PERFORMANCE AND RELIABILITY OF COMPUTER SYSTEMS

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Corsi di laurea e percorsi

Programma

Obiettivi Formativi

Scopo del corso è l'introduzione alla analisi quantitativa e di qualità del servizio offerto da sistemi di elaborazione, con particolare enfasi sulla analisi delle prestazioni ed affidabilità.
Metriche e indici di prestazioni ed affidabilità di sistemi, ciclo di modellamento e applicazione di metodologie e modelli analitici e simulativi per l'analisi di sistemi. Modelli analitici basati su sistemi a code e rete di code. Modelli di simulazione discreta.
Analisi operazionale per la derivazione dei colli di bottiglia del sistema e l'analisi asintotica delle prestazioni.
Sistemi a coda e ai modelli basilari di reti di code per l'analisi delle prestazioni di sistemi.
Introduzione ai modelli di simulazione discreta e loro applicazione per l'analisi di sistemi di elaborazione e comunicazione.
Tipi e schemi di simulazione, gestione del tempo, strutture dati, caratterizzazione del carico, tipi di generatori di numeri pseudo-casuali. Pianificazione di un esperimento di simulazione, metodi di analisi dei risultati di un esperimento di simulazione. Linguaggi, ambienti e strumenti di simulazione discreta di sistemi.

Contenuti

1. Introduzione allo studio di qualità dei sistemi. Analisi quantitativa di sistemi di elaborazione. Qualità del servizio. Prestazioni ed affidabilità dei sistemi. Indici di prestazione ed affidabilità. Introduzione ai metodi e modelli di analisi quantitativa di sistemi.
2. Analisi di prestazioni. Misurazione e modelli per la valutazione delle prestazioni di sistemi. Introduzione ai modelli basilari di code. Ciclo di modellamento e sviluppo gerarchico di modelli. Analisi operazionale. Leggi fondamentali. Analisi dei limiti e colli di bottiglia.
3. Modelli di code per la valutazione di prestazioni di sistemi. Modelli a coda singola. Sistemi M/M/1, M/M/m e M/G/1. Introduzione ai modelli a rete di code. Reti di code in forma prodotto. Esempi di applicazione di analisi di prestazioni ed affidabilità di sistemi di elaborazione e comunicazione.
4. Modelli stocastici per l'analisi quantitativa di sistemi. Modelli analitici e di simulazione. Valutazione di qualità di sistemi di elaborazione e comunicazione. Valutazione del software.
5. Introduzione ai modelli di simulazione discreta. Tipi di simulazione. Eventi, attività, processi. Meccanismi di avanzamento del tempo.
6. Strutture dati per la simulazione. Pianificazione di un esperimento di simulazione. Schemi di simulazione.
7. Sviluppo di modelli di simulazione. Generatori di numeri pseudocasuali. Caratterizzazione del carico. Analisi dei risultati di esperimenti di simulazione. Ambienti, strumenti e linguaggi di simulazione.

Testi di riferimento

Dispense fornite dal docente.
Testi di consultazione:
Jain, R. "The Art of Computer System Performance Analysis" Wiley, Editions, 1991; A.M. Law, W.D. Kelton "Simulation Modeling and Analysis" MacGraw-Hill 1982; Banks.J., Carson, J.S., Nelson, B.L., Nicol, D.M. "Discrete-event simulation" third edition, Prentice-Hall 2001; Kleinrock L. "Queueing Systems", Vol 1, Wiley, New York, 1975 (Trad.italiana: "Sistemi a Coda", Hoepli, 1990); Lazowska E.D., J. Zahorjan, G.S. Graham, K.C. Sevcick "Quantitative System Performance; Computer System Analysis Using Queueing Network Models" Prentice-Hall, 1984. http://www.cs.washington.edu/homes/lazowska/qsp/.

Modalità di verifica dell'apprendimento

scritto

Metodi didattici

L'esame consiste in un progetto.

Lezioni.
Sviluppo di progetti.

Lingua di insegnamento

Inglese o italiano