Strategie per il miglioramento dei log applicativi basate su Software Fault Injection

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1 tesi di laurea Anno Accademico 2010/2011 relatore Ch.mo prof. Marcello Cinque correlatore Ing. Roberto Natella candidato Daniele Esposito Matr. 534/003280

2 Introduzione Software Fault: difetti presenti nel software, causa principale di fallimenti. Molti superano la fase di testing: fault residui. Le tracce dei Software Fault nei log possono essere analizzate in fase operativa per migliorare il software. Problema: Spesso non c'è traccia dei Software Fault nei log. È necessario definire strategie per migliorare il logging.

3 Contributo della Tesi Uso della Software Fault Injection (iniezione di difetti nel software) per verificare la presenza di tracce dei fault nei log in fase pre-operazionale. L'approccio è volto ad identificare, come aiuto agli sviluppatori, le locazioni critiche dove inserire istruzioni per il logging. Caso di Studio: fallimenti analizzati Modifica di 21 funzioni Miglioramento del logging: 48,89%

4 Schema dell'approccio

5 Software Fault Injection Nuovo SFI Tool Nuovo SFI Tool Mantiene la corrispondenza tra il fault e la funzione in cui è iniettato. Test Manager Pulizia ambiente di esecuzione Installazione dell'eseguibile faulty Esecuzione con un workload prestabilito Raccolta output e log files Determinazione tipo di fallimento (se presente)

6 Filtraggio Log e Ranking Verifica della presenza di log relativi al fallimento. Filtraggio delle informazioni non rilevanti. :: 17:22:25 :: Suddivisione in classi per facilitare l'individuazione delle funzioni critiche

7 Analisi dei Fallimenti in MySQL DBMS relazionale open source tra i più diffusi al mondo. Usato anche da Google, Facebook e Wikipedia. Hang Loggati Campagna sperimentale su MySQL: 93,93% degli hang (attese indefinite) non loggati. 541 esperimenti suddivisi in classi: 335 No Function 190 Different Thread 9 Same Thread 7 Same Function Suddivisione in Classi

8 Analisi e Proposte di Miglioramenti Le prime funzioni di ogni graduatoria vengono analizzate per identificare le locazioni più delicate nel codice. Tipologie di miglioramenti Chiamate bloccanti Cicli e ricorsioni infinite Meccanismo Thread Alarm Dereferenziazione puntatori nulli

9 Verifica dei Miglioramenti Apportati Divisione degli esperimenti in training set e test set per stimare l'efficacia dei log per guasti non conosciuti a priori che si manifestano in fase operazionale. 48,89% Risultati 21 miglioramenti apportati 48,89% esperimenti loggati nel test set (132 su 270). Aumento del 29,32% di hang loggati (da 54 a 315 su 890).

10 ing Facoltà di Ingegneria Conclusioni e Sviluppi Futuri Tecnica per il miglioramento del logging basata su SFI Analisi dei fallimenti su MySQL Applicazione pratica della tecnica Implementazione modifiche nel codice Valutazione dei risultati 48,89% esperimenti loggati sul test set. 29,32% di incremento sul totale degli hang. Sviluppi futuri: applicazione e perfezionamento di questa metodologia anche su diversi sistemi e casi di studio.

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