Thank You..

Welcome!!
Thanks for visit my blog, subscribe me on facebook..
Sama-sama belajar nulis yuk, dan jangan lupa komentarnya yah bagi yang udah mampir.. (^.^)

Jumat, 23 November 2012

Permodelan dan Beban Kerja

MODEL SISTEM
Pengukuran membutuhkan sebuah model untuk aplikasi yang akan dievaluasi.
Model adalah :
·         Sebuah abstraksi atau penyederhanaan realita
·         Mempunyai input dan output
·         Menetapkan pemetaan (mapping) dari keadaan yang sebenarnya ke input dan output.

klasifikasi Model sistem :
Sistem yang dianalisa sebaiknya harus didefinisikan dan dipahami secara detail. Kebanyakan model digunakan untuk beberapa variasi tingkatan dari proyek evaluasi kinerja. Yang terbegi atas 3 kelas utama (Sbodova, 1976), yaitu:
·         Model Struktural. Mendeskripsikan komponen sistem individual dan konekasinya. Model ini menghasilkan antar muka yang sangat berguna menjembatani  antara  sistem  real  dengan  banyak  model  abstrak lainnya.
·         Model Fungsional.  Mendefinisikan sistem yang dapat dianalisa secara matematis dan lewat studi empiris.
·         Model Analitik  Kinerja. Memformulasikan kinerja sistem workload dan sistem struktur. Model kinerja dihasilkan oleh analisis dan model fungsional untuk model workload yang spesifik.
Model Struktural adalah gambaran dari komponen sistem aktual dan semua koneksinya. Model ini direpresentasikan dalam diagram blok, dengan menggunakan bahasa  yang khusus.
Model Fungsional  yang digunakan dalam analisis kinerja dapat dibagi dalam 4 kelompok :
·         Model  Flowchart. Model ini dibuat untuk menggambarkan langkah demi langkah eksekusi suatu sistem.
·         Model  Finite-state.  Model  ini  dapat  digunakan sebagai  perangkat analisis dari sistem sumber. Model ini dapat digambarkan dalam graf berarah (directed  graph);  dimana node  merepresentasikan keadaan sistem, dan tanda  panah  menggambarkan transisi  pada sistem. Keadaan sistem tersusun dari keadaan individual dari komponen- komponennya   dan   merefleksikan   segala   macam   operasi   sistem tersebut. Waktu pemecahan masing-masing keadaan sistem individual tersebut diperoleh dari kemungkinan transisi yang ditunjukkan tanda panah.

·         Parallel  net. Model ini merupakan modifikasi dari Petri nets. Paralel net adalah Graf berarah (directed  graphs)  yang dibuat oleh dua node yang  berbeda  tipe:  dimana  transisi  harus  dapat  mewakili  proses secara tepat. Dalam kondisi ini kebanyakan transisi harus tersedia secara simultan. Paralel ner sangat baik untuk mendeskripsikan Sistem asynchronous yang bekerja secara bersamaan dalam satu waktu. Dalam metode petri nets, transisi dalam suatu even dilakukan tanpa memiliki durasi. Pewaktuan petri nets adalah bagus untuk alat bantu analisis sistem throughput.. Kondisi direpresentasikan sebagai suatu lingkaran dan transisi oleh suatu garis penghalang(bar).

·         Model  Queueing.  Pada model ini sistem direpresentasikan sebagai himpunan resource dan antrian dari resource tersebut. Ketika suatu job masuk ke dalam sistem, akan masuk terlebih dahulu ke dalam antrian, dan kemudian akan menunggu sampai permintaan layanannya dapat dipenuhi. Setelah permintaan job diproses, job meninggalkan sistem untuk kemudian masuk ke antrian lain lagi. Model ini menekankan aliran  dari  job yang melewati sistem, namun tetap dapat dilakukan observasi keadaan dari sistem tersebut. Model ini memiliki kegunaan yang amat luas.

Model  analitik   Kinerja adalah  ekspresi  matematik yang  dihasilkan oleh sistem model fungsional. Model fungsional haruslah berhasil menangkap struktur dasar dari suatu sistem dan workload untuk diubah menjadi simbol- simbol matematis yang terstruktur.
Model yang paling sederhana dari suatu prosesor tunggal (server) dan antrian tunggal dari suatu tugas yang akan diproses oleh prosesor. Setiap tugas dideskripsikan dalam 2 parameter
·         Waktu kedatangan
·         Waktu service yang diminta

Workload dari sistem yang sederhana ini dijelaskan oleh distribusi waktu antara  wktu yang berurutan  (waktu interarrival)  dan distribusi dari  waktu dilayani.
Keadaan sistem adalah banyaknya tugas yang ada dalam sistem. Pengukuran kinerja sistem ini adalah waktu dibutuhkan oleh tugas untuk dikirim ke dalam sistem (waktu antri + waktu dilayani (service time)).
Model ini membawa beberapa asumsi :
·         Waktu interval dan waktu dilayani secara statistik berdiri sendiri
·         Waktu interarrival secara statistik berdiri sendiri.
·         Semua waktu interarrival harus didistribusikan.
·         Waktu dilayani (service times) untuk permintaan yang berturut-turut secara statistik berdiri sendiri
·         Semua waktu dilayani harus didistribusikan.

Asumsi tambahan :
·         Kedua distribusi diasumsikan untuk dapat dijadikan eksponensial (memoryless property /Markov property).

Model Empiris Kinerja.
Model ini dihasilkan oleh analisis data empiris. Tersusun dari nilai yang diobservasi dari pengukuran kinerja p dan observasi karakteristik workload w. Fungsi Sp dapat ditayangkan dalam banyak tampilan yang berbeda, biasanya pada tabel atau grafik. Jika diperlukan dapat pula dalam ekspresi matematis.
Terbagi atas :
·         Model Regresi
·         Sistem profile

Model Regresi:
Model kinerja biasanya diasumsikan linear.
Dimana variabel independen pi adalah pengukuran kinerja utama, variabel independen zj adalah karakteristik workload, karakteristik sistem atau Pengukuran kinerja internal. Untuk bagian sistem tertentu dan tujuan tertentu model ini cukup memadai.
Proses yang dievaluasi menggunakan model regresi yang terdiri dari 3 urutan :
·         Karakteristik Workload dan kinerja sistem diukur sebalem dan sesudah modifikasi sistem.
·         Teknik analisis Regresi  digunakan untuk membangun model kinerja atau model-model lainnya.
·         Model  digunakan  untuk  mengestimasi untuk  mengetahui  tingkatan perubahan dalam kinerja dari dua sistem yang dimodifikasi dan tingkatan perubahan pada workload.
Model regresi dikalibrasi untuk cocok dengan himpunan observasi khusus. Kalibrasi model tersebut haruslah divalidasi, apakah model itu dapat menunjukkan perilaku sistem setiap waktu atau tidak. Validasi dilakukan dengan melakukan tes pada model tersebut menggunakan data yang berbeda.
Pendekatan ini terbatas hanya pada bagian sistem tertentu saja. Hasil dari sistem dapat diumpankan ke sistem yang lain. Hasil dari model empiris ini berdasarkan model fungsionalnya dan karena itulah mudah dihubungkan ke sistem secara fisik, sebelum asumsi tentang workload sistem dapat dikurangi karena elemen inputnya dapat langsung diambil dari sistem sesungguhnya.

Sistem Profile
Untuk  menggambarkan  kegunaan  dari  masing-masing  resources  sistem. Sistem profile ini biasanya didapatkan dari penyusunan model kinerja dari karakteristik workload yang tidak termasuk dalam variabel modelnya. Workload yang hanya menunjukkan kegunaan resoureces secara individual saja. Biasanya direpresentasikan dalam Gant Chart,
Fase Perencanaan pengukuran :
·         Menentukan apa yang diukur
·         Memilih alat pengukuran
·         Desain percobaan dan estimasi biaya

Model dan teori
Model adalah pelengkap dari teori. Hal ini diungkapkan dari hubungan antara input   dan   output   dari   model   tersebut,   yang   membuat   model   dapat dimanfaatkan untuk memprediksi kekuatan sistem tersebut.
Komponen  tambahan  digunakan  dalam  istilah  asumsi  yang  dibuat  disini. Walau  amat  terbatas  lingkupnya,  namun  dapat  menentukan  aplikabilitas model pada kebanyakan masalah domain pengukuran. Jika asumsi terlalu dalam  ditanamkan  dalam  suatu  model,  maka  akan  semakin  sulit  model tersebut divalidasi sesuai dengan yang diaplikasikan.
Masalah lain  adalah level  ketepatan dan  dapat dipercayanya suatu pengukuran, seberapa besar suatu model yang kita miliki  dan berapa banyak proses pengukuran yang dapat dilakukan terhadap model tersebut.
Kriteria Model :
-          Model harus sesuai dengan teori yang sudah diterima secara luas.
-          Model harus formal dan memuingkinkan.
-          Model harus menggunakan input yang terukur daripada harus mengestimsi dan mengeluarkan perkiraan yang subyektif.
-          Evaluasi model harus disengaja.
-          Model juga dapat digunakan untuk menentukan kriteria empiris.

Langkah-Langkah pembuatan model

BEBAN KERJA  (WORKLOAD)
Masalah Karakteristik Beban Kerja.
Sebuah Sistem komputer dapat dilihat sebagai suatu hasil pengelompokan perangkat keras dan perangkat lunak yang digunakan dalam suatu model time- changing dari pemrosesan yang dilakukan oleh komunitas pengguna.
Selama adanya interval waktu, komunitas pengguna mengajukan permintaan proses ke dalam sistem melalui input yang dikoordinasikan oleh kelompok program, data dan kelompok perintah (command). Semua informasi input ini biasanya didesain melalui apa yang disebut dengan beban kerja  (workload).

Umpan balik yang mempengaruhi beban kerja terdiri atas dua macam :
1.      Looping dalam (inner loop / umpanbalik level 2), adalah umpan balik yang mengontrol algoritma melalui sistem operasi.
2.      Looping luar (outer loop / umpanbalik level 1), adalah umpan balik yang bertugas untuk mempengaruhi kemampuan system dan merencanakan kebiasaan komunitas pengguna.
Karakteristik beban kerja : penjelasan   secara kuantitatif dari tanda-tanda / sifat-sifat dari beban kerja. Karakteristik ini biasanya telah terdapat pada parameter beban kerja yang dapat mempengaruhi kebiasaan sistem.
Representasi Model beban Kerja.
Keakuratan  sebuah  model  beban  kerja  adalah  sebuah  karakteristik  yang penting untuk kredibilitas dan untuk menghindari penggunaan dari berbagai macam model. Ketika sebuah model digunakan untuk mewakili sistem beban kerja yang real, keakuratannya sering disebut dengan representasi model
Jenis Representasi model beban kerja :
1.      Model probabilistic
Mengkarakteristikkan  masing-masing   elemen   beban   kerja   setiap proses dengan jumlah parameter yang terbatas (misalnya waktu CPU, jumlah operasi I/O an ruang memori yang dipakai.
2.      Model deterministic
Masing-masing proses direpresentasikan dengan sekelompok nilai parameter  yang  tidak  dapat  dibangkitkan  selama  proses  simulasi, seperti model probabilistik tetapi merupakan salah satu yang sudah dispesifikasikan dari permulaannya.
Tiga level representasi model untuk  suatu sistem komputer :
1.      Level fisikal (level 1)
-          Berorientasi pada sistem perangkat keras dan perangkat lunak
-          Sistem yang ada sangat ketergantungan dan dapat digunakan pada seluruh studi kerja pengukuran kinerja.
-          Relatif mudah direkonstruksi karena tersedianya berbagai jenis pengukuran yang mendukungnya.
-          Contoh komponen dasar beban kerja yang dikarakteristikkan oleh pemakaian CPU time yaitu jumlah instruksi yang dijalankan, jumlah tempat penyimpanan di memori utama, waktu total operasi I/O, jumlah file kerja waktu kerja saluran (channel) I/O dan disk.

2.      Level virtual (level 2)
-          Orientasi pada sumber-sumber yang bersifat logika.
-          Ketergantungan  sistem   satu   sama   lain   yang   lebih   kecil dibandingkan level1
-          Lebih dekat dengan sisi programmer.
-          Contoh : statement bahasa pemrograman tingkat tinggi, nomor akses record atau file dalam database dan perintah interaktif.

3.      Level fungsional (level 3)
-          Berorientasi pada aplikasi
-          Sistem yang mandiri
-          Sulit untuk mendesain representasi model secara sistematik.
-          Diperlukan di dalam studi perolehan perilaku aplikasi.
-          Contoh : perhitungan payroll, inventory control, perhitungan akuntansi
Keakuratan (atau representatif ) model beban kerja didefiniskan pada cara yang berbeda, tergantung pada level model yang diambil.
Contoh kasus :
Andai pada sebuah beban kerja W, terdapat beberapa kriteria yang mungkin dipilih untuk mengevaluasi gambaran dari sebuah model W’ yang diturunkan dari defenisi berikut ini :
·         W’  adalah  sebuah  gambaran  model  dari  W  jika  permintaan  sumber fisiknya memiliki proporsi  yang sama dengan yang ada pada W.
·         W’  adalah  sebuah  gambaran  model  dari  W  jika  permintaan  sumber fisiknya memiliki rata-rata yang sama dengan yang ada pada W.
·         W’  adalah  sebuah  gambaran  model  dari  W  jika  fungsi  yang  sama diproporsikan sama sebagai W.
·         W’ adalah sebuah gambaran model dari W jika memproduksi nilai indeks kinerja P yang sama sebagai W ketika bekerja pada sistem Y yang sama.

Pengujian Beban Kerja.
Defenisi:
Beban kerja yang diproses oleh sistem sambil melakukan pengumpulan data- data pengukuran. Sering disebut pula model beban kerja real.
Penggunaan beban kerja model real untuk memecahkan masalah-masalah evaluasi sistem ini bertujuan :
1.      Untuk memenuhi kebutuhan eksperimen reproduksi model, yaitu dengan membuat perbandingan antara indeks representasi yang sama yang sangat penting dalam banyak jenis studi evaluasi, seperti studi evaluasi terhadap efektifitas beberapa aksi tuning.
2.      Mengurangi  durasi  pada  setiap  sesi  pengukuran  dengan  lebih berkonsentrasi pada satu pengukuran yang dapat menjalankan seluruh beban kerja model real.
3.      Untuk  menghasilkan  sebuah  representasi  beban  kerja  yang  konsisten dengan penggunaannya. Contoh : simulator input, analisis model input.
4.      Untuk mencegah masalah-masalah privacy dan keamanan yang kadang terbatas dalam penerapannya pada beban kerja model real dan data-data pada suatu studi evaluasi.

Kategori Pengujian beban kerja.
1.      Real test workload
Terdiri dari semua program asli dan data yang diproses selama interval waktu tertentu. Tes ini merupakan pengukuran proses beban kerja sistem selama sesi pengukuran, dan merupakan tes yang secara potensial paling representatif dan paling murah untuk diterapkan.
Durasi sesi pengukuran berfungsi sebagai tujuan eksprerimen, aplikasi alami dan mode processing (batch, iteraktif dan realtime). Alasan utama yang membatasi penggunaan tes ini dalam eksperimen ulang pada kondisi beban yang sama :
·         Kekurangan fleksibilitas karena ketidakmampuan memodifikasi program konsumsi sumberdaya.
·         Kebutuhan akan penggunaan ulang data asli (file,database) ketika program real dieksekusi, maka semua data tersebut akan di-copy ke memori kedua, dengan pertimbangan ekonomis dan gangguan-gangguan yang mungkin terjadi.
·         Confidentialy dari program dan data tertentu, dimana dapat mencegah duplikasi dan penggantian dengan data yang yang serupa dengan karakteristik representasinya.
·         Perangkat  keras  yang  berbeda  dan  perangkat  lunak  dari  sistem  yang berbeda atau versi lain pada sistem yang sama.

2.      Synthetic Test Workload
Terdiri dari kumpulan komponen dasar (program, perintah interaktif, dan lain- lain) dari beban kerja sesungguhnya (real workload) atau terdiri dari campuran komponen beban kerja yang sesungguhnya dengan komponen yang dibuat dengan tujuan tertentu (program atau kernel sintetis). Hal ini disebut Natural Synthetic Workload atau benchmarks.

Teknik yang dibutuhkan untuk implementasi benchmark adalah berkaitan dengan kondisi tertentu, berkaitan dengan hal-hal eksternal untuk mengeset program dengan pertimbangan tertentu yang mungkin memberikan dampak pada pengukuran penampilan dari berbagai macam sistem. Contoh :
·         Proritas eksekusi : Setiap sistem berhubungan dengan prioritas dalam cara yang berbeda. Pada sistem tertentu, penegasan prioritas pada program oleh penjadwalan diubah selama eksekusi berlangsung dan hal ini berdampak pada urutan eksekusi, job mix dan akhirnya pada penampilan sistem secara keseluruhan.
·         Derajat maksimum multiprogramming : Parameter sistem ini bervariasi dari  sistem  ke  sistem  dan  sedikit  mempengaruhi  secara  substansial terhadap indeks kinerja.
·         Rutinitas  logging  :  Seringkali  rutinitas  ini  sebagai  sumber  data  yang digunakan dalam studi evaluasi.Masing-masing sistem memiliki rutinitas sendiri-sendiri, dimana kadangkala rutinitas tersebut memiliki nama yang mirip pada variabel dengan makna yang berbeda. Sebelum mulai mempelajari studi perlu dilakukan investegasi untuk melatih makna dari variabel yang diukur dengan melogging rutinitas dan error yang dapat mempengaruhi.
·         Parameter  untuk  generasi  dari  sistem  operasi  :  Setiap  sistem  operasi memiliki   beberapa   parameter   yang   nilainya   diberikan  selama   fase generasi. Nilai dari parameter tersebut mempengaruhi kinerja sistem, hal ini merupakan kasus dari parameter lain yang dipilih oleh instalasi atau oleh pengguna lain. Misalnya : metode akses, hubungan channel dan peralatan peripheral, pemilihan kompiler, hirarki lokasi pada penyimpanan dari modul sistem operasi, file dan sebagainya.
Sebuah natural synthetic workload untuk sebuah sistem interaktif yang merupakan  sebuah  interactive  benchmark  adalah  sebuah  pengujian  beban kerja yang terdiri dari skrip-skrip yang diekstaksi dari sebuah real workload.
Salah satu karakteristik yang paling penting dari program sintetis adalah kemampuannya yang fleksibel, dimana diperbolehkan bagi program sintetis ini untuk melakukan simulasi dengan sebuah spektrum yang lebar dari real program terhadap pin-point view konsumsi sumberdaya yang ada.
Kadangkala sebuah program sintetis dapat terdiri dari 2 tipe tambahan parameter disamping yg digunakan untuk tujuan control correction parameter & calibration parameter.
3.      Artificial Test workload
Sebuah model artifisial dari sebuah beban kerja, terdiri dari peralatan komponen dasar yang digunakan untuk beban kerja pada suatu sistem real atau suatu model tertentu.
Model  tipe  ini,  memiliki  instruksi  untuk  menggabungkan  beberapa  jenis model yang terdiri dari suatu program tunggal yang memiliki frekuansi eksekusi  tiap-tiap  instruksinya    secara  kebetulan  sama  dengan  frekuensi seluruh beban kerja yang akan dimodelkan.
Teknik Implementasi Model Beban Kerja:
Langkah utama formulasi model beban kerja
(fase pendahuluan dari prosedur desain model beban kerja)
Langkah awal studi evaluasi kinerja yaitu dengan mendefenisikan tujuannya. Lalu   untuk menetapkan parameter beban kerja dilakukan dengan cara menspesifikasikan obyek yang akan diukur, kemudian menentukan instrumen (alat ukur) yang akan digunakan. Bagan ini menunjukkan bahwa beban kerja memiliki sifat hypothetically.
Ilustrasi Desain dan implementasi dari eksekusi model beban kerja  :





Model beban kerja dapat terdiri dari satu set komponen (program, langkah- langkah pemrograman dan seterusnya) atau dapat juga monolitic (gabungan intruksi tertentu).
Implementasi model beban kerja dilakukan dalam 3 tahap :
1.      Tahapan Formulasi
·         Amat populer dan paling banyak diaplikasikan.
·         Terdiri dari jalur pengambilan keputusan, misalnya :
a.       Tujuan menggunakan model
b.      Sesi pengukuran
c.       Tingkatan model
d.      Komponen dasar beban kerja
e.       Parameter yang digunakan
f.       Kriteria untuk representasi evaluasi

2.      Tahapan kontruksi
·         Aplikasi terbatas dalam beberapa desain CPU saja.
·         Model-model fase kontruksi terdiri dari 4 operasi fundamental :
a.       Analisis parameter
b.      Pengambilan nilai representasi
c.       Penyeleksian metode untuk menentukan karakteristik dan reproduksi penggabungan tersebut
d.      Rekonstruksi penggabungan parameter dan model

3.      Tahapan validasi
a.       Eksekusi model
b.      Aplikasi dari kriteria representasi
c.       Modifikasi parameter

Implementasi model beban kerja :
Transformasi  nilai  parameter  masing-masing  komponen  model  ke  dalam model komponen yang dapat dieksekusi (executable component).
Reproduksi pada model komponen campuran dalam model beban kerja.
Executable component dari model beban kerja adalah :
·         Komponen real  :  merupakan ekstraksi dari  beban kerja  yang  menjadi model dimana nilai parameter akan semakin dekat dengan ciri-ciri yang direpresentasikan. Suatu model yang terdiri dari komponen real disebut benchmark.
·         Komponen non parametric atau kernel : komponen dengan kriteria yang sama dengan kenyataan, terdiri dari kernel yang bukan merupakan modifikasi parametric. Keakuratannya tergantung pada jumlah kernel yang tersedia untuk merepresentasikan model tersebut.
·         Komponen  parametric atau  synthetic  :  digunakan dalam  implementasi pada jangkauan yang luas untuk representasi komponen.

Prakiraan Beban Kerja Untuk Perencanaan Kapasitas.
Tujuan Utama perencanaan kapasitas:
Menentukan pecahan (fraction) total kegunaan kapasitas sistem beban kerja.
Kegunaan perencanaan kapasitas:
Memprediksikan  sejumlah  kapasitas  yang  akan  dibutuhkan  untuk  proses beban kerja lebih lanjut dengan layanan dan level yang dibutuhkan.
Defenisi sistem kapasitas:
·         Jumlah maksimum kerja sistem yang dilakukan per satuan waktu yang diberikan beban kerja.
·         Fungsi karakteristik sumber individu, keterhubungan dan jalan yang akan digunakannya.
·         Identik dengan nilai teoritis yang disajikan pada sejumlah maksimal kerja sistem.
Defenisi kapasitas sumber:
Maksimal rata-rata dimana suatu proses sumber dibutuhkan.

Aktifitas pelaksanaan kapasitas:
·         Pengukuran dan analisis data dengan memperhatikan aliran beban kerja serta konfigurasi sistem.
·         Mendefiniskan layanan instalasi yang didasarkan pada syarat pemakai dan perhitungan dari hubungan kapasitas yang disyaratkan untuk berbagai sumber.
·         Perencanaan dari kapasitas sumber untuk kepuasan yang disyaratkan.
·         Laporan dalam bentuk hasil untuk beberapa kategori person yanh rumit (manajemen staff teknis, staf administratif).

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Komentarnya dong gan.. & makasih buat yang komen :)