PDF de programación - Analisis Comparativo del Rendimiento

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL

NORDESTE



FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS Y

AGRIMENSURA



“Sistemas Operativos”

ANALISIS COMPARATIVO DEL

RENDIMIENTO

MONOGRAFÍA DE ADSCRIPCIÓN

PROF.: Dr. David L. La Red Martínez

PUA: Bruno Benjamín Vergara

201

2011



CONTENIDO





Introducción


 Necesidad de la evaluación de prestaciones



 Objetivos de una evaluación



 Técnicas de evaluación de un sistema informático



 Medidas del rendimiento



 Estrategia de comparación: ratios



 Magnitudes que se deben medir



 Otras magnitudes relativas al comportamiento



 Caracterización de la carga



 Representatividad de la carga



 Magnitudes que caracterizan la carga



 Concepto de Benchmark



 Tipos de Benchmark



 Niveles de Benchmark



 Magnitudes para controlar el comportamiento



 Conclusión



 Bibliografía



Análisis Comparativo del Rendimiento


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INTRODUCCION



Antes que nada es indispensable aclarar lo que significa “rendimiento” o
“desempeño” de un sistema informático, ya que es un concepto de gran importancia
para tratar el tema en cuestión, y es un criterio que expresa la manera o la eficiencia
con la que un sistema de computación cumple con sus metas.

Por ello es tan sustancial llevar a cabo la evaluación del rendimiento de los
sistemas debido a lo expresado con anterioridad, puesto que permite mejorarlo o
compararlo con otros sistemas informáticos, de aquí la conveniencia hoy en día de
llevar a cabo la evaluación del sistema durante todo su ciclo de vida, esto quiere decir
que, es necesaria la evaluación en cada etapa del sistema informático, ya sea en su
desarrollo, en su diseño, o en su implementación, etc. Existen muchas instalaciones
que realizan muy poco o ningún control y evaluación, o bien, realizando los controles
generan grandes cantidades de datos que muchas veces no se sabe cómo interpretar
o qué hacer con ellos, debido a que rara vez cuentan con personal versado en las
técnicas de análisis de rendimiento.

Durante los primeros años del desarrollo de las computadoras, el hardware
representaba el costo dominante de los sistemas y debido a ello los estudios de
rendimiento se concentraban en el hardware, actualmente y según la tendencia
apreciable el software representa una porción cada vez mayor de los presupuestos
informáticos, incluye el S. O. de multiprogramación / multiproceso, sistemas de
comunicaciones de datos, sistemas de administración de bases de datos, sistemas de
apoyo a varias aplicaciones, etc.

El campo de la evaluación actualmente tiende a usar índices que tienen en
cuenta el tiempo de ejecución, de un conjunto de programas de pruebas (benchmarks)
en un computador como la unidad de medición más confiable. Estos programas
benchmarks tienen distintos caracteres y naturalezas, ello depende de qué se quiere
evaluar de un sistema informático. Puede variar desde un nivel más bajo ligado a
componentes (procesador + sistema de memoria + compilador), hasta un nivel más
elevado representado por el sistema completo (servidor web o servidor de correo
electrónico).

Además a la hora de hablar de Análisis Comparativo del Rendimiento hay que
tener presente otro concepto clave, la “carga”, es decir, las demandas de servicios que
realizan los usuarios de un sistema en un intervalo de tiempo. No se puede hablar de
prestaciones sin hablar de la carga con la que se han tomado las medidas, y para
poder comparar diferentes sistemas y configuraciones, será imprescindible aplicarles
una carga. La mayor dificultad en la evaluación comparativa de las prestaciones
precisamente proviene del hecho que
la carga real de un sistema cambia
continuamente y las mediciones no pueden repetirse a no ser que se trabaje en un
entorno controlado de carga.



Análisis Comparativo del Rendimiento


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NECESIDAD DE LA EVALUACIÓN DE

PRESTACIONES



Es una consecuencia natural del aumento de la potencia y de la complejidad de

los sistemas.

En los primeros tiempos los ordenadores eran concebidos para que sean
utilizados en su totalidad por el programador (prácticamente no existía el software), y
los elementos fundamentales para la medición eran la longitud de la palabra del
ordenador, el conjunto de instrucciones y su implementación, el ciclo de base de la
CPU, el tiempo de ejecución de una instrucción característica (ej.: la instrucción
sumar), etc.

La aparición del software, la de los periféricos cada vez más sofisticados, y de
las unidades centrales más complejas (multiprocesadores, pipelines, memorias cache,
etc.) con sistemas de interrupciones muy sofisticados, el aumento de la dimensión de
las memorias, han hecho que la evaluación del comportamiento se haya convertido en
un cuerpo de doctrina en el que no sólo se ha de considerar el hardware, sino también
las facilidades proporcionadas por el software al acercar la máquina a los usuarios,
provocando entonces la aparición del overhead (es decir, de los gastos generales de
la máquina para repartir los recursos entre los distintos usuarios) que lleva asociado
todo software.

Además la evaluación del comportamiento de un sistema hay que hacerla
teniendo presente que ha de satisfacer a usuarios locales y usuarios remotos que, en
general, se ven a sí mismos como únicos usuarios del sistema en la ejecución de sus
programas.

Todas estas consideraciones hacen comprender que la evaluación del
comportamiento no es tarea sencilla, ya que ha de tener en cuenta muchos y variados
aspectos del hardware, del software y de las aplicaciones que se han de llevar a cabo
en el sistema informático.

En consecuencia, evaluamos un sistema, para comprobar que su

funcionamiento es el correcto, es decir, el esperado.

Para evaluar un sistema debemos partir de unos datos y se deben fijar unos
objetivos. Estos deben estar muy claros, es decir, hay que saber con antelación el
problema que se va a resolver.

Por lo tanto es necesario evaluar un sistema cuando se quiere:

 Diseñar una máquina.
 Diseñar un sistema informático.
 Seleccionar y configurar un sistema informático.
 Planificar la capacidad del sistema informático.
 Sintonizar o ajustar un sistema informático.



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Diseñar una máquina

Durante el diseño de un ordenador hay que tomar una serie de decisiones que
pueden tener una gran influencia en el comportamiento del mismo. Por lo tanto, es
necesario estudiar el comportamiento del sistema antes de su implementación para
ver cuál de las posibles opciones de diseño disponibles es la mejor teniendo en cuenta
el entorno en el que se implementará.



Diseñar un sistema informático

Durante las fases de diseño de una aplicación informática, especialmente si se
trata de un sistema en tiempo real, hay que tomar una serie de decisiones que pueden
tener influencia en el comportamiento del mismo. Por lo tanto, es necesario estudiar el
comportamiento del sistema antes de su implementación para ver cuál de las posibles
opciones de diseño disponibles es la mejor teniendo en cuenta el entorno de trabajo
establecido.



Seleccionar y configurar un sistema informático

A lo largo de la vida de un sistema, por diversas razones, como el aumento
vegetativo de la carga o la incorporación de nuevas aplicaciones, es necesario
aumentar su capacidad y, en consecuencia, es necesario planificar la capacidad del
sistema con posibles nuevas configuraciones.



Sintonizar o ajustar un sistema informático

Debido al crecimiento vegetativo de la carga de un sistema, cuando las
prestaciones del mismo decrecen, es necesario ajustar o cambiar alguno de los
parámetros del sistema operativo, normalmente para mejorar el comportamiento del
sistema. En algunos casos si el sistema (hardware más software básico) no se puede
variar, hay que intentar mejorar el comportamiento del sistema modificando la carga
(programas).



Caracterizar y predecir la carga

El comportamiento de un sistema es muy dependiente de la carga aplicada al
mismo; por lo tanto conocer o caracterizar la carga que tiene un sistema y predecir su
carga futura es fundamental para poder estudiar el comportamiento del mismo.



En todos los casos mencionados, un problema en el rendimiento de un
sistema, es seleccionar una adecuada configuración o diseñar una máquina y/o un
sistema, es necesario proceder a evaluar sus prestaciones.



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OBJETIVOS DE UNA EVALUACIÓN



Los objetivos de la evaluación del rendimiento son los siguientes:

 Comparar distintas alternativas;
 Determinar el impacto de un nuevo elemento o característica en el

sistema (por ejemplo: la adición de un disco duro nuevo);

 Sintonizar el sistema, es decir, hacer que funciones mejor desde algún

punto de vista;

 Medir prestaciones relativas entre diferentes sistemas;
 Depuración de prestaciones, es decir, identificar los fallos del sistema

que hacen que vaya más lento (cuello de botellas).



Un ordenador se compone de muchos subsistemas diferentes, tanto software,
como hardware, y todos interaccionan entre sí para dar el resultado que observa un
usuario. El procesador, los diferentes elementos de la jerarquía de memoria, e