RENDIMIENTO

 

 

INTEGRANTES:

Ø     BELLINES, ALEJANDRA INES                                                 

Ø     BENITEZ, MARIA DEL CARMEN                                           L.U. 26759

Ø     BLANCO, MARA                                                                     L.U. 26786

Ø     BUJAKIEWIEZ, MIRTA INES                                                  L.U. 23018

Ø     ENCINAS, EDUARDO ADRIAN                                              L.U. 21237

Ø     ESCALANTE, MARIA ELISA                                                  L.U. 27049

Ø     FERNANDEZ, ELISABETH  LILIAN                                       L.U. 27095

Ø     ZALAZAR,  FERNANDO GABRIEL                                        L.U. 26354

 

 

 

 

INTRODUCCION A LA MEDICION, CONTROL Y EVALUACION DEL RENDIMIENTO

 

Es importante poder determinar con que efectividad administra los recursos un sistema determinado.

 

Existe actualmente una mejora en el uso de los recursos, pero:

 

<    Muchas instalaciones realizan muy poco o ningún control o evaluación.

 

<    Cuando se hacen controles específicos se generan grandes cantidades de datos que no se sabe como interpretar porque muy pocas veces las instalaciones cuentan con personal instruido en lo que se refiere a técnicas de análisis de rendimiento.

 

Durante los primeros años del desarrollo de las computadoras:

 

Ø     El hardware representaba el costo dominante de los sistemas debido a que los estudios del rendimiento se concentraban en él.

 

Actualmente podemos observar que el software:

 

Ø     Representa una porción cada vez mayor de los presupuestos informáticos.

 

Ø     Incluye: S.O. de multiprogramación/multiprocesamiento, sistemas de comunicaciones de datos, de administración de bases de datos, sistemas de apoyo a varias aplicaciones, etc.

 

Ø     Frecuentemente oculta el hardware al usuario creando una máquina virtual.

 

Un software deficiente y/o mal utilizado puede ser causa de un rendimiento pobre del hardware.

 

Es importante controlar y evaluar el rendimiento del hardware y del software.

 

 

TENDENCIAS DEL RENDIMIENTO

 

Con los avances de la tecnología de hardware los costos del mismo han decrecido, se supone que esta tendencia continuará.

 

Los costos de trabajo personal han ido aumentando:

 

Ø     Significa un porcentaje importante del costo de los sistemas informáticos.

 

Ø     Se debe reformular el aspecto del rendimiento del hardware base y medirlo de manera mas adaptada a la productividad humana.

 

La llegada del microprocesador:

 

Ø     Ha permitido bajar el costo de los ciclos de CPU.

 

Ø     Ha desplazado el foco de atención de la evaluación del rendimiento a otras áreas, por ejemplo, la utilización de dispositivos de entrada/salida.

 

También influyen sobre la evaluación del rendimiento, aspectos como:

 

Ø     Construcción de redes.

 

Ø     Procesamiento distribuido.

 

Las conexiones se hacen con redes y no solo con computadoras específicas:

        

Ø     Se puede disponer de cientos o miles de sistemas de computación.

 

Ø     Se puede acceder a complejos sistemas de comunicaciones de datos.

 

 

 

NECESIDAD DEL CONTROL Y DE LA

               EVALUACION DEL RENDIMIENTO

 

Los objetivos en la evaluación del rendimiento generalmente son:

        

Ø     EVALUACIÓN DE SELECCIÓN: Se debe decidir si la adquisición de un sistema de computación es apropiado.

 

Ø     PROYECCION DEL RENDIMIENTO: Se debe estimar el rendimiento de un sistema inexistente, es decir, un nuevo sistema o componente del hardware o software.

 Ø     CONTROL DEL RENDIMIENTO: El evaluador acumula los datos del rendimiento de un sistema o componente existente para:

 

<    Asegurar que el sistema cumpla con sus metas de rendimiento.

<    Ayudar a estimar el impacto de los cambios planeados.

<    Proporcionar los datos necesarios para tomar decisiones estratégicas 

 

En las primeras etapas del desarrollo de un nuevo sistema se intenta predecir:

 

<    Que tipo de aplicaciones correrán en el sistema.

 

<    Las cargas de trabajo que las aplicaciones deberán manejar.

 

Durante el desarrollo e implementación de un nuevo sistema se intenta determinar:

 

<    La mejor organización del hardware.

 

<    Las estrategias de administración de recursos que deberán implementarse en el sistema operativo.

 

<    Si el sistema cumple o no con sus objetivos de rendimiento.

 

Los procesos de sintonización tienden a mejorar el rendimiento en base a ajustar el sistema a las características de la instalación.

 

 

MEDICIONES DEL RENDIMIENTO                                                                                           

 

              El rendimiento expresa la manera o la eficiencia con que un sistema de computación cumple con sus metas.

 

                Es una cantidad relativa más que absoluta pero suele hablarse de medidas absolutas de rendimiento.

 

                 Algunas medidas son difíciles de cuantificar, por ejemplo, facilidad de uso

               Otras medidas son fáciles de cuantificar, por ejemplo, acceso a un disco en una unidad de tiempo.

 

                Las mediciones de rendimiento se pueden orientar:

 

Ø     Hacia el usuario, por ejemplo, tiempos de respuestas.

 

Ø     Hacia el sistema, por ejemplo, utilización de la CPU.

 

Las siguientes mediciones son cantidades probabilísticas:

                            

Ø     TIEMPOS DE REGRESO: Tiempo desde la entrada del trabajo hasta su regreso al usuario (para procesamientos por lotes).

Ø     TIEMPOS DE RESPUESTAS: Tiempo de regreso de un sistema interactivo.

 

Ø     TIEMPO DE REACCION DEL SISTEMA: Tiempo desde que el usuario presiona ENTER hasta que se da la primera sección de tiempo de servicio.

Otras medidas del rendimiento utilizadas son:

 

Ø     VARIACION DE LOS TIEMPOS DE RESPUESTA (o de otras de las variables aleatorias consideradas)

<    Es una medida de dispersión.

 

<    Es una medida  de predecibilidad.

 

Ø     CAPACIDAD DE EJECUCION: Es la medida de la ejecución de trabajo por unidad de tiempo.

 

Ø     CARGA DE TRABAJO: Es la medida de la cantidad de trabajo que ha sido introducido en el sistema.

Ø     CAPACIDAD: Es el rendimiento máximo que un sistema puede tener siempre que:

<    Esté listo para aceptar más trabajos.

 

<    Haya alguno inmediatamente disponible.

 

Ø     UTILIZACION: Es la fracción de tiempo que un recurso está en uso. Es, deseable un gran porcentaje de utilización pero este puede ser el resultado de un uso ineficiente.

                                   Cuando se aplica a la CPU se debe distinguir entre:

 

<    Uso en trabajos productivos de aplicación.

 

<    Uso en sobrecarga del sistema.

 

 

 

TECNICAS DE EVALUACIÓN DEL RENDIMIENTO

 

TIEMPOS:

                    Los tiempos proporcionan los medios para realizar comparaciones rápidas del hardware.

 

 

MEZCLAS DE INTRUCCIONES:

                                                             Se utiliza un promedio de varios tiempos de las instrucciones mas apropiadas para una aplicación determinada:

<       Los equipos pueden ser comparados con mayor certeza de la que proporcionan por sí solos los tiempos.

Son útiles en comparaciones rápidas del hardware.

 

 

PROGRAMAS DEL NUCLEO:

                                                       Un programa del núcleo es un programa típico que puede ser ejecutado en una instalación.

                                                         Se utilizan los tiempos estimados que suministran los fabricantes para cada máquina  y  se corre el programa típico en las distintas máquinas para obtener su tiempo de ejecución.

 

<    Pueden ser útiles para la evaluación de ciertos componentes del software, como por ejemplo, compiladores.

 

 

MODELOS ANALITICOS:

                                                Son representaciones matemáticas de sistemas de computación o de sus componentes.

                                                 Los modelos analíticos requieren un gran nivel matemático del evaluador y son confiables sólo en sistemas sencillos. En sistemas complejos pueden invalidar su utilidad y  aplicabilidad.

 

 

PUNTOS DE REFERENCIAS:

                                                      Son programas reales que el evaluador

ejecuta en la máquina que se está evaluando.

                                                                 Generalmente es un programa de producción  típico de la instalación y que se ejecuta con regularidad.

                                                  Se deben seleccionar cuidadosamente los puntos de referencia para que sean representativos de los trabajos de la instalación.

                                                                    Un aspecto importante es que los efectos del software se experimentan en vez de estimarse.

 

PROGRAMAS SINTETICOS:

                                                     Combinan las técnicas de los núcleos y los puntos de referencia.

                                                      Son programas reales diseñados para ejercitar características específicas de una máquina.

 

 

SIMULACION:

                           Es una técnica con la que se desarrolla un modelo computarizado del  sistema que se está evaluando.

                            Es posible preparar un modelo de un sistema inexistente y ejecutarlo para ver como se comportaría en ciertas circunstancias, con lo cual se evitaría la construcción de sistemas mal diseñados.

                             Pueden ser manejados por eventos, los cuales son producidos en el simulador según distribuciones probabilísticas.

                             O manejados por libreto, controlados por datos obtenidos en forma empírica y manipulados cuidadosamente para reflejar el comportamiento anticipado del sistema simulado.

 

 

Control de rendimiento:

                                   Es la recolección y análisis de información relativa al rendimiento del sistema existente.

                                           Permite localizar embotellamientos con rapidez. Puede ayudar a decidir la forma de mejorar el rendimiento.

                                           El control del rendimiento puede hacerse por medio de técnicas de hardware y software.

 

Ø     Los monitores:

<     Indican con precisión como está funcionando un sistema.

 

<    Producen grandes cantidades de datos que deben ser analizados manualmente o por el sistema.

 

<    Son de mucha ayuda para evaluar sistemas en desarrollo y tomar decisiones de diseños adecuados.

 

Ø     Los monitores de software:

<    Generalmente son económicos.

 

<    Pueden distorsionar las lecturas del rendimiento debido a que consumen recursos del sistema.

 

Ø     Los monitores de hardware:

<    Generalmente son mas costosos.

 

<    Su influencia sobre la operación del sistema es mínima.

 

Los rastros de ejecución de instrucciones o de módulos pueden revelar embotellamiento.

 

Un rastreo de ejecución de módulos puede mostrar que se está ejercitando un pequeño subconjunto de módulos durante gran parte del tiempo.

 

Ø     Los diseñadores deberán optimizarlo para mejorar el rendimiento del sistema.

 

Ø     Se podría eliminar el costo de optimización de los módulos pocos usados.

 

 

EMBOTELLAMIENTOS Y SATURACION

Ciertos recursos pueden sufrir embotellamientos que limitan el rendimiento del sistema.

 

Ø     No pueden realizar su parte del trabajo.

Ø     Otros recursos pueden estar con exceso de capacidad.

 

Se produce un embotellamiento en un recurso cuando el tráfico de trabajos o procesos de este alcanza su capacidad límite.

 

Ø     El recurso se satura.

Ø     Los procesos que compiten por el recurso comienzan a interferirse unos a otros, por ejemplo, la hiperpaginación:

 

<    Ocurre cuando el almacenamiento principal está lleno.

<    Los conjuntos de trabajo de los procesos no pueden ser mantenidos  simultáneamente en el almacenamiento principal.

 

Para detectar los embotellamientos se debe controlar cada cola de  peticiones de los recursos.

El aislamiento de los embotellamientos es una parte importante de la afinación de la sintonización del sistema.

Los embotellamientos pueden eliminarse, aumentando la capacidad de los recursos y/o añadiendo mas recursos de ese tipo en ese punto del sistema.

Ciclos de retroalimentación

 

El rendimiento de un sistema operativo puede ser sensible a su estado actual.

Un ciclo de retroalimentación es una situación en la cual la información del estado actual del sistema se pone a disposición de las peticiones entrantes.

 

RETROALIMENTACION NEGATIVA

 

 Las tasas de llegadas de nuevas peticiones pueden decrecer como resultado de la información que se está retroalimentando.

 

Construye a la estabilidad de los sistemas de colas:

Ø     Impiden que las colas crezcan indefinidamente.

Ø     Hace que la longitud de las colas se mantenga cerca de sus valores medios.

 

RETROALIMENTACION POSITIVA

 

  La información retroalimentada provoca un incremento de algún parámetro.

 

 Se debe evitar que, por ejemplo:

Ø     El sistema operativo detecte capacidad disponible de CPU, e informe al planificador de trabajos que admita más trabajos en la mezcla de multiprogramación, con esto se incrementa el uso de la CPU.

Ø     Al incrementarse la mezcla de multiprogramación, hace decrecer la cantidad de memoria que se puede asignar a cada trabajo, el número de fallos de página puede incrementarse y la utilización de la CPU puede decrecer.

 

PUEDE PRODUCIR INESTABILIDAD:

 

Debe diseñarse con mucha prudencia y se deben controlar los efectos de cada cambio incremental para ver si resulta una mejora anticipada. Si un cambio incremental deteriora el rendimiento se podría estar operando en un rango inestable.

 

 

           

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Autor: lrmdavid@exa.unne.edu.ar

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