Leistungsbewertung von Rechensystemen

Ein wichtiges Kriterium zur Beurteilung moderner Rechnersysteme und -netzwerke ist neben der Zuverlässigkeit und Benutzerfreundlichkeit vor allem die Leistung (Performance). Leistungsgrößen aus Anwendersieht sind z.B. die Antwortzeit und die Bearbeitungszeit bestimmter Aufgaben, aus Betreibersieht der Durchsatz und die Auslastung der einzelnen Rechnerkomponenten. Leistungsbewertung wird im wesentlichen beim Entwurf, bei der Auswahl und beim Thning von Rechensystemen durchgeführt: - Durch Vorhersage der Leistungsfähigkeit noch nicht bestehender Systeme kön nen neuartige Konzepte und Strukturen untersucht werden. - Durch Ermittlung der Leistung bereits vorhandener Rechenanlagen kann der Anwender die für seine Zwecke geeignetste auswählen. - Durch Erkennen und Beseitigen systeminterner Engpässe kann man gezielte Maßnahmen zur Leistungssteigerung durchführen. Zur Leistungsbewertung werden Meßmethoden und Modellbildungstechniken ein gesetzt. Für die Modellbildung von Rechensystemen sind dabei Warteschlangen modelle, speziell Warteschlangennetze, die mit Hilfe analytischer Methoden oder simulativ untersucht werden können, besonders geeignet. Dieses Buch, das eine vollständige Neubearbeitung des 1982 in diesem Verlag er schienenen Buches "Analyse von Rech~nsystemen" ist, befaßt sich mit der in ihrer Anwendung einfachsten und billigsten dieser Methoden - der analytischen Modell bildung. Messungen erfordern teure Meßapparaturen oder Eingriffe ins Systempro gramm und können nur bei existierenden Systemen angewendet werden. Simula tionen sind sehr zeitaufwendig und damit auch teuer. Aus diesem Grund soll man immer versuchen analytische Modellbildung zur Leistungsbewertung einzusetzen.

Inhalt
0 Einführung und Überblick.- 1 Modellerstellung.- 1.1 Konfigurationsbeschreibung.- 1.2 Lastbeschreibung.- 1.3 Modellbeschreibung.- 1.4 Modellierbarkeit realer Rechensysteme mit Warteschlangennetzen.- 1.5 Offene und geschlossene Modelle.- 1.6 Zusammenfassung.- 2 Warteschlangenmodelle von Rechensystemen.- 2.1 Wahrscheinlichkeitstheoretische Grundlagen.- 2.2 Elementare Wartesysteme.- 2.3 Warteschlangennetze.- 3 Markov-Prozesse.- 3.1 Stochastische Prozesse.- 3.2 Markov-Ketten.- 3.3 Globale Gleichgewichtsgleichungen.- 4 Numerische Analyseverfahren.- 4.1 Iterative numerische Methode.- 4.2 Direkte numerische Methode.- 4.3 Rekursive numerische Methode.- 5 Exakte Analyse von Produktformnetzen.- 5.1 Lokales Gleichgewicht.- 5.2 Produktformlösungen.- 5.3 Effiziente Analysealgorithmen.- 6 Approximative Analyse von Produktformnetzen.- 6.1 Approximationen der Mittelwertanalyse.- 6.2 Summationsmethode.- 6.3 Grenzwertanalyse.- 7 Approximative Analyse von Nichtproduktformnetzen.- 7.1 Dekompositionsverfahren.- 7.2 Erweiterung der Mittelwertanalyse.- 7.3 Produktformapproximationen.- 8 Spezielle Probleme.- 8.1 Prioritätsnetze.- 8.2 Simultane Betriebsmittelbelegung.- 8.3 Serialisierungsverzögerungen.- 8.4 Fork-Join-Systeme.- 8.5 Blockiernetze.- 8.6 Kommunikation in lokalen Netzen.- 8.7 Performability.- 9 Operationelle Analyse.- 9.1 Operationelle Analyse eines einzelnen Knotens.- 9.2 Operationelle Analyse von Warteschlangennetzen.- 9.3 Vergleich mit stochastischen Methoden.- 10 Beispiele für Anwendungen in der Praxis.- 10.1 Rechenanlagen.- 10.2 Rechnerkomponenten.- 10.3 Verbindungsstrukturen und -netze.- 10.4 Modellierungswerkzeuge.- Monografien, Bücher.- Stichwortverzeichnis.

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