基于PEPA的大規(guī)模系統(tǒng)性能建模與評價.pdf

1、性能評價描述、分析和優(yōu)化系統(tǒng)的動態(tài)行為，從時間角度定量地分析系統(tǒng)的性能。傳統(tǒng)的性能評價方法主要包括排隊(duì)論和隨機(jī) Petri網(wǎng)，隨著個人計(jì)算機(jī)的普及和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大化，對大規(guī)模系統(tǒng)進(jìn)行性能評價成了一個亟待研究的問題。然而，傳統(tǒng)的性能評價方法在應(yīng)用于大規(guī)模系統(tǒng)時會因?yàn)闋顟B(tài)空間爆炸問題導(dǎo)致性能評價無法正常進(jìn)行。為了解決這一問題，本文以隨機(jī)進(jìn)程代數(shù)中的典型代表——性能評價進(jìn)程代數(shù)（PEPA）為基礎(chǔ)對系統(tǒng)性能進(jìn)行建模，通過流近似算法提出了針對大規(guī)

2、模系統(tǒng)進(jìn)行性能評價的一個解決方案。本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　1.介紹了主流性能評價方法的原理和實(shí)現(xiàn)過程并在比較了這幾種常用性能評價方法的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上選用PEPA作為本文中系統(tǒng)建模的語言。
　　2.詳細(xì)介紹了 PEPA的語法及語義規(guī)則，并且在其擴(kuò)展形式 GPEPA的基礎(chǔ)上，提出了模型簡化的等價和合并技術(shù)。最后，為了徹底解決大規(guī)模系統(tǒng)性能評價時所遇到的狀態(tài)空間爆炸問題，介紹了流近似算法，通過對描述系統(tǒng)處于各狀態(tài)的組件數(shù)目隨

3、時間變化的微分方程組的求解，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)相關(guān)性能指標(biāo)的計(jì)算。
　　3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測量系統(tǒng)建模所需的參數(shù)。主要包括了具體實(shí)驗(yàn)的實(shí)施、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)集的修訂以及分布函數(shù)的擬合三部分。其中，具體實(shí)驗(yàn)主要包括了在 Linux操作系統(tǒng)下，分別通過 dd命令和scp命令對文件讀寫和傳輸速率的測量，數(shù)據(jù)集的修訂主要依賴于利用箱線圖法判斷剔除噪聲數(shù)據(jù)而分布函數(shù)的擬合依賴于HyperStar內(nèi)部聚類模塊所提供的聚類擬合算法。
　　4.從實(shí)驗(yàn)所得的描述系

4、統(tǒng)中活動速率的參數(shù)出發(fā)，用 GPEPA語言建立系統(tǒng)性能分析的模型并完成模型性能的仿真。從系統(tǒng)吞吐情況及響應(yīng)時間這兩個角度討論了分支選擇活動速率、組件數(shù)目及分支選擇參數(shù)這三組待定參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響。然后，介紹了 GPEPA中的特殊組件——“probe”組件，在測量系統(tǒng)中單一行為及組合行為完成情況時的具體應(yīng)用。最后，從系統(tǒng)性能評價與仿真過程中得到的具體數(shù)據(jù)出發(fā)，對有關(guān)系統(tǒng)性能的一些經(jīng)驗(yàn)性結(jié)論做出了定量分析，提出了本文研究問題的現(xiàn)實(shí)意義，為