Модели производительности

Аналитические модели

Аналитическая модель производительности определяется аналитическим выражением:

P=S(w),

где w - модель рабоче нагрузки, a S(w) - модель системы, получаемая из функциональной модели применительно к конкретной модели рабочей нагрузки. Очень широкое распространение получило применение теории массового обслуживания для получения выражения Р.

Однако аналитическое описание даже не очень сложно системы требует сделать многие упрощающие предположения. Поэтому точность оценок, получаемых с помощью

этих моделе, не высока. Несмотря на это, аналитические модели широко распространены, так как позволяют получить быстро, в первом приближении оценку производительности, подобрать параметры для имитационного эксперимента, оценить перспективы выбранного направления работ.

Эмпирические модели

Эмпирические модели производительности строятся на основе анализа данных, полученных при измерении параметров рабоче нагрузки и соответствующих значений производительности системы. Эмпирические данные это одна из форм представления временной диаграммы использования ресурсов системы в интересующем пользователей аспекте. Эмпирическая модель может быть представлена либо в виде таблицы, либо в виде графика и т.п., то есть в любой из форм представления функций. Саму функцию можно построить с помощью регрессионного анализа.

Способы получения данных для регрессионного анализа:

• экспериментальный: данные получены на реально действующе вычислительной установке, которая является прототипом анализируемой системы (метод прототипов);

• численное решение функционально модели: модель построена в виде системы с очередями (аппарата теории массового обслуживания достаточно обобщенный, усредненный характер, что естественным образом сказывается на модели производительности);

• использование эмулятора анализируемой системы: построение эмулятора системы команд процессора, который работает на базе имитатора, воспроизводящего работу аппаратных блоков процессора (моделью рабоче нагрузки в данном случае являются эталоны);

• имитационное моделирование: представляет из себя комбинацию моделирования и измерения (имитационное моделирование позволяет изучать поведение системы с любо степенью детальности).

Имитационная модель может включать в себя такие факторы, которые не могут быть включены в аналитическую модель (динамическое распределение ресурсов, системные накладные расходы и т.д.). Техника имитационного моделирования не требует, чтобы модель рабочей нагрузки описывалась стационарным статистическим распределением. Применение это техники при подробно функционально модели системы и рабоче нагрузки дает весьма высокую степень точности оценок от 20% и выше (эксперт на основе опыта - 30%-40%).