Attività di ricerca dell`Università Ca` Foscari di Venezia

Performance Evaluation of Complex Systems:
Techniques, Methodologies and Tools
Analytical and simulation performance models
for software system analysis and prediction
S. Balsamo, M. Marzolla, M. Simeoni
Torino - 6-7/11/2003
Università Ca’ Foscari di Venezia
Dipartimento di Informatica
UR 6: Roma Tor Vergata - Ca’ Foscari Venezia
Attività di ricerca dell’Università Ca’ Foscari di Venezia
• Temi di ricerca in
– WP2: formalismi e modellazione di sistemi complessi
• Studio di modelli analitici basati su modelli a rete di code e su algebre
di processo stocastiche
• Relazione fra formalismi
• Algoritmi di trasformazione
– WP3: generazione automatica di modelli prestazionali da modelli e
linguaggi di specifica di sistemi
• studio di metodi di traduzione e integrazione di modelli prestazionali e
specifica
• sviluppo di ambienti integrati per la specifica e valutazione delle
prestazioni di sistemi software
– WP4: metodi esatti e approssimati di soluzione di modelli a
capacità finita
• studio di modelli di sistemi complessi (eterogenei, multiclasse)
• modelli di blocco per rappresentare diversi tipi di comunicazione
– WP5: studio e sviluppo di metodi e modelli di simulazione
• sviluppo di modelli e ambienti di simulazione per l’analisi di sistemi
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Attività di ricerca dell’Università Ca’ Foscari di Venezia
WP2: formalismi e modellazione di sistemi complessi
A1: studio di formalismi e costruzione incrementale e modulare di modelli
Confronto fra diversi tipi di formalismi e classi di modelli prestazionali:
– studio di relazione fra modelli basati su reti di code (QN) e algebre di processo
stocastiche (SPA)
– sviluppo di formalismi integrati che combinano diversi tipi di modelli per trarre
vantaggi delle relative potenzialità
– studio di relazione fra modelli basati su QN e su SPN
– algoritmi di trasformazione fra modelli
[S. Balsamo, M. Bernardo, M. Simeoni ‘Combining Stochastic Process
Algebras and Queueing Networks for Software Architecture
Analysis’, Proc. ACM WOSP 2002.]
[S. Balsamo, M. Bernardo, M. Simeoni ’Performance Evaluation at a
Software Architecture Level’ in 'Formal Methods for Software
Architectures’ (M. Bernardo and P. Inverardi eds.), Lecture Notes
in Computer Science 2804:209-260, September 2003.]
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Attività di ricerca dell’Università Ca’ Foscari di Venezia
WP3:generazione automatica di modelli prestazionali da
modelli e linguaggi di specifica di sistemi
• A1: generazione di modelli per validazione di efficienza
Derivazione di un modello di prestazioni da un modello di specifica
– studio di metodi di traduzione e integrazione di modelli
prestazionali e specifica (stato dell’arte)
– proposta e sviluppo di un ambiente integrato metodi analitici e di
simulazione (WP3 -> WP5)
[S. Balsamo, M. Simeoni ‘Integrating Performance Modelling in the
Software Development Process’ Proc. Monterey Workshop 2002,
selected for LNCS, to appear]
[S. Balsamo, A. Di Marco, P. Inverardi, M. Simeoni ‘Software
Performance Analysis: State of the art and perspectives’, Res.
Report, CS-01-03, Dip. Informatica, Univ. Ca’ Foscari di Venezia,
Jan. 2003, submitted]
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Attività di ricerca dell’Università Ca’ Foscari di Venezia
WP3:generazione automatica di modelli prestazionali da
modelli e linguaggi di specifica di sistemi
Software Specification
Dynamic description
Behavioral Model
feedback
(Labeled Transition System, UML,…)
Transformation Algorithm
State annotation,
Communication type
Performance Model
(QN, SPA, SPN, Simulazione,...)
Performance Evaluation
Results and
interpretation
Scenarios
parameterization
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WP4: metodi esatti e approssimati di soluzione di
modelli a capacità finita
•A1: metodi risolutivi
– studio di modelli di sistemi complessi
• modelli eterogenei con diversi protocolli di blocco
– BAS, BBS, RS blocking
– Kanban networks
– altri meccanismi
• modelli multiclasse e multicatena
–
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–
–
–
Esplosione dello spazio degli stati => algoritmi approssimati
Tecniche di riduzione (aggregazione, troncamento) - Tecniche gerarchiche
Approcci basati su massima entropia
Metodi ibridi
WP2 -> WP4
– Tecniche di analisi particolari basate su relazione fra formalismi
– soluzione di modelli di blocco per rappresentare diversi tipi di comunicazione:
modelli per sistemi con componenti concorrenti e comunicazione sincrona
[S.Balsamo, D. Kouvatsos, Special Issue ‘Queueing Networks with Blocking’
Performance Evaluation Journal, 2003, 51/2-4]
[S. Balsamo, P. Inverardi, V. De Nitto ‘On using queueing networks with
blocking for software performance modelling’ Performance Evaluation Journal,
2003, 51/2]
[S. Balsamo ‘Performance analysis of ququeing networks with blocking’
Tutorial paper, Proc. HET-NETs '03, First Int. Work. Conf. on Performance
Modelling and Evaluation of Heterogeneous Networks, Ilkley, UK, July, 21-23,
2003, pp. T6/1-35]
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Attività di ricerca dell’Università Ca’ Foscari di Venezia
WP5: studio e sviluppo di modelli e metodi di simulazione
• Sviluppo e applicazione di metodologie di simulazione per la valutazione di
prestazioni di sistemi complessi
• Derivazione del modello di simulazione da modelli o linguaggi di specifica
(UML)
• Creazione di un ambiente di simulazione per la valutazione di sistemi software
• Sviluppo del tool di simulazione di sistemi software UML-Y
[S. Balsamo, M. Marzolla, Simulation Modeling of UML Software Architectures,
Proc.ESM 2003, European Simulation Muticonference 2003, Nottingham, UK, 9-11
June 2003]
[S. Balsamo, M. Marzolla, ‘A Simulation-based approach to Software
Performance Modeling’, Proc. ESEC/FSE 2003, Europ. Software Eng. Conf. and
ACM SIGSOFT Symp. on the Foundations of Soft. Eng., Helsinki, Sept. 3-6,
2003]
[S. Balsamo, M. Marzolla ‘Towards Performance Evaluation of Mobile Systems in
UML’ Proc. ESMc’03, Eurosim, Naples, Oct. 2003]
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