Performability analysis of computer systems : from model specification to solution

Submitted by Elaine Almeida (elaine.almeida@nce.ufrj.br) on 2017-03-14T17:07:04Z No. of bitstreams: 1 06_91_000040407.pdf: 7248000 bytes, checksum: 24b78b2ffde032c733427af361ce1c6f (MD5)Made available in DSpace on 2017-03-14T17:07:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06_91_000040407.pdf: 7248000 bytes, checksum: 24b78b2ffde032c733427af361ce1c6f (MD5) Previous issue date: 1991-04-30Modelagem de disponibilidade/confiabilidade de sistemas de computação diz respeito à representação de mudanças na estrutura do sistema sendo modelado, geralmente, causadas por falhas, e como essas mudanças afetam a disponibilidade do sistema. Modelagem de desempenho, por outro lado, é voltada para a representação da natureza probabilística das demandas dos usuários e tenta prever a capacidade do sistema pra realizar tarefas, supondo-se que a estrutura do sistema permanece constante. Com o advento de sistemas desagradáveis, o sistema pode ser reestruturado em consequência a falhas e pode continuar a realizar tarefas, mesmo a uma capacidade reduzida. Análise de desempenhabilidade ('performability') considera o efeito das mudanças estruturais e o seu impacto no desempenho lobal do sistema. A complexibilidade dos atuais sistemas de computação, e a variedade de diferentes problemas a serem analisados, incluindo avaliação simultânea de desempenho e disponibilidade, demonstram a necessidade de ferramentas sofisticadas que permitam a especificação de uma classe geral de problemas além de incorporarem técnicas poderosas analíticas e/ou de simulação. No que diz respeito a especificação do modelo, é discutido um paradigma orientado a objeto, recentemente proposto, que acomoda uma grande variedade de aplicações. As principais vantagens deste paradigma são discutidas e é feita uma comparação com outras técnicas. No que diz respeito a métodos de solução, é feito um breve apanhado de desempenhabilidade de modelos Markov. É mostrado então, que muitas medidas relacionadas a desempenhabilidade podem ser calculadas usando-se a técnica de aleatorização (uniformização), marcando-se estados e/ou transições do modelo Markoviano do sistema sendo estudado. Finalmente, o problema de explosão de estados é abordado, e várias técnicas para lidar com o problema são discutidas.Computer system relialbility/availability modeling deals with the representation of changes in the structure of the system being modeled, which are generally due to faults, and how such changes affect the availability of the system. On the other hand, performance modeling involves representing the probabilistic nature of user demands and predicting the system capacity to perform useful work, under the assumption that the system structure remains constant. With the advent of degradable systems, the system may be restructurcd in responsc to faults and may continue to perform useful ,work, even though operating at lower capacity. Performability modeling considers the effect of structural changes and their impact on the overall performance of the system. The complexity of current computer systems and the variety of different problems to be analyzed, including the simultaneous evaluation of performance and availability, demonstrate the need for sophisticated tools that allow the specification of general classes of problems while incorporating powerful analytic and/or simulation techniques. Concerning model specification, a recently proposed object oriented modeling paradigm that accommodates a wide variety of applications is discussed and compared with other approaches. With respect to solution methods, a brief overview of past work on performability evaluation of Malkov models is presented. Then it is shown that many performability related measures can be calclllated using the uniformization or randomization technique by marking distinguished states and/or transitions of the Malkov model of the system being studied. Finally, the state space explosion ploblem is addressed and several techniques for dealing with the ploblem are discussed