Methodische Leistungsanalyse von Rechensystemen

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Hauptverfasser: Haas, Martin (VerfasserIn), Zorn, Werner (VerfasserIn)
Format: Buch
Sprache:German
Veröffentlicht: München [u.a.] Oldenbourg 1995
Schriftenreihe:Handbuch der Informatik 2,6
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adam_text METHODISCHE LEISTUNGSANALYSE VON RECHENSYSTEMEN VON DR. MARTIN HAAS, FORSCHUNGSZENTRUM INFORMATIK AN DER UNIVERSITAET KARLSRUHE UND PROFESSOR DR.-ING. WERNER ZORN, UNIVERSITAET KARLSRUHE R. OLDENBOURG VERLAG MUENCHEN WIEN 1995 INHALTSVERZEICHNIS VORWORT DER HERAUSGEBER 9 VORWORT DER AUTOREN 11 1 EINFUEHRUNG 13 1.1 NOTWENDIGKEIT DER LEISTUNGSANALYSE 14 1.2 METHODEN DER LEISTUNGSANALYSE 16 1.2.1 MESSMETHODEN 17 1.2.2 MODELLIERUNG 18 1.2.3 EINSATZ DER METHODEN 22 2 LEISTUNGSVERHALTEN VON RECHENSYSTEMEN 25 2.1 SYSTEMMODELL :....* 25 2.2 DYNAMISCHE PROZESSE..... 26 2.2.1 DETERMINISTISCHE PROZESSE 26 2.2.2 STOCHASTISCHE PROZESSE 26 2.3 KONFIGURATIONSMODELL.-. 27 2.3.1 KLASSIFIZIERUNG VON BETRIEBSMITTELN 27 2.3.2 BETRIEBSMITTELSTRUKTUREN 28 2.3.3 KONFIGURATIONSKENNGROESSEN 30 2.4 LASTMODELL 30 2.4.1 AUFTRAG 30 2.4.2 AUFTRAGSKLASSE 32 2.4.3 LASTKENNGROESSEN 32 2.5 LEISTUNGSKENNGROESSEN 33 2.5.1 ELEMENTARE KENNGROESSEN 33 2.5.2 ZUSAMMENGESETZTE KENNGROESSEN 36 2.5.3 NUTZ- UND SERVICE-RATE 37 2.6 DYNAMISCHE ABBILDUNG DER LAST AUF DIE KONFIGURATION 39 2.6.1 KNOTENTYPEN 39 2.6.2 WARTESCHLANGENNETZE 43 2.6.3 BEDIENSTRATEGIEN 46 2.6.4 LASTBEGRENZUNG 50 2.7 GRUNDLEGENDE DEFINITIONEN UND GESETZE 52 2.7.1 GLEICHGEWICHT DER AUFTRAGSFLUSSRATEN 52 2.7.2 GESETZ VON LITTLE 53 2.7.3 ANTWORTZEITGESETZ 55 2.7.4 MAXIMALDURCHSATZ 56 2.7.5 STABILITAETSBEDINGUNG 56 2.7.6 AUSLASTUNG 57 2.7.7 VERKEHRSFLUSSGESETZ 57 2.7.8 ENGPASSKOMPONENTE 58 2.7.9 SAETTIGUNGSPUNKT 61 INHALTSVERZEICHNIS 2.8 INTERPRETATION DER EXPERIMENTE 63 2.8.1 PARAMETERSCHAETZUNG 63 2.8.2 KORRELATIONSANALYSE 65 2.8.3 REGRESSIONSANALYSE 65 2.8.4 NORMIERUNG VON KENNGROESSEN 66 3 DETERMINISTISCHE ANALYSE 67 3.1 ANWENDUNG DER DETERMINISTISCHEN ANALYSE 67 3.2 PRINZIPIELLE VORGEHENSWEISE 68 3.3 ANALYSE VON PARALLELITAETSSCHEMATA 68 3.4 LEISTUNGSPROGNOSE EINES REPAIRMAN-SYSTEMS 75 3.5 WORST-CASE/BEST-CASE-ANALYSE 83 4 STOCHASTISCHE ANALYSE 87 4.1 GRUNDLAGEN. 87 4.1.1 MARKOV-PROZESSE 87 4.1.2 GEBURTEN/STERBEPROZESSE 90 4.1.3 BERECHNUNG DER ZUSTANDSWAHRSCHEINLICHKEITEN 90 4.1.4POISSON-PROZESSE 93 4.1.5 BERECHNUNG DER RESTLEBENSZEIT 95 4.2 ANALYSE VON WARTESYSTEMEN 96 4.2.1 GRUNDMODELL 97 4.2.2 M/M/1-WARTESYSTEM 98 4.2.3 M/M/M-WARTESYSTEM 100 4.2.4 M/M/~ -SYSTEM 102 4.2.5 M/E U /1-WARTESYSTEM 103 4.2.6 H U -BEDIENSYSTEM 107 4.2.7 COX-BEDIENSYSTEM 108 4.2.8 M/G/1-SYSTEM 109 4.2.9 M/G/L-RR-WARTESYSTEM 109 4.2.10 M/G/1-LCFS- WARTESYSTEM 110 4.2.11 M/G/1-PRIORITAETS WARTESYSTEM 111 4.3 WARTESCHLANGENNETZE MIT EINER AUFTRAGSKLASSE 117 4.3.1 AUFTRAGSFLUSSRATENGLEICHUNG 118 4.3.2 GLOBALES UND LOKALES GLEICHGEWICHT 121 4.3.3 ALLGEMEINE BERECHNUNGSVERFAHREN 123 4.3.4 PRODUKTFORM 128 4.3.5 PRODUKTFORM FUER OFFENE WARTESCHLANGENNETZE 131 4.3.6 PRODUKTFORM FUER GESCHLOSSENE WARTESCHLANGENNETZE 133 4.4 WARTESCHLANGENNETZE MIT MEHREREN AUFTRAGSKLASSEN 147 4.4.1 DAS BCMP-MODELL 147 4.4.2 BCMP-PRODUKTFORM 153 4.4.3 VEREINFACHUNGEN DER BCMP-PRODUKTFORM 156 4.5 MITTELWERTANALYSE 164 4.5.1 MITTELWERTANALYSE BEI EINER AUFTRAGSKLASSE 164 4.5.2 MITTELWERTANALYSE BEI MEHREREN AUFTRAGSKLASSEN 168 INHALTSVERZEICHNIS 4.6 APPROXIMATIONSVERFAHREN FUER WARTESCHLANGENNETZE 175 4.6.1 APPROXIMATIONEN MIT HILFE DES MITTELWERTALGORITHMUS 175 4.6.2 DIFFUSIONSAPPROXIMATION 180 4.6.3 DEKOMPOSITIONSVERFAHREN 184 4.6.4 UEBERBLICK UEBER WEITERE VERFAHREN 185 5 OPERATIONELLE ANALYSE 189 5.1 OPERATIONELLE ANALYSE VON WARTESYSTEMEN 189 5.2 OPERATIONELLE ANALYSE VON WARTESCHLANGENNETZEN 190 6 MESSMETHODEN 197 6.1 KLASSIFIZIERUNG DER MESSMETHODEN 197 6.1.1 MESSOBJEKTE, MESSGROESSEN UND MESSWERKZEUGE 198 6.1.2 VERFAHREN DER DATENERFASSUNG 198 6.1.3 VERFAHREN DER DATENAUSWERTUNG 200 6.2 MESSUNG VON VERTEILTEN MESSOBJEKTEN 201 6.3 KRITERIEN ZUR AUSWAHL EINES MESSWERKZEUGS 202 6.4 MESSUNG UND SCHAETZUNG VON SYSTEMKENNGROESSEN 203 6.5 SOFTWARE-MONITORE 206 6.5.1 ACCOUNTING-SYSTEME 206 6.5.2 STANDARD-SOFTWARE-MONITORE 207 6.5.3 PROBLEMSPEZIFISCHE SOFTWARE-MONITORE 208 6.6 HARDWARE-MONITORE 209 6.6.1 ALLGEMEIN EINSETZBARE HARDWARE-MONITORE 209 6.6.2 SPEZIALISIERTE HARDWARE-MONITORE 210 6.7 VERGLEICH VON SOFTWARE- UND HARDWARE-MONITOREN 210 6.7.1 MESSGROESSENVERGLEICH 210 6.7.2 VOR- UND NACHTEILE VON SOFTWARE- UND HARDWARE-MONITOREN 212 6.8 HYBRID-MONITORE 213 6.9 BENCHMARK-MESSUNGEN 214 6.9.1 PRINZIPIELLE VERFAHREN 214 6.9.2 STANDARD-BENCHMARKS 215 6.9.3 LASTAUFBRINGUNG 217 6.9.4 LASTGENERIERUNG 218 7 SIMULATION 219 7.1 GRUNDBEGRIFFE, KLASSIFIKATION 219 7.2 ABLAUFSTEUERUNG 220 7.3 MODELLSTEUERUNG 223 7.3.1 ERZEUGUNG GLEICHVERTEILTER ZUFALLSZAHLEN 224 7.3.2 ERZEUGUNG BELIEBIG VERTEILTER ZUFALLSZAHLEN 225 7.4 LASTAUFBRINGUNG 227 7.5 DATENERFASSUNG UND -AUSWERTUNG 227 7.6 DURCHFUEHRUNG VON EXPERIMENTEN 228 7.6.1 BESTIMMUNG DER EINSCHWINGPHASE 228 7.6.2 DAUER DES SIMULATIONSEXPERIMENTS 229 INHALTSVERZEICHNIS 8 WERKZEUGE ZUR LEISTUNGSANALYSE 231 8.1 MESSWERKZEUGE 231 8.1.1 SOFTWARE-MONITORE FUER GROSSRECHENSYSTEME 231 8.1.2 MONITORE FUER LOKALE NETZWERKE 235 8.2 MODELLIERUNGSWERKZEUGE 237 8.2.1 ANALYTISCHES MODELLIERUNGSSYSTEM SNAP 237 8.2.2 SIMULATIONSSYSTEM BORIS 241 8.2.3 MODELLIERUNGSWERKZEUG RESQ 251 8.2.4 MODELLIERUNGSWERKZEUGE MIT GRAPHISCHEN OBERFLAECHEN 253 8.3 ZUSAMMENSPIEL VON MESSUNG UND MODELLIERUNG 254 8.3.1 MESSGROESSEN FUER DIE ANALYTISCHE ODER SIMULATIVE MODELLIERUNG 255 8.3.2 ANALYTISCHE MODELLIERUNG EINES GROSSRECHENSYSTEMS .256 8.3.3 SIMULATION EINES CLIENT/SERVER-SYSTEMS 270 ANHANG 275 A-L WAHRSCHEINLICHKEITSTHEORETISCHE GRUNDLAGEN 275 A-L.L DISKRETE ZUFALLSVARIABLEN 275 A-L.2 KONTINUIERLICHE ZUFALLSVARIABLE 277 A-2 GLOSSAR DER WICHTIGSTEN ABKUERZUNGEN 280 LITERATURVERZEICHNIS 282 REGISTER 288
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