλεται στο ότι στο τρίτο πείραμα ο ανταγωνισμός της κλάσης CΓ έχει αυξηθεί σε κάθε κόμβο (υπάρχει πλέον αντίγραφο της σχέσης Δ σε όλους τους κόμβους). Ανάλογα συμπεράσματα προκύπτουν από την μελέτη της συμπεριφοράς της κλάσης δοσοληψιών CΔ στο πρώτο και στο τρίτο πείραμα.
Πίνακας 2α
Πίνακας 2β
Στον πίνακα 2α παρουσιάζονται τα αποτελέσματα 3 πειραμάτων προσομοίωσης, στα οποία ο φόρτος του συστήματος είναι μικρότερος σε κάθε διάστημα του χρόνου προσομοίωσης συγκριτικά με τα πειράματα του Πίνακα 1α. Συγκεκριμένα ο ρυθμός άφιξης όλων των κλάσεων δοσοληψιών αυξάνεται ως εξής:
Ρυθμός Άφιξης : 10/15 [0, 500] 10/10 [500, 1000] 10/9 [1000, 2000] 10/8 [2000, 2500] 10/7 [2500, 3600]
Η μείωση του φόρτου του συστήματος έχει ως αποτέλεσμα οι μέσοι χρόνοι απόκρισης όλων των κλάσεων δοσοληψιών του Πίνακα 2α να είναι μικρότεροι συγκριτικά με τους αντίστοιχους χρόνους που παραθέτονται στον Πίνακα 1α. Τα πειράματα αυτά επιβεβαιώνουν για μικρότερο φόρτο του συστήματος τα συμπεράσματα που προέκυψαν από την μελέτη του Πίνακα 1α. Στο πρώτο πείραμα η τιμή όλων των σχέσεων είναι 10 δρχ. Κάθε σχέση επιτυγχάνει να αντιγραφεί σε δύο κόμβους (Πίνακας 2β). Η σχέση Α αντιγράφεται στους κόμβους P3, P4, η σχέση Β στους κόμβους P3, P4, η σχέση Γ στους κόμβους P1, P2, ενώ η σχέση Δ αντιγράφεται στους κόμβους P1, P2.
Στο δεύτερο πείραμα η τιμή της σχέσης Δ μειώνεται σε 5 δρχ με αποτέλεσμα η σχέση Δ να επιτύχει την αντιγραφή της σε όλους τους κόμβους και η κλάση δοσοληψιών CΔ να μειώσει το μέσο χρόνο απόκρισης της από 0.42 σε 0.32 seconds. Οι σχέσεις Α, Γ στο δεύτερο πείραμα αντιγράφονται σε λιγότερους κόμβους με αποτέλεσμα οι μέσοι χρόνοι απόκρισης των κλάσεων δοσοληψιών CΑ, CΓ να αυξηθούν από 0.38, 0.31 seconds σε 0.54, 0.39 seconds αντίστοιχα.
Στο πείραμα 3 οι σχέσεις Β, Δ παρουσιάζουν την μικρότερη τιμή (5 δρχ) και αντίγραφα τους αναθέτονται σε όλους τους κόμβους. Οι μέσοι χρόνοι απόκρισης των κλάσεων CB, CΔ είναι ανάλογοι (0.37 seconds) και μικρότεροι από τους μέσους χρόνους απόκρισης των υπολοίπων κλάσεων δοσοληψιών.
Στα προηγούμενα πειράματα προσομοίωσης οι κλάσεις δοσοληψιών παρουσιάζουν την ίδια συχνότητα άφιξης στους κόμβους του συστήματος.
Πίνακας 3α
Πίνακας 3β
Στα πειράματα του Πίνακα 3α η συχνότητα άφιξης των κλάσεων δοσοληψιών CΑ, CB είναι διαφορετική της συχνότητας άφιξης των κλάσεων CΓ, CΔ. Συγκεκριμένα στο πείραμα 1 ο ρυθμός άφιξης των κλάσεων δοσοληψιών CΑ, CB μεταβάλλεται στη διάρκεια του χρόνου προσομοίωσης ως εξής:
Ρυθμός Άφιξης : 10/15 [0, 500] 10/10 [500, 1000] 10/9 [1000, 2000] 10/8 [2000, 2500] 10/7 [2500, 3600]
ενώ ο ρυθμός άφιξης των κλάσεων CΓ, CΔ είναι μεγαλύτερος σε κάθε διάστημα του χρόνου προσομοίωσης.
Ρυθμός Άφιξης : 1.0 [0, 500] 10/9 [500, 1000] 10/8 [1000, 2000] 10/7 [2000, 2500] 10/6 [2500, 3600]
Τα αποτελέσματα του πειράματος προσομοίωσης 1 δείχνουν ότι οι κλάσεις δοσοληψιών CΑ, CB που παρουσιάζουν μικρότερη συχνότητα εμφάνισης σε όλους τους κόμβους του συστήματος επιτυγχάνουν μικρότερους μέσους χρόνους απόκρισης συγκριτικά με τις κλάσεις CΓ, CΔ. Η κλάση CΑ παρουσιάζει μικρότερο μέσο χρόνο απόκρισης σε σχέση με την κλάση CB (με την οποία παρουσιάζει την ίδια συχνότητα εμφάνισης) αφού η σχέση Α που προσπελαύνει έχει αντιγραφεί σε περισσότερους κόμβους. Για τον ίδιο λόγο η κλάση CΔ παρουσιάζει μικρότερο μέσο χρόνο απόκρισης από την κλάση CΓ. Παρατηρούμε επίσης ότι οι σχέσεις Γ, Δ που παρουσιάζουν μεγαλύτερη ζήτηση έχουν συνολικά αντιγραφεί σε περισσότερους κόμβους. Στο πείραμα προσομοίωσης 2 οι κλάσεις δοσοληψιών CΑ, CB είναι αυτές που παρουσιάζουν μεγαλύτερη συχνότητα άφιξης σε όλους τους κόμβους του συστήματος. Τα αποτελέσματα του πειράματος 2 επιβεβαιώνουν τα συμπεράσματα που έχουν εξαχθεί από το πείραμα 1. Οι κλάσεις δοσοληψιών CΓ, CΔ που παρουσιάζουν μικρότερο ρυθμό άφιξης επιτυγχάνουν μικρότερους μέσους χρόνους απόκρισης. Η κλάση CΔ παρουσιάζει μικρότερο μέσο χρόνο απόκρισης των δοσοληψιών της σε σχέση με την κλάση CΓ. Αυτό οφείλεται στο ότι η σχέση Δ που προσπελαύνεται από τις δοσοληψίες της κλάσης CΔ έχει αντιγραφεί σε περισσότερους κόμβους. Ανάλογα η κλάση CΑ παρουσιάζει μικρότερο μέσο χρόνο απόκρισης των δοσοληψιών της σε σχέση με την κλάση CB (η σχέση Α έχει αντιγραφεί σε περισσότερους κόμβους). Στο πείραμα 2 οι σχέσεις Α, Β που παρουσιάζουν μεγαλύτερη ζήτηση έχουν αντιγραφεί συνολικά σε περισσότερους κόμβους.
Αν δεν επιτρεπόταν η αντιγραφή των σχέσεων της βάσης δεδομένων στους κόμβους του συστήματος οι κλάσεις CΑ, CB, CΓ, CΔ θα παρουσίαζαν χειρότερους μέσους χρόνους απόκρισης των δοσοληψιών τους.
Πίνακας 4
Στον Πίνακα 4 σημειώνονται τα αποτελέσματα πειραμάτων προσομοίωσης, στα οποία οι κλάσεις δοσοληψιών παρουσιάζουν κάθε χρονική στιγμή τον ίδιο ρυθμό άφιξης σε όλους τους κόμβους του συστήματος και οι σχέσεις Α, Β, Γ, Δ έχουν ανατεθεί στους κόμβους P1, P2, P3, P4 αντίστοιχα. Στην πρώτη γραμμή παρουσιάζονται τα αποτελέσματα προσομοίωσης όταν ο αλγόριθμος δρομολόγησης είναι ο DRR ενώ στη δεύτερη όταν απλώς κάθε δοσοληψία δρομολογείται στον κόμβο που διαθέτει τη σχέση που επιθυμεί να προσπελάσει. Παρατηρούμε ότι ο αλγόριθμος DRR είναι αποδοτικότερος αφού επιτυγχάνει μικρότερους μέσους χρόνους απόκρισης για όλες τις κλάσεις δοσοληψιών.
Πίνακας 5
Στον Πίνακα 5 παρουσιάζονται τα αποτελέσματα πειραμάτων προσομοίωσης στα οποία έχει χρησιμοποιηθεί το σύστημα επεξεργασίας δοσοληψιών του Πίνακα 4 αλλά η ανάθεση των δεδομένων είναι διαφορετική. Η σχέση Α έχει αντιγραφεί στους κόμβους P1, P2, ενώ η σχέση Β έχει αντιγραφεί στους κόμβους P3, P2. Παρατηρούμε ότι οι αλγόριθμοι ECO,COMM,SQRD δίδουν μεγαλύτερους χρόνους απόκρισης όλων των κλάσεων δοσοληψιών συγκρινόμενοι με τον αλγόριθμο DRR (του Πίνακα 4).
Πίνακας 6
Στον Πίνακα 6 παρουσιάζονται τα αποτελέσματα προσομοιώσεων στις οποίες έχει χρησιμοποιηθεί το ίδιο μοντέλο συστήματος αλλά έχει αυξηθεί το ποσοστό αντιγραφής των σχέσεων στους κόμβους του συστήματος. Η σχέση Α έχει αντιγραφεί στους κόμβους P1, P2, η σχέση Β στους κόμβους P2, P3, η σχέση Γ στους κόμβους P1, P3 ενώ η σχέση Δ έχει ανατεθεί μόνο στον κόμβο P4. Παρατηρούμε ότι οι οικονομικοί αλγόριθμοι ECO, COMM, SQRD εξακολουθούν να δίνουν μεγαλύτερους μέσους χρόνους απόκρισης όλων των κλάσεων δοσοληψιών σε σχέση με τον αλγόριθμο DRR (Πίνακας 4) παρά την αύξηση αντιγραφής των σχέσεων της βάσης.
Αν το ποσοστό δεδομένων που μπορείς να βρεις σε ένα κόμβο συνεχίζει να αυξάνει οι οικονομικοί αλγόριθμοι ECO,COMM,SQRD θα δώσουν καλύτερα αποτελέσματα από τον αλγόριθμο DRR του Πίνακα 4. Στον Πίνακα 7 σημειώνονται τα αποτελέσματα πειραμάτων προσομοίωσης στα οποία οι σχέσεις Β, Δ έχουν αντιγραφεί σε όλους τους κόμβους του συστήματος.
Πίνακας 7
Στις προσομοιώσεις αυτές παρατηρείται ότι η δρομολόγηση δοσοληψιών με βάση τους οικονομικούς αλγορίθμους ECO, COMM, SQRD κατέληξε σε μικρότερους μέσους χρόνους απόκρισης όλων των κλάσεων δοσοληψιών σε σχέση με τον αλγόριθμο DRR. Αυτό οφείλεται στο ότι η ζήτηση και η προσφορά του συστήματος που χρησιμοποιήθηκε στον Πίνακα 4 δεν επέτρεψε την αντιγραφή των σχέσεων σε όλους τους κόμβους (η σχέση Α είχε αντιγραφεί στους κόμβους P1, P3, P4, η σχέση Β στους κόμβους P1, P2, P3 ενώ η σχέση Δ είχε αντιγραφεί στους κόμβους P1, P2, P4). Ακόμη και αν είχε επιτραπεί η αντιγραφή των σχέσεων σε όλους τους κόμβους αυτό δεν θα επιτυγχανόταν από το πρώτο διάστημα του χρόνου προσομοίωσης με αποτέλεσμα οι αλγόριθμοι ECO, COMM, SQRD να διατηρούσαν το προβάδισμα.
Ο αλγόριθμος DRR συγκρίθηκε επίσης με τους αλγορίθμους ικανοποίησης στόχων επίδοσης WFW (Wait For Work), WFWC (Wait For Work Class), SGOR (Simple Goal Oriented Algorithm) που έχουν υλοποιηθεί από τους Ferguson et. al. [9].
Πίνακας 8
Στο μοντέλο που χρησιμοποιήθηκε (Σχήμα 4.2) οι σχέσεις Α, Β, Γ, Δ έχουν ανατεθεί στους κόμβους αντίστοιχα.