Métricas y Monitoreo de Rendimiento: Optimización de Sistemas de Computación

Herramientas de Monitoreo y Detección de Cuellos de Botella

Monitores de Hardware

• Generalmente son más costosos.
• Su influencia sobre la operación del sistema es mínima.

Monitores de Software (Generalidades)

• Producen grandes cantidades de datos que deben ser procesados manualmente o por sistemas automatizados.
• Indican con precisión cómo está funcionando un sistema.
• Son de gran ayuda para evaluar sistemas en desarrollo y tomar las decisiones de diseño adecuadas.

Rastreos de Ejecución (Traces)

Los rastreos de ejecución de instrucciones (*trace*) o rastreos de ejecución de módulos pueden revelar cuellos de botella (embotellamientos).

Un rastreo de ejecución de módulos puede mostrar que se está ejecutando un pequeño subconjunto de módulos durante gran parte del tiempo. En este caso:

• Los diseñadores deberán optimizarlos para mejorar en gran medida el rendimiento del sistema.
• Se podría eliminar el costo de optimización de los módulos poco usados.

Fundamentos de la Medición del Rendimiento

Definición y Naturaleza del Rendimiento

El rendimiento expresa la manera o la eficiencia con que un sistema de computación cumple sus metas.

El rendimiento es una cantidad relativa más que absoluta, aunque suele hablarse de medidas absolutas de rendimiento (ejemplo: número de trabajos atendidos por unidad de tiempo).

Tipos de Medición según Cuantificación y Orientación

Las mediciones varían en su facilidad de cuantificación:

• Difíciles de cuantificar: Ejemplo: facilidad de uso.
• Fáciles de cuantificar: Ejemplo: accesos a un disco en la unidad de tiempo.

Las mediciones de rendimiento también pueden estar orientadas:

• Hacia el usuario: Ejemplo: tiempos de respuesta.
• Hacia el sistema: Ejemplo: utilización de la CPU.

Métricas Clave del Rendimiento del Sistema

Medidas Comunes Basadas en el Tiempo

Algunas mediciones del rendimiento comunes son:

Tiempo de regreso

Tiempo desde la entrega del trabajo hasta su regreso al usuario (aplicable al procesamiento por lotes).

Tiempo de respuesta

Tiempo de regreso de un sistema interactivo.

Tiempo de reacción del sistema

Tiempo desde que el usuario presiona “Enter” hasta que se da la primera sección de tiempo de servicio.

Naturaleza Probabilística de las Métricas

Las métricas temporales mencionadas son cantidades probabilísticas y se consideran como variables aleatorias en los estudios de:

• Simulación.
• Modelado de sistemas.

Otras Medidas Esenciales

Varianza de los Tiempos de Respuesta

La varianza (aplicable a los tiempos de respuesta o a otras variables aleatorias consideradas) es una medida de dispersión:

• Si es pequeña, indica tiempos próximos a la media.

Carga de Trabajo

Es la medida de la cantidad de trabajo que:

• Ha sido introducida en el sistema.
• El sistema debe procesar normalmente para funcionar de manera aceptable.