M/G/1/n待ち行列のp(0)とp(n)の関係

まず、GI/G/s/n待ち行列を考えます。これはサーバ数がs、システム内の最大ジョブ数がn待ち行列です。システム内のジョブ数に制限のある待ち行列の場合、ジョブがシステムに到着してもシステム内にジョブが最大数であるためにシステム内に入れない場合があります。どのくらいの割合でジョブがシステム内に入れない(ブロックされる)のか考えてみます。ブロックされる割合は、ジョブ到着時にシステムにnジョブ存在する割合です。


ここでGI/G/s/n待ち行列では解析が難しいので、ジョブの到着過程がポアソン(M)の場合に限定します。つまり、M/G/s/nの場合を考えます。この場合PASTAが成立するので、ジョブ到着時にシステムにnジョブ存在する割合は時間平均でのシステム内にnジョブ存在する確率p(n)に等しくなります。つまり、ブロッキングされる割合はp(n)です。すると、到着するジョブの流量のうち実際にサーバで処理するのは、その1-p(n)倍になります。もしブロッキングがなければサーバの稼働率uです。しかし、ブロッキングp(n)だけあるので、サーバの稼働率(1-p(n))uになります。


ここでもっと条件を絞ってサーバの台数を1台と仮定します。つまりM/G/1/nです。この場合、明らかに1-p(0)がサーバの稼働率になります。一方、今までの議論からサーバの稼働率(1-p(n))uなのでM/G/1/n待ち行列の場合、

  • (1-p(n))u=1-p(0)・・・・(1)

が成り立つことが分かります。