Jan Hendrik Bartels Seminar: Leistungsanalyse unter Linux

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1 Jan Hendrik Bartels Seminar: Leistungsanalyse unter Linux Jan H. Bartels

2 XXX XXX XXX XXX XXX Einführung Leistungskennzahlen & Komponenten Methoden der Leistungsanalyse Zusammenfassung XXX XXX /33

3 Einführung Ablauf der Leistungsanalyse Gründe für die Leistungsanalyse Anwender der Leistungsanalyse Tools Problem mit der Definition 3/33

4 Ziele festlegen Komponenten auswählen Kennzahlen identifizieren Parametergrenzen formulieren Bestimmung der Last Auswahl eines Analyseverfahrens Durchführung und Auswertung Präsentation 4/33

5 Vergleichsmöglichkeit Kosten-Nutzen-Faktor Bestmögliche Leistung zu den geringsten Kosten Technischer Fortschritt Wettbewerb Optimierung Engpässe 5/33

6 6/33

7 Hard- und/ oder Softwareentwickler Systemanalytiker Systemadministratoren Rechenzentrumsleiter 7/33

8 Hard- & Softwareentwickler Analyse des Programmverhaltens Error Logfiles Messages User Messung der Leistung Optimierung 8/33

9 Systemanalytiker Analyse des Rechnersystemverhaltens Erkennung von Grenzwerten Konflikten Messung der Last Wissen für Modellierung 9/33

10 Systemadministrator Überwachung des Systems Reports Messung der Leistung Frühwarnfunktion Erkennung von Flaschenhälsen 10/33

11 Rechenzentrumsleitung Extrapolation Accounting Feedback Support Ressourcenvergabe 11/33

12 vmstat & top CPU Auslastung iostat CPU - & Speicherauslastung LatencyTop Analysiert die Wartezeit Powertop 12/33

13 Perf Hardwareereignisse (z.b. Tasks) & bildet Profil PAPI C Oprofile Kcachegrind (Valgrind) Profilerstellung Simulation von Speicherzugriffen & Cache Nutzung 13/33

14 iotop Nutzung der Festplatte von Prozessen Strace + lsof Kommunikation von Prozessen offene Ports + zugehöriger Prozess Iogrind Erstellen I/O Profile Ioprofile Analysiert und sammelt Daten 14/33

15 Der Begriff Leistung kann für Hohen Durchsatz Kurze Antwortzeit Zuverlässigkeit.. stehen, je nach Kontext 15/33

16 Jain (1991) Contrary to common belief, performance evaluation is an art.like artist, each analyst has a unique style. Given the sample problem, two analyst may choose different performance metrics and evaluation methodologies. Doherty (1970) Performance is the degree to which a computing system meets expectations of the person involved in it 16/33

17 Leistungskennzahlen & Komponenten Kennzahlen Last Komponenten Software Hardware 17/33

18 Antwortzeit/Latenz Reaktionszeit Durchsatz Verlustrate Auslastung Zugriffszeit.. 18/33

19 addition instruction instruction mixes kernels synthetic programs application benchmarks 19/33

20 20/33

21 SOFTWARE Anwendung(en) Betriebssystem Algorithmen Programmiersprache Compiler HARDWARE Prozessor(en) Arbeitsspeicher Festplatte(n) Controller RAID Netzwerktechnologie 21/33

22 Methoden der Leistungsanalyse Übersicht Analytische Modellierung Simulation Messung Monitoring im Detail Repräsentation 22/33

23 23/33

24 Modellbildung Gleichungen Warteschlangen Entwicklung Parameterbeziehung Genauigkeit 24/33

25 Modellbildung Struktur Verhalten Stochastische Simulation Deterministische Simulation Trace-gesteuerte Simulation Ausführungsgesteuerte Simulation 25/33

26 Durchführung am System Benchmarking Synthetische Benchmarks Kernel Monitoring Hardware Software Hybrid 26/33

27 Implementierungslevel Hardware-, Software- & Hybridmonitore Auslösungs-Mechanismus Event-driven Sample-driven Ergebnisdarstellung On-line Monitor Batch Monitor 27/33

28 Ergebnisse müssen Übersichtlich Verständlich & nachvollziehbar Interpretierbar Hilfe für Vergleiche Entscheidungen die Zusammenfassung 28/33

29 Gründe für die Analyse bestimmen Ziele aus den Gründen ableiten Komponenten auswählen Kennzahlen identifizieren Parametergrenzen formulieren Bestimmung der Last Auswahl eines Analyseverfahrens Durchführung und Auswertung Präsentation 29/33

30 Gibt es noch Fragen? Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

31 Bilder _2011.svg&filetimestamp= TI_1_Einfuehrung_4TO1.pdf 31/33

32 Webseiten vorlesungen/lars_lecture_02_requirements-metrics-techniques.pdf Platzner/Teaching/WS1011/GRA-TI/GRA- TI_6_Speicherhierarchie_4TO1.pdf Platzner/Teaching/WS1011/GRA-TI/GRA- TI_3_Leistungsbewertung_4TO1.pdf 32/33

33 Raj Jain, The Art of Computer Systems Performance Analysis, John Wiley, New York, 1991, ISBN Gunter Bolch: Leistungsbewertung von Rechensystemen mittels analytischer Warteschlangenmodelle, Leitfäden und Monographien der Informatik, B. G. Teubner, Stuttgart,1989, ISBN Martin Haas und Werner Zorn, Methodische Leistungsanalyse von Rechensystemen, R. Oldenbourg Verlag München Wien, 1995, ISBN Ludwig Frank, Planung und Betrieb von Rechensystemen, VDE Verlag GMBH Berlin,1996, ISBN Peter Rechenberg und Gustav Pomberger, Informatik-Handbuch, Carl Hanser Verlag München Wien, 2002, ISBN Gunter Bolch und I. F.Akyildiz, Analyse von Rechensystemen, Teubner, 1982, ISBN Rainer Klar, Messung und Modellierung paralleler und verteilter Rechensysteme, Teubner, 1995, ISBN Daniel Versick, Verfahren und Werkzeuge zur Leistungsmessung, analyse und - bewertung der Ein-/Ausgabeeinheiten von Rechensystemen, Logos Verlag Berlin GmbH, 2009, ISBN /33

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