1 Modellazione e valutazione di un ambiente applicativo su una intranet.

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Modellazione e valutazione di un ambiente applicativo su una intranet

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Caratterizzazione del carico

Applicazioni considerate sulla intranet:

1) Corporate training: web based application

2) Access to local file system

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Ipotesi sulle infrastrutture:

• Tutti i file server e il web server hanno una singola CPU ed un singolo disco• FDDI e il router sono molto veloci rispetto alla Lan Ethernet, quindi sono modellati come semplici

ritardi (delay), quindi centro di servizio senza coda di attesa.• Tutte le altre componenti sono modellate come code con serventi con tempi di servizio indipendenti dal

carico

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Ipotesi

sugli utenti:

• numero degli utenti finito• un utente genera una nuova richiesta, dopo aver ricevuto la risposta dalla precedente, dopo un ritardo pari al “think time”• 85% degli utenti lavora con il file system locale• 15% con il Web Server

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FDDI100 MbpsLan 5

R1 R3

R2

R4

Lan 110 Mbps Eth

Lan 210 Mbps Eth

Lan 310 Mbps Eth

Lan 416 Mbps TR

File server 4

File server 2

Web server

100 Windows NT clients

File server 3120

Windows NT clients

File server 1

50 Unix Workstation

Rete intranet considerata

100 Windows NT clients

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Modello rete di code

Modello chiuso multiclasse (client group, application, server)• client group: CLi: clients in Lan i (i: 1 to 4)• application:

– FS for local file server access, – TR for Training

• server: – FSi: i-th NFS server (i: 1 to 4)– WebS: Web Server

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Tipi di classi e numero di utenti

(CL1, FS, FS1) 120 x 0.85 = 102

(CL2, FS, FS2) 50 X 0.85 = 43

(CL3, FS, FS3) 100 x 0.85 = 85

(CL4, FS, FS4) 100 x 0.85 = 85

(CL1, TR, WebS) 120 x 0.15 = 18

(CL2, TR, WebS) 50 x 0,15 = 7

(CL3, TR, WebS) 100 x 0,15 = 15

(CL4, TR, WebS) 100 x 0,15 = 15

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Tipi di serventi (risorse usate)

Routers: basso ritardo dovuto a bassa latenza

FDDI ring: basso ritardo dovuto ad alta banda

CPU

Disks serventi con tempi di servizio indipendenti dal carico

LANs

Service Demands: Di,r = Vi,r x Si,r

where Vi,r = Visit Ratio

Si,r= Service Time

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FDDI R3R1

R4

R2

L2

D

D

D

D

C

C

CC

(CL1, Tr, Web)(CL2, Tr, Web)

(CL4, Tr, Web)(CL3, FS, Fs3)

L1 L3

(CL1,TR, Web)

(CL1, FS, Fs1)

(CL2,TR, Web) (CL2, FS, Fs2)

(CL3, TR, Web)

(CL1,TR, Web)(CL2,TR, Web)(CL3,TR, Web)(CL4,TR, Web)

(CL1, FS, Fs1)

QN model

Web S

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Web server workload characterization

(for a training session)

• Avg request document size per HTTP request– 20 rqs for txt documents (2.000 bytes per doc)– 100 rqs for inline images (50.000 bytes each)

• (20 text pages x 5 inline/text pages)

– 15 rqs for other multi-media (mm) obj (2.000.000 bytes each)

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• % request for:– txt documents = 20/(20+100+15) = 15 %– inline images = 100/(20+100+15) = 74 %– other mm obj = 15/(20+100+15) = 11 %

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• Average document size0.15 x 2.000 + 0.74 x 50.000 + 0.11 x 2.000.000 =

= 257.300 bytes

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• Document request arrival rate is function of the think time

(CLi, TR, Web)#Usersi

Response time + think time

#Usersi

48 per Lan 17 per Lan 215 per Lan 315 per Lan 4

45 sec

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• Device service time– CPU: 1 msec processing time x HTTP request– Disk:

We need to consider• Seekrand= avg time to position at a random cylinder• DiskRevTIme = time for a complete disk revolution• TransferTime = BlockSize/ 106 x TransferRate

• ControllerTime = time spent at the controller for an I/O req.

Sd = ControllerTime +Pmiss x (SeekRand + DiskRevolutionTime/2+TransferTime)

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• Lan hp: no fragmentation i.e. max data area 1500 bytes; hp no data overhead for HTTP request

NDatagrams =

ServiceTimen =

MessageSize + TCPOvhd

minn MTUn - IPOvhd

Overheadn = TCPOvhd+Ndatagrams x (IPOvhd + FrameOvhdn)

8 x (MessageSize + Overheadn )

106 x Bandwidth

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• Ethernet

NDatagrams =

ServiceTimen =

257300 + 20

1500 - 20

Overheadn = 20 + Ndatagrams x (20 + 18)

8 x (257300 + 18 )

106 x Bandwidth

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• Token ring

NDatagrams =

ServiceTimen =

257300 + 20

1500 - 20

Overheadn = 20 + Ndatagrams x (20 + 28)

8 x (257300 + 28 )

106 x Bandwidth

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• Router• delay 134 usec x packet (arrotondato a 1 msec totale)

• FDDI• delay with

ServiceTimen =8 x (MessageSize + Overheadn )

106 x Bandwidth

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Local file system workload characterization

• File dimension 8192 bytes• avg NFS request arrival rate is function of the think time

(CLi, FS, FSi)#Usersi

Response time + think time

#Usersi

102 per Lan 143 per Lan 285 per Lan 385 per Lan 4

10 sec

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Local file systemworkload characterization

• Device service time– CPU: 1 msec per file request– Disk:

We need to consider• Seekrand= avg time to position at a random cylinder• DiskRevTIme = time for a complete disk revolution• TransferTime = BlockSize/ 106 x TransferRate

• ControllerTime = time spent at the controller for an I/O req .• N blocks to read = 8192/2048 = 4

– Lan i with 8192 bytes

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Throughput & response time

Class Throughput Response time (req/sec) (sec)

• CL1, FS, FS1 10,12 0,08• CL2, FS, FS2 4,23 0,06• CL3, FS, FS3 8,44 0,08• CL4, FS, FS4 8,44 0,07• CL1, TR, WebS 0,34 8,58• CL2, TR, WebS 0,14 8,55• CL3, TR, WebS 0,28 7,96• CL4, TR, WebS 0,28 8,35

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