DataMuseum.dk

top - metrics - download

    Length: 13056 (0x3300)
    Types: TextFile
    Names: »afsnit7«

└─⟦667bb35d6⟧ Bits:30007480 RC8000 Dump tape fra HCØ.
    └─⟦4334b4c0b⟧ 
        └─⟦5f6008f5a⟧ »speciale« 
            └─⟦this⟧ 

TextFile

mode list.yes
vko2=set 200
afs7=set 200
scope user afs7
vko11=set 10 disc3
afs7=typeset check.no hyphen.c.vko11 proof.vko2 machine.diablo
*se $* $pl ,30,235,,10$
$lw 160$$ld18$
$pn 5,119$
$sb ^,6$
$rh 1,KONKLUSION$
$ps0$
$ns 1,4,_«bs»7_«bs»._«bs»K_«bs»o_«bs»n_«bs»k_«bs»l_«bs»u_«bs»s_«bs»i_«bs»o_«bs»n_«bs».$
$np$
Dette afsnit giver først en opsummering af de vigtigste resultater,
der er opnået ved vurderingen af OP-systemet. Derefter beskrives,
hvilke erfaringer, der er opnået i forbindelse med løsningen af
opgaven.
$ns 1,4,_«bs»7_«bs»._«bs»1_«bs»._«bs»K_«bs»o_«bs»n_«bs»k_«bs»l_«bs»u_«bs»s_«bs»i_«bs»o_«bs»n__«bs»a_«bs»f__«bs»v_«bs»u_«bs»r_«bs»d_«bs»e_«bs»r_«bs»i_«bs»n_«bs»g_«bs»e_«bs»n_«bs».$
$np$
Det betragtede oplysningssystem benyttes udover af KTAS også af
de andre telefonselskaber i Danmark. Derudover er systemet solgt til
en del andre lande. Udbredelsen af systemet viser, at OP-systemet 
er anvendbart til dets formål, bl.a. fordi dets reaktionsevne er god.
$np$
Vurderingen af OP-systemet viste, at den meste tid til behandlingen af
forespørgsler går i RC8000. De efterfølgende bemærkninger vil således
koncentreres om en konklusion af vurderingen af RC8000-delen af OP-systemet.
Den nævnte artikel beskæftiger sig ligeledes kun med RC8000-delen.
$np$
I den vedlagte artikel fra Data karakteriseres systemet, som " et
datamatisk system med ekstrem høj ydeevne." Det anføres, at "den ekstremt
høje ydeevne er opnået ved en vidtgående udnyttelse af konkret viden om systemet
 i
konstruktionsprocessen, samt ved at optimere udnyttelsen af materiellet
(CPU,datakanaler etc.) gennem anvendelsen af parallelle processer."
$np$
På baggrund af denne opgave kan jeg give forfatterne af artiklen ret i,
at systemets ydeevne er imponerende. I betragtning af, at man hos
KTAS pr. 1.1.78. har ca. 1 mill. abonnenter med omkring
1.5 mill. telefoner, må det anses for særdeles hurtigt at kunne
besvare 90 % af forespørgslerne i en hårdt belastet time på under 1.5 s. Den gennemsnitlige
svartid i en hårdt belastet time, hvor der modtages omkring 6000 forespørgsler,
er på ca. 600-700 ms. 
$np$
Det bør her påpeges, at min undersøgelse af OP-systemet er foretaget ved
KTAS i modsætning til den nævnte artikel, der omhandler systemet hos Jydsk
Telefon. Dette bevirker, at der ikke kan foretages en sammenligning
mellem de opnåede resultater. 
Grunden til dette er forskelle i antallet af abonnenter pr. stednavn. Stednavnet
er eneste kriterie, der skal forefindes i en søgeforespørgsel. Antallet af abonnenter
pr. stednavn har indflydelse på, hvordan de anvendte filer over abonnenter gennemsøges.
Fra nævnte artikel kan nævnes, at med en belastning på ca. 8000 forespørgsler 
pr. time er den gennemsnitlige svartid ved Jydsk Telefon på 273 ms, hvorimod
den ved KTAS er ca. 869 ms. Ud fra opdelingen af svartiden viser det sig,
at det er søgeprocessen, der bevirker denne forøgelse i svartiden. Helt præcist
bevirker det forøgede antal abonnenter pr.stednavn i KTAS's område i forhold
til Jydsk Telefon, at der gennemsnitlig skal 8 pladelagertilgange mere
til at besvare en forespørgsel. Den i denne opgave foretagne vurdering af
OP-systemet er derfor kun gyldig for OP-systemet hos KTAS.
$np$
Fra min vurdering af OP-systemet vil  jeg uddybe, hvilke faktorer,
der bevirker, at OP-systemet er et system med ekstrem høj ydeevne. Den vigtigste
ting, der giver en god reaktionsevne er en god organisation af de indgående
pladelagre. I manualer om de anvendte pladelagre, er den gennemsnitlige positioneringstid
for diskhovedet anført til 30 ms. Den minimale positioneringstid anføres til 7 ms, hvilket
svarer til at diskhovedet flyttes et spor.
$np$
Organiseringen af de til OP-systemet hørende pladelagre er foretaget på baggrund af
en konkret viden dels om forespørgslernes kriteriesammensætning, og
dels om et pladelagers opbygning. Det er derfor lykkedes at organisere specielt
de på søge- og opslagsdisken eksisterende indekssekventielle filer 
særdeles effektivt.
$np$
Opbygningen af de indekssekventielle filer er foretaget således, at
positioneringstiden for diskhovedet minimeres. Dette er implementeret ved at
filernes organisation sikrer, at pladelagerhovedet kun flyttes ind mod centrum
af pladen. Ud fra de i logfilen udførte målinger og simuleringen af
OP-systemet, har det vist sig, at en positionering af diskhovedet foretages på
gennemsnitlig ca. 8 ms. På baggrund af at en positionering
for et tilsvarende pladelager tager 38 ms, må den opnåede organisering af pladelagrene anses for meget effektiv.
$np$
Ud fra betragtning af OP-systemet i en hårdt belastet time svarende til at
5733 forespørgsler pr. time har det vist sig, at den mest betydende størrelse
i den gennemsnitlige svartid er køtiden i søgeprocessen. Denne køtid udgør
ved denne belastning
41.7 % af den gennemsnitlige svartid. Svarende til samme belastning er centralenheden
kun
udnyttet i 31.7 % af en time. Dette har givet anledning til at betragte,
hvordan de 4 parallelle processer fungerer sammen. Fra vurderingen i afsnit 6 har
det vist sig, at søgeprocessen er den mest betydende proces. 66 % af forespørgslerne
skal gennem denne proces. Sammen med, at den anvender mest CPU-tid, bevirker
dette, at netop søgeprocessen begrænser systemets ydeevne. 
$np$
Når et datamatisk system som OP-systemet programmeres i form af 4 parallelle processer for
at maksimere udnyttelsen af CPU-en, opnås dette bedst ved at
fordele opgaverne ligeligt mellem de 4 processer.
 
Den geografiske fordeling af abonnenterne hos KTAS  betyder,
at der ikke opnås det maksimale udbytte af, at systemet er multiprogrammeret.
Netop det at søgeprocessen anvender forholdsvis meget mere tid til
behandling af en forespørgsel end de andre processer, bevirker at de tidsrum, hvor
søgeprocessen ikke benytter CPU-en(under en diskaccess), ikke kan udfyldes af de andre
processer, fordi de simpelthen ikke har forespørgsler at kunne behandle.
$np$
De stillede forslag til forbedring af OP-systemet er derfor stillet for
at forbedre forespørgslernes behandling ved søgeprocessen. For at sikre
at søgeprocessen får tildelt CPU-tid, hvis den har en forespørgsel
til behandling, er det forsøgt, at prioritere søgeprocessen højere end
de andre processer. Dette forslag viste imidlertid ikke nogen forbedring
af systemets ydeevne. Den gennemsnitlige svartid blev tværtimod
forøget, men der skete en lille formindskelse af køtiden ved søgeprocessen. 
Forslaget bevirker således, at søgeforespørgsler får en lille formindskelse
i svartiden, men dette sker på bekostning af, at svartiden for andre
forespørgselstyper forøges.
$np$
Et andet forslag til forbedring af systemet har været at dublere datakanalen,
dvs. kommunikationsforbindelsen mellem pladelagrene og det indre lager.
Forslaget blev implementeret så søgeprocessen blev koblet til den ene
datakanal og opslags- og outputdisken blev koblet til den anden.
Det bevirkede en lille formindskelse af den gennemsnitlige svartid.
På baggrund af den normalt lille udnyttelse af 
datakanalen (ved 6000 forespørgsler pr. time 15.6 %) var det dog
klart, at datakanalen ikke kunne være så betydende at forslaget ville give meget store
forbedringer i den gennemsnitlige svartid.

$np$
De forslag, som gav den største forbedring af systemets ydeevne, har været at
dublere søgeprocessen og anskaffelse af en hurtigere RC8000. 
Ved at dublere søgeprocessen opnås, at den tid, hvor den ene proces
venter på pladelageret, kan anvendes af den anden søgeproces. Denne effekt opstår
først ved en ret stor belastning (ca. 4000 forespørgsler pr. time), 
idet forslaget kræver, at begge søgeprocesser har forespørgsler at
behandle. Dublering af søgeprocessen kræver en del ændringer i OP-systemets
programmel, men det vil være et forslag, det er muligt at implementere
simpelt. 
Ved  forslaget opnås, at OP-systemet kan behandle ca. 8000 forespørgsler
pr. time med den samme gennemsnitlige svartid, som det i dag anvendte system
giver ved ca. 6000 forespørgsler pr. time. Ved store belastninger bliver
OP-systemet  således forbedret med ca. 33 %.
$np$

 Et forslag
der er opstået på baggrund af resultaterne fra dubleringen af søgeprocessen er,
at opspalte søgeprocessen i stedet for at dublere den. Dette forslag
vil formentlig være vanskeligere at implementere. Da det derudover var
ret vanskeligt at implementere i simulatoren, har en dybere undersøgelse af
forbedringsgevinsten af dette forslag ikke været mulig. Jeg mener dog, at
forslaget alvorligt bør overvejes, hvis OP-systemet skal forbedres betydeligt.
$np$
Det forbedringsforslag, der viste sig at give den
største forbedring af OP-systemet, har været anskaffelsen af en
hurtigere RC8000. Dette kan opnås ved brug af et cache lager. 
Herved bliver CPU-en omkring dobbelt så 

hurtig. Med en sådan RC8000 har resultater fra simulatoren vist, at
OP-systemet derved kan behandle ca. 12000 forespørgsler pr. time med samme
gennemsnitlige svartid, som OP-systemet idag kan klare med ca. 6000 forespørgsler
pr. time.
$np$
Opsummerende til de stillede forbedringsforslag kan nævnes,
at de forslag der bevirker den største forøgelse af systemets ydeevne er, at
dublere søgeprocessen eller anskaffelse af en hurtigere RC8000. Til de tre modeller
af OP-systemet nemlig (1) det idag kørende system, (2) et system med en dubleret
søgeproces og (3) et system med en hurtigere centralenhed, er kapaciteten af 
systemerne følgende:
 Ved det kørende OP-system

er kapaciteten på ca. 12000 forespørgsler pr. time. Ved en dublering
af søgeprocessen forøges kapaciteten til ca. 15000. Dette sker 
ved, at CPU-ens udnyttelsesgrad forøges. Ved anskaffelse af hurtigere CPU opnås,
at kapaciteten bliver ca. 17000 forespørgsler pr. time. Ved den sidst nævnte model
bliver søgedisken den maksimalt udnyttede enhed med en udnyttelsesgrad på 58.8 % ved 16500 forespørgsler pr. time. Dvs. at efter anskaffelsen af en hurtigere
CPU, vil det formentlig blive søgedisken, der er flaskehalsen ved systemet.
$np$
Det idag kørende OP-systems flaskehals er ved en teoretisk model fundet til at
være centralenheden. Dette betyder, at CPU-en er den enhed, hvor en forøgelse af
dens hurtighed, bevirker den største formindskelse i den gennemsnitlige svartid.
$ns 1,4,_«bs»7_«bs»._«bs»2_«bs»._«bs»E_«bs»r_«bs»f_«bs»a_«bs»r_«bs»i_«bs»n_«bs»g_«bs»e_«bs»r__«bs»o_«bs»p_«bs»n_«bs»å_«bs»e_«bs»t__«bs»v_«bs»e_«bs»d__«bs»l_«bs»ø_«bs»s_«bs»n_«bs»i_«bs»n_«bs»g__«bs»a_«bs»f__«bs»o_«bs»p_«bs»g_«bs»a_«bs»v_«bs»e_«bs»n_«bs».$
$np$
I forbindelse med vurderingen af det foreliggende system har de mest
tidskrævende opgaver været at opnå et tilstrækkeligt dybt kendskab til
systemet. Derudover har de foretagne målinger i logfilen været
ret tidskrævende. At systemet kontinuerligt anvendes har begrænset
mulighederne i at måle på systemet. Det har derfor været nødvendigt
at opbygge en simulator af OP-systemet, og ved
hjælp af denne simulator er den egentlige vurdering af systemet foretaget.
Når en vurdering bygges på en simulator, er det essentielt, at denne simulator
afbilder systemet med en vis nøjagtighed. Det har således været særdeles tidskrævende
at konstruere simulatoren og validere denne.
$np$
Derudover har det været nødvendigt at foretage mindre betydende simplificeringer ved
systemet for at kunne simulere det. Simulatoren afbilder således ikke helt, at systemet
er et interaktivt system, hvor forespørgsler først afsendes, når svaret på
forrige forespørgsel er modtaget. I simulatoren anvendes et fast ankomstmønster.
Simulationskørsler har imidlertid vist, at der er opnået et rimeligt nøjagtigt
billede af OP-systemets RC8000-del ved den konstruerede simulator.
$np$
Et samlet indtryk af den foretagne vurdering er, at der er brugt
for meget tid på ting, der i sidste ende viste sig enten mindre
anvendelige eller helt ubrugelige. Her tænkes bl.a. på
et forsøg på at indsætte nogle programtællere i RC3500(beskrevet i afsnit 4).
Derudover tænkes på en del af den litteratur, der eksisterer om præstationsvurdering er mindre anvendelig her.
Denne litteratur er i de fleste tilfælde direkte rettet mod vurderingen
af et konkret  system, der ikke direkte kan sammenlignes med
OP-systemet. De teoretiske modeller, som er opstillet er derudover vanskelige
at anvende, idet de bygger på nogle forudsætninger, som det ikke
med sikkerhed kan siges at være opfyldt ved OP-systemet.
$np$
Udover de anførte ting har det været vanskeligt at finde velegnede
forbedringsforslag til systemet. Det er for uoverskueligt at
sætte sig ind i selve programmerne bag OP-systemet, så vurderingen
af, om des,tillede forbedringsforslag kan anvendes bygger således kun
på et skøn delvist opstillet af undertegnede og delvist af KTAS.
$ef$
scope user afs7
scope user vko2
finis
▶EOF◀