Überlast in Rechensystemen : Modellierung und Verhinderung
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Überlast in Rechensystemen : Modellierung und Verhinderung
（Informatik-Fachberichte, 165）
Springer-Verlag, c1988
- : Germany
- : U.S.
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Bibliography: p. [437]-438
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Description and Table of Contents
Description
Dieses Buch ist eine leicht gekurzte, uberarbeitete Fassung der Karlsruher Dissertation des Verfassers. Das Buch befasst sich mit dem Problem der UEberlast in auftragsverarbeitenden Systemen. Eine Steigerung der Auftragslast in solchen Systemen bewirkt oft zunachst auch eine Steigerung des Durchsatzes, dann wird jedoch ein Sattigungspunkt erreicht, bei dessen UEberschreiten der Durchsatz jah abfallt. Dieser vor allem vom virtuellen Speicher her als Thrashing bekannte und gefurchtete Effekt ist auch in Paketvermittlungsnetzen und Datenbanken vorzufinden und entpuppt sich zunehmend als allgemeines Phanomen. Um den drohenden Leistungsabfall zu verhindern, muss die Auftragslast entsprechend begrenzt werden. Wahrend bisherige Ansatze sich diesem Phanomen auf den jeweiligen Gebieten in sehr dedizierter und spezifischer Weise naherten, wird hier ein Ansatz verfolgt, der keinerlei Kenntnisse uber interne Zusammenhange in den Systemen benoetigt, sondern mit der Betrachtung der beiden extern beobachtbaren Groessen Last und Durchsatz auskommt und so der Allgemeinheit des Effektes Rechnung tragt. Insbesondere werden folgende Themen behandelt: Modellierung des UEberlastphanomens im Rahmen der Warteschlangentheorie, Integration von Mechanismen zur Lastkontrolle, Entwicklung von Regelverfahren zur online-Kontrolle der Last bei dynamischem Verhalten. Das Buch wendet sich an alle, die an einem verbesserten Verstandnis dieses haufig anzutreffenden Phanomens interessiert oder mit Kontrollmechanismen zur Vermeidung eines UEberlasteffektes befasst sind.
Table of Contents
1 UEberlast in Rechensystemen.- 1.1 Das UEberlastphanomen.- 1.2 Ursachen der UEberlast.- 1.3 Das UEberlastproblem in der Literatur.- 1.4 Motivation, Zielsetzung und Vorgehensweise.- 2 Die Einzelstation mit UEberlast.- 2.1 Das unbegrenzte System.- 2.2 Die Einzelstation mit Abweisung.- 2.2.1 Eigenschaften.- 2.2.2 Durchsatzbegrenzende Faktoren.- 2.2.3 Ansatze zur Regelung.- 2.3 Einzelstation mit Aufstauen.- 3 Netze von UEberlaststationen.- 3.1 Allgemeine Eigenschaften.- 3.1.1 Typisierung und Beschreibung.- 3.1.2 Lokale und globale Lastabhangigkeit.- 3.1.3 Reduzierbarkeit von Netzen durch Norton's Theorem.- 3.2 Offene Netze.- 3.2.1 Offene Netze ohne Lastkontrolle.- 3.2.2 UEberlastkontrolle durch Abweisung.- 3.2.2.1 Lokale Lastabhangigkeit.- 3.2.2.2 Globale Lastabhangigkeit.- 3.2.3 UEberlastkontrolle durch Aufstauen.- 3.2.3.1 Lokale Lastabhangigkeit.- 3.2.3.2 Globale Lastabhangigkeit.- 3.3 Geschlossene Netze.- 3.3.1 Das geschlossene Netz ohne Lastkontrolle.- 3.3.2 UEberlastkontrolle durch Aufstauen.- 3.3.2.1 Lokale Lastabhangigkeit.- 3.3.2.2 Globale Lastabhangigkeit.- 3.4 Optimale Lastkontrolle.- 3.4.1 Globale optimale UEberlastkontrolle.- 3.4.2 Lokale optimale UEberlastkontrolle.- 4 Das UEberlastproblem unter dynamischen Aspekten.- 4.1 Dynamisches Verhalten von Rechensystemen.- 4.1.1 Notwendigkeit dynamischer Sichtweise.- 4.1.2 Modellierung des dynamischen Verhaltens von Rechensystemen.- 4.2 Das dynamische UEberlastproblem.- 4.3 Das dynamische UEberlastproblem aus regelungstheoretischer Sicht.- 4.4 Messung von Leistungsgroessen in Rechensystemen.- 5 Konkrete Verfahren.- 5.1 Direkte Optimum-Suchverfahren.- 5.1.1 Inkrementelle Testschritte.- 5.1.2 Tripel-Verfahren.- 5.2 Verfahren mit expliziter Modellbildung.- 5.2.1 Einsatz von Warteschlangenmodellen in Regelmechanismen.- 5.2.2 Polynomansatze.- 5.2.2.1 Parameterschatzung auf der Basis der 'kleinsten Quadrate'.- 5.2.2.2 Linearer Ansatz.- 5.2.2.3 Quadratischer Ansatz.- 5.3 Adaptionsfahigkeit zweiter Stufe.- 6 Simulationsergebnisse.- 6.1 Das Simulationsmodell.- 6.2 Dynamische Lage des Optimums.- 6.2.1 Driftartige AEnderungen.- 6.2.2 Sprungartige AEnderungen.- 6.3 Konstante Lage des Optimums.- 6.3.1 Stationares Verhalten.- 6.3.2 Niveauanderungen des Optimums.- 6.4 Nachbemerkungen.- 7 Realisierungsaspekte.- 7.1 UEberlastkontrolle als Aufgabe der Betriebsmittelverwaltung.- 7.2 Einbettung von Messoperationen.- 7.2.1 Elementargroessen.- 7.2.1.1 Synchrone Auswertung.- 7.2.1.2 Asynchrone Auswertung.- 7.2.2 Zusammengesetzte Groessen.- 7.2.2.1 Dezentrale Auswertung.- 7.2.2.2 Zentrale Auswertung.- 7.3 Einbettung von Regelungsoperationen.- 7.3.1 Synchrone Einbettung.- 7.3.2 Asynchrone Einbettung.- 7.3.3 Wirkungsweise des Reglereingriffs.- 7.4 Nachbemerkungen.- 8 Zusammenfassung und Ausblick.- Literatur.- Anhang A: Abschatzung der Messintervallangen.- Durchsatz.- Auslastung.- Anhang B: Verzeichnis der Symbole.
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