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Tuning im Unilever-Rechenzentrum, Hamburg


22.08.1975 - 

Stille Reserven ermitteln

Von Hans Hansen Exklusiv für CW

HAMBURG - Die Firma Unilever unterhält in Hamburg ein Rechenzentrum, in dem ein Großteil der - im wesentlichen kommerziellen - Datenverarbeitungsanwendungen der Konzernfirmen abgewickelt wird.

Das Rechenzentrum verfügt über ein Modell IBM /37G 158, 1.5 MByte mit 5 Blockmultiplexkanälen, an das folgende Peripherie angeschlossen ist:

- 24 x 3670-Platten (Memorex) mit 3 Steuereinheiten

- 12 x 3420-5-Bänder mit 2 Steuereinheiten

- 5 x 1403-Drucker mit 2 Steuereinheiten

- 1 x 2540-Leser-Stanzer

- 1 x 2501-Leser

- 1 x 1270-DFÜ-Steuereinheit (Memorex) mit 8 aktiven RJE-Leitungen und 12 Terminals

- 18 x 3277-Bildschirme (lokal) mit 2 Steuereinheiten An Software ist im Einsatz OS-VS2, Release 1.7, HASP, Version 4.0, TSO.

Das Verarbeitungsprofil besteht zur Hauptsache aus lokaler Batch-Verarbeitung, in zunehmendem Maße aus Remote-Job-Entry über HASP und nicht zuletzt TSO über 3277-Bildschirme zur Programmentwicklung.

Als Hauptprogrammsprache findet Cobol Verwendung, daneben in einem geringen Ausmaß Fortran und Assembler.

Tuning "nach Gefühl"

Reichte es bei kleinen Computer- und Betriebssystemen früher meist noch aus, wenn die Systemprogrammierung aus ihrer Erfahrung heraus "nach Gefühl" Tuning betrieb, so wurde es mit dem Wachsen der Systeme Immer notwendiger, software- und hardware-technische Hilfsmittel, sogenannte Monitoren, zu Hilfe zu nehmen.

Für gewisse Messungen sind Software-Monitoren nach unserer Erfahrung ein durchaus brauchbares Hilfsmittel. Sie haben jedoch einige wesentliche Nachteile gegenüber Hardware-Monitoren dadurch, daß sie einen gewissen Eigeneinfluß auf die Messungen ausüben (Rechenzeit, Hauptspeicherbelegung). Dies macht sich insbesondere dann negativ bemerkbar, wenn die Computer hinsichtlich Hauptspeicher- und CPU-Belastung stark belastet sind, eine Situation, in der Monitoring am wichtigsten ist.

Dieser Mangel entfällt bei Hardware-Monitoren. Darüber hinaus haben diese Geräte den Vorteil, Messungen durchführen zu können, die mit Software-Monitoren gar nicht erzielbar sind.

Nachteilig ist einerseits, daß das Anschließen des Meßgerätes erfahrungsgemäß aufwendiger ist, und auf der anderen Seite, daß bei Interpretation der Ergebnisse oftmals die Schwierigkeit besteht, die Verbindung zu finden zwischen den (Hardware-) Meßergebnissen und der Software. Dies gilt besonders dann, wenn man sich auf Neuland begibt und Erfahrungen beim Geräte-Hersteller und anderen Installationen noch nicht vorliegen.

Die Firma Unilever hat seit 1974 einen Hardware-Monitor Tesdata 1155 zur Verfügung, der abwechselnd für bestimmte Zeiten schwerpunktmäßig den verschiedenen Unilever-Installationen im europäischen Raum für Messungen überlassen wird.

Einige Daten zur technischen Ausrüstung:

- 96 Probes

- 32 Counter

- 2 Distributor

- 6 Concentrator

- 8 K Speicher a 16 Bit

- 1 Magnetband

Der Monitor ist Unilever-Eigentum, die Wartung wird vom Hersteller durchgeführt. Das eigentliche Anschließen und die meßtechnische Betreuung wird von speziell ausgebildetem eigenem Personal unter beratender Betreuung von Spezialisten der Zentralen Service-Abteilung des Konzerns durchgeführt. Nicht zu vergessen sind die wertvollen Kontakte zu anderen Installationen die ähnliche Problemstellungen haben.

Das Gerät steht dem Hamburger Unilever-Rechenzentrum von Juli bis Dezember dieses Jahres zur Verfügung.

Zielsetzung der Messungen

Generelle Zielsetzung der Messungen ist die optimale Nutzung der eingesetzten Hardware- und Software, notfalls Anpassung einzelner Komponenten, falls mit der verfügbaren Hard-Software ein kritischer Engpaß nicht beseitigt werden kann. Dieser generellen Zielsetzung untergeordnet sind Einzelzielsetzungen, die schwerpunktmäßig besondere Komponenten (zum Beispiel Antwortzeit von TSO) unter die Lupe nehmen, ohne die Umgebung zu vergessen (zum Beispiel wesentliche Verlangsamung der Batch-Turnaround-Zeiten).

Die angewandte Meßstrategie entspricht der bekannten "Philosophie des Tuning".

Messen - Engpaß feststellen - Engpaß eliminieren - Messen.

Wie weit dieser Prozeß fortgesetzt wird, ist letztlich eine ökonomische Frage. Ist zu erwarten, daß die Kosten weiterer Messungen die zu erwartenden Einsparungen übersteigen werden, werden die Messungen abgebrochen.

Wir unterscheiden bei Unilever folgende Meßarten:

System-Profil

Ausgangspunkt der Messungen ist das sogenannte Systemprofil , das einen Überblick gibt über die absolute Belastung des Systems sowie der Grad der Ausbalancierung der Einzelkomponenten.

Insbesondere interessieren:

- CPU-Auslastung (aufgeteilt nach Supervisor- und Problemstatus)

- Kanal-Belastung (absolut)

- Kanal-Balance

- Überlappungen der CPU und Kanäle.

Diese Messungen werden über einen längeren Zeitraum durchgeführt, um die Auswirkungen von Tuningaktionen ständig verfolgen zu können.

Plattenbelegung

Eine richtige Belegung der Magnetplatten, insbesondere der Systemplatten, ist von ganz wesentlicher Bedeutung für guten Systemdurchsatz. Anhand der Messungen ist es möglich, durch Verlegung von Dateien auf andere Platten und/oder Kanäle eine bessere Verteilung der Zugriffe auf die verfügbaren Platten/ Kanäle zu erzielen. Darüber hinaus können Seek-Zeiten minimiert werden durch Verlegen von Dateien innerhalb einer Platte.

TSO-Optimierung

Einer der kritischen Punkte in einem Time-Sharing-System ist die durchschnittliche Antwortzeit. Einerseits können zu lange Antwortzeiten zu einem erheblichen psychologischen Problem

führen, andererseits beeinflußt die Antwortzeit unmittelbar die Testproduktivität bei der Programmierung. Mit Hilfe des Monitors sollen die kritischen TSO-Komponenten ermittelt werden, um Ansatzpunkte für Verbesserungen herauszufinden.

Analyse VS2/HASP

Die immer komplexer werdenden Betriebssysteme werden zunehmend undurchsichtiger. Mit Hilfe des Hardware-Monitors soll versucht werden, die Schwerpunkte des Overheads herauszufinden, um Ansätze für Verbesserungen zu finden.

Design eines Datenbanksystems

Es ist vorgesehen, das Datenbanksystem TOTAL testweise einzuführen. Die Versuche sollen dabei ständig mit Hilfe des Hardware-Monitors verfolgt werden, um optimales Design des Systems zu gewährleisten.

Steuereinheiten

Eine gute Ausbalancierung der Kanäle (Aktion a) und Seek-Minimierung (Aktion b) allein stellen noch nicht sicher, daß nicht Engpässe bei den Plattensteuereinheiten bestehen. Um in diesem Punkt Sicherheit zu erlangen, sind entsprechende Messungen vorgesehen. Die Messungen sollen späterhin auf die Bildschirmsteuereinheiten ausgedehnt werden.

Bisherige Ergebnisse

Die Messungen befinden sich gegenwärtig noch in der Anfangsphase, so daß konkrete Ergebnisse noch nicht präsentiert werden können. Einige Ansatzpunkte lassen sich jedoch schon erkennen:

- starke Input/Output-Aktivität

- überraschend hohe Zugriffshäufigkeit auf bestimmte Systemdateien (zum Beispiel SYS1. Sortlib)

- überraschend hoher Anteil des Supervisorstatus an der CPU.

Insgesamt zeigen die Erfahrungen von Unilever, daß Großcomputer immer "stille Reserven" haben, die nur durch Tuning zu aktivieren sind. Tuning ist jedoch ohne entsprechende Hilfsmittel, wie zum Beispiel Hardware-Monitoren, nicht möglich.

Hans Hansen ist Leiter der Systemprogrammierung bei der Deutschen Unilever GmbH, Hamburg, Organisationsgruppe Deutschland.