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08.10.1976 - 

System Tuning für die Leistungsverbesserung:

Sieben-Punkte-Programm für Performance Evaluation

Die Ära der Begeisterung über die Möglichkeiten der Rechner ist vorbei, wichtig ist heute, daß das eingesetzte System effektiv arbeitet und die einzelnen Anwendungen nicht nur "zum Laufen" gebracht werden. Um dies zu erreichen, ist ein ständiges Bewerten und Verbessern der Leistung des Systems (Evaluation - Tuning) notwendig. Eine sinnvolle Vorgehensweise bei der Leistungsbewertung berücksichtigt sieben Punkte:

- Festlegen der Ziele der Bewertung und der Kriterien zur Messung des Leistungsverhaltens

Eine der wichtigsten Arbeiten zu Beginn einer Leistungsbewertung besteht darin, die Ziele, die man durch die Bewertung erreichen will, festzulegen und die verwendeten Begriffe zu definieren. Viele überflüssige Mißverständnisse kommen dadurch zustande, daß dieselben Begriffe in verschiedenen Bedeutungen verwendet werden. Es ist also zunächst zu definieren, was man unter den bei einer, Leistungsbewertung verwendete Begriffen wie beispielsweise Durchsatz, Durchsatzrate, Verweilzeit oder Arbeitsbelegung versteht.

Es gibt zwei Arten von Leistungskriterien. Mit den einen läßt sich ermitteln, wie das zu bewertende System die Arbeitsbelegung verarbeitet bzw. verarbeiten wird. Man kann mit ihnen etwa Durchsatz, Durchsatzrate, Leistung und Leistungsfähigkeit messen. Mit den anderen Kriterien läßt sich feststellen, wie die Zeitanforderungen bei der Verarbeitung der Arbeitsbelegung eingehalten werden. Gemessen werden hier beispielsweise Antwortzeit, Verweilzeit und Verweilzeitfaktor bei Multiprogrammbetrieb.

Ein einheitlicher Satz von Definitionen für die Bewertung unterschiedlicher EDV-Systeme findet sich in dem Buch von Stimler Sault, "Leistungsbewertung, Leistungsmessung und Leistungsverbesserung von Datenverarbeitungssystemen" (Oldenbourg Verlag, München, 1976).

- Beschaffen der notwendigen Informationen für die Bewertung

Zu diesen Informationen gehören im wesentlichen Angaben zur Hardwarekonfiguration, die Merkmale der System- und Anwendersoftware, genaue Angaben über die Arbeitsbelegung, die Betriebsbedingungen und den Betriebsablauf und Angaben über die Schnittstellen, an denen das System bewertet werden soll. Diese Daten sind selbst für Systeme, die seit Jahren im Einsatz sind, mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand nur schwer zu bekommen. Für ein geplantes System oder eine neue Produktfamilie sind viele dieser Daten häufig unbekannt. Das bedeutet, daß man Schätzungen anstellen und Prognosen abgeben muß. Das Beschaffen der Eingabedaten dauert in vielen Fällen länger als die Durchführung der Analyse selbst.

- Analyse der Arbeitsbelegung, Auswahl einer "charakteristischen Arbeitsbelegung" und Festlegen einer Bewertungsperiode"

Die Arbeitsbelegung ist davon abhängig, ob es sich um Stapelverarbeitungssysteme, Realzeitsysteme, Timesharing-Systeme oder Realzeitsysteme mit Stapelhintergrundverarbeitung handelt. So wird z. B. eine charakteristische Arbeitsbelegung bei Realzeitsystemen aus einer statistisch genügend großen Zahl von Transaktionen bestehen, bei der der Prozentsatz jedes Transaktionstyps im Durchschnitt gleich dem des Anwendungsfalles ist. Da die Anzahl der unterschiedlichen Transaktionstypen meist begrenzt ist, reichen für Realzeitsysteme kurze Bewertungsperioden aus. Die Zahl der erfolgreich verarbeiteten Transaktionen ist ein Maß für die Arbeit des Datenverarbeitungssystems. Bei Stapelverarbeitungssystemen ist die Zusammenstellung einer charakteristischen Arbeitsbelegung etwas schwieriger. Hier werden viele unterschiedliche Jobs verarbeitet, einige von ihnen nur ein einziges Mal, andere täglich, wöchentlich, vierteljährlich oder jährlich. So wird eine charakteristischen Arbeitsbelegung eine Auswahl der am häufigsten eingesetzten Programme enthalten. Das wiederum bedeutet, daß mit einer längeren Bewertungsperiode zu rechnen ist. Die Zusammenstellung einer repräsentativen Arbeitsbelegung erfordert detaillierte Kenntnisse über die gegenwärtigen bzw. geplanten Arbeiten des Systems

- Auswahl geeigneter Hilfsmittel

Zu den gebräuchlichsten Hilfsmitteln zählen Hard- und Softwaremonitore, Simulationsprogrammsysteme, Blattschreiberprotokolle, Jobverrechnungsroutinen und Benchmarktests die allerdings richtig angewendet werden müssen. Monitore und Jobverrechnungsroutinen liefern nur Daten über bereits eingesetzte Systeme. Benchmarktests und Simulationen werden vor allem dann durchgeführt, wenn man Daten über geplante Systeme bzw. die Auswirkungen von Änderungen bei bestehenden Systemen benötigt. Will man nur Durchsatz, Durchsatzrate und Verweilzeit ermitteln, genügt die Auswertung der Blattschreiberprotokolle und Jobverrechnungsroutinen. Um Engpässe bei Systembetriebsmitteln aufzudecken und Leistungsreserven zu ermitteln, braucht man Monitore bzw. komfortable Jobverrechnungsroutinen. Man sollte beachten, daß die Jobverrechnungsroutinen und die von den verschiedenen Betriebssystemen zur Verfügung gestellten Hilfsroutinen für Leistungsmessungen qualitativ höchst unterschiedlich sind und es häufig an geeigneten Auswertungsprogrammen für die aufgezeichneten Daten fehlt.

- Personalanforderungen

Die Zahl der Mitarbeiter für eine Bewertung hängt zum einen davon ab, ob nur einmal für einen speziellen Anwendungsfall bewertet wird oder ob das Bewerten zu einer ständigen Einrichtung werden soll. Im ersten Fall ist zu überlegen, ob man die Durchführung nicht "außer Haus" vergibt. Weiter ist die Größe der Bewertungsgruppe von der Größe der EDV-Abteilung abhängig. In jedem Fall sollte der Bewertende die Problematik verstehen, eine geeignete Vorgehensweise auswählen und die für die Analyse wichtigsten Ergebnisdaten festlegen können. Weiter muß er die Bedeutung der gesammelten Daten erfassen, die entsprechenden Schlüsse daraus ziehen können und die Schlußfolgerungen so dokumentieren, daß von der Unternehmensleitung Entscheidungen getroffen werden können. Die Bewertenden müssen die eingesetzte Systemsoftware kennen und über detaillierte Anwendersoftwarekenntnisse verfügen. Die Anforderungen an die Qualifikation der Bewertenden hängen auch davon ab, ob für Simulationen, Benchmarktests und die Auswertung von Monitor-Aufzeichnungen Standarsoftware verwendet werden kann oder aber spezielle Programme erstellt werden müssen.

- Durchführung der Leistungsanalyse und Überprüfen der Ergebnisse

Zu untersuchen sind

- Verarbeitungszeit (Zeitanforderungen)

- Belegung der Systembetriebsmittel

- Zuordnung der Systembetriebsmittel. erhöht werden. Dabei werden mit einkann die Zuverlässigkeit der Bewertung.

Mit Hilfe der "Schreibtischanalyse" kann die Zuverlässigkeit der Bewertung erhöht werden. Dabei werden mit einfachen mathematischen Beziehungen, die vom Bewertenden aufzustellen sind, und den Eingabeinformationen die zu erwartenden Ergebnisdaten errechnet und anschließend mit den gewonnenen Meßdaten verglichen. Häufiger als angenommen wird nämlich bei Messungen eine Meßsonde an einem falschen Meßpunkt angeschlossen oder bei einer Simulation ein falscher Modellfaktor eingegeben. In einigen Fällen ist die Schreibtischanalyse die einzige Möglichkeit, zu Bewertungsdaten zu kommen - etwa bei Untersuchung der Leistung eines komplexen Realzeitsystems, das in der Endausbaustufe bis zu 400 Datenendgeräte bedienen soll. Es wird sich selten lohnen, für solche Tests ein eigenes Driverprogramm" zu erstellen.

- Dokumentation der Ergebnisse

Ein Bericht über die Leistungsbewetung sollte sämtliche Bewertungsergebnisse in Form anschaulicher Tabellen und graphischer Darstellungen enthalten. Annahmen aufgrund fehlender Eingabedaten, Testpläne und abweichende Testbedingungen müssen angegeben werden.

R. Müller-Ettrich, Diplom-Volkswirt, Siemens AG, Zentrale Forschungsentwicklung, München