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22.07.1977 - 

Auswahl von Software zur RZ-Planung und -Steuerung:

Schnelle Algorithmen zum Termin-/Kapazitätsabgleich

Das gegenwärtige Angebot an Software zur Unterstützung des Rechenzentrumsbetriebs zu erfassen und zu analysieren war eine Teilaufgabe innerhalb einer 1976 erarbeiteten Studie zum Problemkreis "Rationalisierung von Rechenzentren". Die Studie wurde von der Arbeitsgemeinschaft Fried. Krupp GmbH Krupp Gemeinschaftsbetriebe (Köln), BIFOA (Köln) und Orgalogic GmbH (Köln) durchgeführt (BMFT gefördert). Zur Erfassung des Softwareangebots wurden Kriterienkataloge entwickelt, und zwar ein Katalog "Allgemeine Kriterien", die für die Auswahl jeder Art von Software herangezogen werden können (Installationsvoraussetzungen, Vertragsgestaltung usw.), sowie funktionsspezifische Kataloge für die RZ-Aufgaben Datenträgerverwaltung, Bibliotheksverwaltung, Accounting, Ablaufsteuerung einschl. Arbeitsvorbereitung, RZ-Dokumentation und Leistungsmessung. Hier werden Ausschnitte des Kriterienkatalogs zum Problemkreis der Ablaufsteuerung vorgestellt, die dem potentiellen Anwender von Softwaresystemen Hilfestellung für die Konkretisierung der eigenen Zielvorstellungen und die Auswahl eines geeigneten Systems geben können.

Die Aufgabe "Planung und Steuerung des RZ-Betriebs" umfaßt ein weites Spektrum von Teilaufgaben. Es ist deshalb zunächst die Frage nach dem primären Zweck eines Systems zu stellen. Folgende Unterscheidung erscheint angebracht:

Planung auf Auftragsebene

Das Rechenzentrum wird als ein Netz von "Workstations" aufgefaßt. Zu planen ist die räumlich/zeitliche Verteilung der Arbeitslast in diesem Netz. Aufträge sind beispielsweise Jobs, aber auch Datenerfassungsarbeiten, Qualitätskontrolle usw.

Planung auf Job-Ebene

Im Mittelpunkt steht die Planung der Rechnerbelegung durch die anfallenden Jobs. Außerdem sind die Aktivitäten der Arbeitsvorbereitung, wie zum Beispiel Bereitstellung von Datenträgern, mit einzubeziehen.

Automatische Erstellung der Steuerinformationen

Systeme dieser Art haben als primäres Ziel die Entlastung der Arbeitsvorbereitung von Routinearbeiten, wie beispielsweise dem Zusammenstellen von Jobs beziehungsweise Job-Folgen aus Steuerkarten, Vorlaufkarten, Daten usw. Als Nebenbedingungen treten logische Anordnungsbeziehungen (Job-Vernetzungen) auf, die von der Arbeitsvorbereitung zu berücksichtigen sind.

Nachdem geklärt ist, welchem primären Zweck ein System dienen soll, kann der Kriterienkatalog für eine detaillierte Analyse des Funktionsumfangs herangezogen werden.

Besonderes Gewicht sollte vor allem auf die Prüfung der Optimierungsfähigkeiten des Softwaresystems gelegt werden: Der Forderung nach brauchbaren Algorithmen zum Termin- und Kapazitätsabgleich steht die Notwendigkeit zur schnellen Planrevision gegenüber, das heißt die Algorithmen dürfen nicht zu viel Rechenzeit beanspruchen, eine sicherlich nicht leicht lösbare Aufgabe für die Systementwickler.

Generierung der Plan-Datenbasis

Ein weiterer wichtiger Punkt, der bei der Systemauswahl leicht übersehen werden könnte, ist die Unterstützung, die das Planungssystem zur Generierung der Plan-Datenbasis (zum Beispiel Jobstammdatei) bietet. Ein großer Teil der benötigten Daten kann automatisch aus den Logdaten des Betriebssystems gewonnen werden. Anwendererfahrungen bestätigen, daß der Aufbau einer Plan-Datenbasis eine umfangreiche und langwierige Arbeit darstellt, die ohne diese Unterstützung kaum zu bewältigen ist.

Planung auf Auftragsebene

1. Welche Hauptzwecke erfüllt Ihr System?

- tägliche Arbeitsvorbereitung/Erstellung täglicher Arbeitspläne/Belegungspläne usw.

- längerfristige Arbeitsvorbereitung/Erstellung längerfristiger Arbeitspläne/Belegungspläne usw.

- Sensitivitätsstudien, Simulationen, Optimierung des RZ-Betriebs

2. Welche Aktivitäten werden mit Ihrem System eingeplant/vorbereitet?

3. Besteht die Möglichkeit, je nach Bedarf weitere Aktivitäten zu definieren?

4. Welche Ressourcen (= Betriebsmittel) bzw. Ressourcen-Ebenen werden unterschieden?

5. Besteht die Möglichkeit, je nach Bedarf weitere Ressourcen oder Ressourcen-Ebenen zu definieren?

6. Welche der in den folgenden Unterpunkten aufgeführten Parameter können im Rahmen des Systems spezifiziert werden (Eingabe)?

6.1 Parameter zur Charakterisierung jedes einzelnen Arbeitsauftrages

- Frühester Start-Zeitpunkt

- Gewünschter Endtermin

- Spätester Endtermin

- Priorität des Arbeitsauftrages

- Vorgänger

- Nachfolger

- Häufigkeit des Arbeitsauftrages pro Zeiteinheit

6 2 Parameter zur Spezifikation von Beziehungen zwischen Arbeitsaufträgen Abschnitten.

6.2.1 Welche Beziehungen können durch Parameter spezifiziert werden:

Beziehungen zwischen Arbeitsaufträgen

Beziehungen zwischen den Arbeitsabschnitten eines Arbeitsauftrages

Beziehungen zwischen den Arbeitsabschnitten verschiedener Arbeitsaufträge

6.2.2 Können Parallelverarbeitungsmöglichkeiten spezifiziert werden?

7. Im Falle einer Neuplanung aufgrund von Ausnahmen im Ablauf von Arbeitsaufträgen bzw. Auftragsabschnitten:

- reicht es aus, die Fertigstellungsgrade von noch nicht beendeten/zu früh beendeten Aufträgen bzw. Abschnitten einzugeben.

- müssen die "Reste von Aufträgen/Abschnitten als quasi-neue Aufträge/Abschnitte vollständig spezifiziert werden.

8. Welche Berichte können mit dem System erzeugt werden?

Planung auf Job-Ebene

1 Sieht Ihr System den Aufbau und die Verwaltung einer Job-Stammdatei inkl. Termine, Vernetzungen usw. vor?

1.1 Wie werden die Informationen für die Job-Stammdatei gewonnen?

Eingabe durch Benutzer, automatische Übernahme aus letztem Lauf, automatische Übernahme von Durchschnittswerten aus der Vergangenheit

2. Für welche Perioden sind eigene Planvorgaben möglich?

Stunde, Tag, Woche, Monat, Sonstige

3. Sind diese Planungsperioden fest vorgegeben, beliebig definierbar?

4. Können die Ergebnisse längerfristiger Planungen automatisch in kurzfristigen Planungen berücksichtigt werden?

5. Welches ist die kleinste Zeiteinheit die bei der Planung der Jobtermine berücksichtigt werden kann?

1 Minute, 5 Minuten, 10 Minuten, andere

6. Formen der Jobeinplanung

Ordnen Sie bitte Ihr System einem der folgenden Fälle zu!

Fall 1: Reine Terminplanung ohne Berücksichtigung der Betriebsmittelanforderungen der Jobs und ohne Berücksichtigung des Gesamtbetriebsmittelangebots (Kapazitäten)

Fall 2: Terminplanung unter Berücksichtigung der Betriebsmittelanforderungen der Jobs im Hinblick auf die Zusammenstellung einer gewünschten Job-Kombination (z. B. Jobmixformel), aber ohne Berücksichtigung der Kapazitäten der Betriebsmittel

Fall 3: Terminplanung in Verbindung mit Kapazitätsplanung, d. h. unter Berücksichtigung der Betriebsmittelanforderungen und des verfügbaren Betriebsmittelangebots im Rahmen einer definierten Zielfunktion inkl. Bereitstellungsprüfung Feststellen von Engpässen, Verschiebung innerhalb der Pufferzeiten, Ausweis nicht erfüllbarer Terminwünsche

7. Fragen zu den Fällen 1-3

7.1 Welche Größen können in der Planung berücksichtigt werden?

Anfangs-, Endtermine, Job-Dauern Prioritäten, Vernetzungen

7.2 Können von Ihrem System Soll-Ist-Vergleiche bezüglich der Einhaltung der Jobtermine durchgeführt werden?

nein, je Periode, zu definierten Zeitpunkten innerhalb einer Periode

7.3 Welche Hilfen für Planrevisionen auf der Basis der festgestellten Abweichungen bietet Ihr System?

- keine (manuelle Auswertung der Vergleichsergebnisse)

- Nachweis der Abweichungsursachen

- automatische Erstellung revidierter Pläne

- sonstige Hilfen

7.4 Wie werden die eingeplanten Jobs zur Verarbeitung freigegeben?

- durch den Operator

- durch automatische Benachrichtigung des Betriebssystems (ohne Eingriff des Operators)

7.5 Ersetzt Ihr System den Job-Scheduler des Betriebssystems oder einige seiner Funktionen?

Wenn ja, wie geschieht das?

Wenn nein, wie kann die Arbeitsweise des Job-Schedulers bei der Einplanung berücksichtigt werden (z. B. durch die Vergabe von Prioritäten)?

8. Fragen zu den Fällen 2 und 3

8.1 Kreuzen Sie bitte die Betriebsmittelanforderungen an, die bei der Job-Terminplanung berücksichtigt werden!

Zentralprozessor-Zeit, E-/A-Prozessor-Zeit, Verweilzeit, Relationen aus obigen Zeiten, Hauptspeicher, Bandeinheiten Platteneinheiten, Plattenspeicherbedarf bestimmte Dateien, sonstige

* Dipl.-Inf. Robert Senger ist beschäftigt bei den Krupp Gemeinschaftsbetrieben, und Prof. Dr. Dietrich Seibt ist Dozent an der Universität Essen.