¿Qué es un problema de cola?

La teoría de las colas es el estudio de cómo los sistemas hacen frente a una demanda variable de servicio. Los problemas de colas ocurren cuando el servicio no coincide con el nivel de demanda, por ejemplo, cuando un supermercado no tiene suficientes cajeros en una mañana ajetreada. En TI, los problemas de colas surgen cuando las solicitudes llegan a un sistema más rápido de lo que puede procesarlas.

Problemas

En la teoría de las colas, los problemas ocurren cuando hay demasiado servicio y muy poco. Una tienda que programa cuatro cajeros para un turno y ve a tres de ellos inactivos tiene un problema de cola, por ejemplo. Los problemas de colas ocurren en muchas situaciones: cuando los automóviles esperan para entrar a la autopista; cuando los pacientes se sientan demasiado tiempo en la sala de espera del médico; o cuando muchas personas que llaman piden ayuda a la policía a la vez.

Colas en TI

En una red de computadoras, los problemas de cola pueden involucrar al enrutador y las transmisiones que recibe: si el tráfico es mayor de lo que el enrutador puede procesar de manera eficiente, los paquetes se respaldan como los clientes en una línea de pago. Si la computadora ejecuta múltiples operaciones que exigen más servicio de la unidad central del procesador del que puede brindar de manera eficiente, ese es otro tipo de problema de cola; si una base de datos recibe más llamadas de información de las que puede manejar, eso también crea una cola.

Modelos

El objetivo de la teoría de las colas es desarrollar fórmulas que predigan la cantidad de servicio necesario para eliminar las colas sin que el servicio permanezca inactivo la mayor parte del tiempo. El primer paso es desarrollar un modelo para el sistema en cuestión. Todos los modelos de colas incluyen una representación del servicio (cajeros o el enrutador, por ejemplo) y las demandas probables del servicio en un momento dado. El nivel de demanda varía no solo con la cantidad de solicitudes de servicio, sino también con el tiempo que tarda en procesarse cada solicitud.

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Cálculos

La teoría de las colas implica una serie de cálculos. Una de las más simples es la Teoría de Little, que establece que la cantidad de clientes disponibles en un momento dado depende de la velocidad a la que llegan, multiplicada por el tiempo que se tarda en procesarlos. Si un cuello de botella en la red hace que un enrutador tarde el doble de tiempo en reenviar paquetes de datos, pero los paquetes aún llegan a la misma velocidad, la cantidad de paquetes de datos que maneja el enrutador al mismo tiempo ahora es el doble. Eso a menudo causa un retraso hasta que alguien resuelve el problema o la tasa de llegada se ralentiza.