PDF de programación - Análisis de Rendimiento en Sistemas de Cómputos

Universidad Nacional del Nordeste

Facultad de Ciencias Exactas, Naturales y Agrimensura

Licenciatura en Sistemas de Información

Trabajo Final de Aplicación

“Análisis de Rendimiento en Sistemas de Cómputos”



Autor: Romero, Carlos Alberto – LU: 39188

Profesores Orientadores:

Dr. David Luis la Red Martínez

Lic. Valeria E. Uribe

Profesora Coordinadora: Mgter. Sonia Itatí Mariño

Corrientes – Argentina

2013



Análisis de Rendimiento en Sistemas de Cómputos



Prólogo

El trabajo final de aplicación se realizó en la Facultad de Ciencias Exactas, Naturales y

Agrimensura en la Universidad Nacional del Nordeste y es la continuación de un trabajo

de adscripción realizado en la asignatura Sistemas Operativos. El desarrollo se hizo

sobre los contenidos de la asignatura antes mencionada, como así también de la

asignatura Evaluación y Procesamiento de Datos, donde se hizo hincapié en los

algoritmos para el Análisis de Rendimiento en Sistemas de Cómputos.

Se ha detectado que existen dificultades en los alumnos en identificar la fórmula que se

debe utilizar en cada uno de los enunciados de los ejercicios prácticos referidos a

análisis de rendimiento.

Por ello la propuesta consistió en poner a disposición de los alumnos una herramienta

como complemento de lo desarrollado en clase.

Se realizó un aplicativo web diseñado para motivar el proceso de enseñanza-

aprendizaje, basado en un applet que actúa como contenedor de las diferentes

interfaces utilizadas. Cada una de ellas representa la ejecución de un método de

evaluación de rendimiento, incluyéndose ley de Amdhal, rendimiento, mejora, análisis

comparativo, análisis operacional, caracterización de la carga y planificación de la

capacidad.

Además se desarrolló un aplicativo web que permite al alumno autoevaluar los

aprendizajes logrados.

La implementación del aplicativo web hace uso del b-learning, modelo de enseñanza-

aprendizaje combinado, que recoge las ventajas del modelo a distancia y aprovecha la

importancia del grupo, el ritmo de aprendizaje y el contacto directo con el profesor de la

enseñanza presencial.

Este informe se ha organizado de la siguiente manera:

En el capítulo 1 se menciona brevemente el problema que los alumnos tienen con la

interpretación de los enunciados de los ejercicios prácticos de análisis de rendimiento,

lo que llevó a plantear como objetivo principal del trabajo el desarrollo de un software

interactivo con applet que faciliten el proceso enseñanza-aprendizaje.

A continuación se presenta una breve descripción del método de enseñanza-

aprendizaje blended learning, de la evaluación del rendimiento, de la ley de Amdhal, del

análisis comparativo del rendimiento, de la introducción al análisis operacional, de la

técnica de agrupamiento (clustering) y de la planificación de la capacidad, finalizando

este capítulo con los objetivos y la fundamentación del proyecto.


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 Blended learning: En los últimos años, se han observado demasiadas

experiencias que bajo la denominación de "e-learning" (aprendizaje

electrónico) no van más allá del "e-reading" (lectura de

textos

electrónicos). En este contexto muchos autores han indicado que este

método de enseñanza-aprendizaje está estancado y que se deben definir

nuevas metodologías que mejoren y activen la formación online.

En este escenario surgió el b-learning como una nueva metodología que evolucionaba

la enseñanza no presencial y la formación presencial conformando un método mixto.

 Evaluación de rendimiento: Una manera sencilla de comparar los

rendimientos de diversos sistemas informáticos es utilizar como medida

de prestaciones el tiempo de ejecución de un programa o, más

habitualmente, un conjunto de programas. Estos programas representan

la carga de prueba en la que se basarán los resultados del estudio

comparativo.



Ley de Amdhal: La Ley de Amdhal define la ganancia de rendimiento o

aceleración (speedup) que puede lograrse al utilizar una característica

particular.

 Análisis comparativo del rendimiento: Cualquier asunto que involucre

la medida de prestaciones de un equipo y una posterior comparación con

otros sistemas provocará, inevitablemente, opiniones controvertidas. La

tendencia actual dentro del campo de la evaluación de prestaciones se

orienta principalmente a utilizar índices que tienen en cuenta el tiempo de

ejecución en un equipo sobre un conjunto de programas de prueba o de

evaluación (benchmarks).



Introducción al análisis operacional: El análisis operacional forma

parte de una serie de técnicas, denominadas analíticas, empleadas en la

estimación del rendimiento de los sistemas informáticos. Estas técnicas

hacen uso de un modelo de comportamiento del equipo y su carga, y

calculan los índices de prestaciones a partir de este modelo.

 Técnica de agrupamiento

(clustering): El análisis mediante

agrupamiento es una técnica matemática para agrupar medidas, sucesos

o trabajos individuales que son similares en algún aspecto o de alguna

manera. Estos trabajos se describen mediante los valores numéricos de

un conjunto de parámetros, tales como el tiempo de procesador utilizado,

el número de operaciones de entrada/salida realizadas a los diferentes


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periféricos, la memoria necesaria para la ejecución, etc. La elección de

los parámetros utilizados para caracterizar los trabajos es importante y

depende del propósito para el que se haya construido el modelo.

 Planificación de la capacidad: La planificación de la capacidad observa

las necesidades de negocio que se deben satisfacer, entendiendo y

analizando las cargas de trabajo que se van a ejecutar y el servicio

(tiempo de respuesta) que se quiere dar, y detalla los recursos físicos

(capacidad) necesarios.

En el capítulo 2 se detalla minuciosamente la manera en que se estructuró el trabajo;

la misma se dividió en 3 grandes etapa:

 La primera de ella se dedicó especialmente a recopilar toda la

información necesaria de cada uno de los algoritmos, se seleccionó los

contenidos más significativos para el rendimiento en sistemas de

cómputos, se consultó trabajos, sitios web, tesis con orientación a la

enseñanza-aprendizaje.

 La segunda se divide en 4 sub-etapas:

 En la primera se efectuó el análisis de la información y el

comportamiento de los métodos desarrollados en el sub-

sistema de métodos; también se describieron las prestaciones

que debían cumplir las interfaces.

 En la segunda se realizó el diseño del sub-sistema de métodos

y se presentó el primer prototipo de las interfaces.

 En la tercer sub-etapa se efectuó el desarrollo del applet y de

cada una de las interfaces que simulan el comportamiento de

un método de análisis de rendimiento.

 En la última sub-etapa se implementó el sub-sistema de

métodos proporcionando información para refinar los resultados

previstos.

 En la última etapa, para completar el proceso de autoaprendizaje, se

desarrolló el sub-sistema de autoevaluación dividiéndolo en cuatro sub-

etapas:

 En la primera se seleccionó el contenido teórico disciplinar

específico a incluir en el cuestionario de autoevaluación; se

seleccionaron las herramientas con las cuales se desarrolló la


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aplicación y por último se utilizó casos de uso para mostrar la

relación que tienen los usuarios con el sistema.

 En la segunda se definió los diferentes perfiles como así también

las interfaces que corresponden a cada uno de los perfiles; por

último se diseñó el modelo de datos del sistema.

 La tercer sub-etapa se dedicó al desarrollo del sub-sistema de

autoevaluación, incluyendo los perfiles de usuario que pueden

acceder al sub-sistema.

 Por último se realizó la implementación del sub-sistema,

habiéndose realizado la prueba y validación del aplicativo.

El capítulo 3 corresponde a la selección de las herramientas; se dividió en dos etapas:

 En la primera etapa se seleccionó el lenguaje de programación y el

entorno de desarrollo con el cual se construyó el applet donde se

representan los algoritmos desarrollados.

 La segunda consistió en describir las herramientas utilizadas para la

creación del cuestionario de autoevaluación web; por medio del

aplicativo el alumno puede autoevaluarse en los contenidos dictados

respondiendo un conjunto de preguntas generadas aleatoriamente.

En el capítulo 4 se describen los dos módulos con que cuenta el sitio web. Dichos

módulos se denominan: usuario y administrador. Los mismos se detallan brevemente a

continuación:

1. El módulo de usuario está integrado por los sub-módulos de aprendizaje y

autoevaluación:

 En el sub-módulo de aprendizaje se tiene el conjunto de applet que están

divididos en dos grupos:

 Primer grupo: En la interfaz se cuenta con las fórmulas que se

aplican, también se dispone de una ayuda donde se indica el tipo y

formato de datos que permite cada campo donde es necesario el

ingreso de datos, los resultados que se obtienen son visualizados en

formato de texto y gráfico, ayudando así a los alumnos a comprender