Analytical and simulation performance models for software system analysis and prediction

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Federica Messina
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1 Performance Evaluation of Complex Systems: Techniques, Methodologies and Tools Analytical and simulation performance models for software system analysis and prediction S. Balsamo, M. Marzolla, M. Simeoni Torino - 6-7/11/2003 Università Ca Foscari di Venezia Dipartimento di Informatica UR 6: Roma Tor Vergata - Ca Foscari Venezia

2 Temi di ricerca in WP2: formalismi e modellazione di sistemi complessi Studio di modelli analitici basati su modelli a rete di code e su algebre di processo stocastiche Relazione fra formalismi Algoritmi di trasformazione WP3: generazione automatica di modelli prestazionali da modelli e linguaggi di specifica di sistemi studio di metodi di traduzione e integrazione di modelli prestazionali e specifica sviluppo di ambienti integrati per la specifica e valutazione delle prestazioni di sistemi software WP4: metodi esatti e approssimati di soluzione di modelli a capacità finita studio di modelli di sistemi complessi (eterogenei, multiclasse) modelli di blocco per rappresentare diversi tipi di comunicazione WP5: studio e sviluppo di metodi e modelli di simulazione sviluppo di modelli e ambienti di simulazione per l analisi di sistemi 2/7

e specifica sviluppo di ambienti integrati per la specifica e valutazione delle prestazioni di sistemi software WP4: metodi esatti e approssimati di soluzione di modelli a capacità finita studio di

3 WP2: formalismi e modellazione di sistemi complessi A1: studio di formalismi e costruzione incrementale e modulare di modelli Confronto fra diversi tipi di formalismi e classi di modelli prestazionali: studio di relazione fra modelli basati su reti di code (QN) e algebre di processo stocastiche (SPA) sviluppo di formalismi integrati che combinano diversi tipi di modelli per trarre vantaggi delle relative potenzialità studio di relazione fra modelli basati su QN e su SPN algoritmi di trasformazione fra modelli [S. Balsamo, M. Bernardo, M. Simeoni Combining Stochastic Process Algebras and Queueing Networks for Software Architecture Analysis, Proc. ACM WOSP 2002.] [S. Balsamo, M. Bernardo, M. Simeoni Performance Evaluation at a Software Architecture Level in 'Formal Methods for Software Architectures (M. Bernardo and P. Inverardi eds.), Lecture Notes in Computer Science 2804: , September 2003.] 3/7

vantaggi delle relative potenzialità studio di relazione fra modelli basati su QN e su SPN algoritmi di trasformazione fra modelli [S. Balsamo, M. Bernardo, M.

4 WP3:generazione automatica di modelli prestazionali da modelli e linguaggi di specifica di sistemi A1: generazione di modelli per validazione di efficienza Derivazione di un modello di prestazioni da un modello di specifica studio di metodi di traduzione e integrazione di modelli prestazionali e specifica (stato dell arte) proposta e sviluppo di un ambiente integrato metodi analitici e di simulazione (WP3 -> WP5) [S. Balsamo, M. Simeoni Integrating Performance Modelling in the Software Development Process Proc. Monterey Workshop 2002, selected for LNCS, to appear] [S. Balsamo, A. Di Marco, P. Inverardi, M. Simeoni Software Performance Analysis: State of the art and perspectives, Res. Report, CS-01-03, Dip. Informatica, Univ. Ca Foscari di Venezia, Jan. 2003, submitted] 4/7

analitici e di simulazione (WP3 -> WP5) [S. Balsamo, M. Simeoni Integrating Performance Modelling in the Software Development Process Proc.

5 WP3:generazione automatica di modelli prestazionali da modelli e linguaggi di specifica di sistemi feedback Software Specification Behavioral Model (Labeled Transition System, UML, ) Transformation Algorithm Performance Model (QN, SPA, SPN, Simulazione,...) Performance Evaluation Dynamic description State annotation, Communication type Scenarios parameterization Results and interpretation 5/7

Algorithm Performance Model (QN, SPA, SPN, Simulazione,.

6 A1: metodi risolutivi Attività di ricerca dell Università Ca Foscari di Venezia WP4: metodi esatti e approssimati di soluzione di modelli a capacità finita studio di modelli di sistemi complessi modelli eterogenei con diversi protocolli di blocco BAS, BBS, RS blocking Kanban networks altri meccanismi modelli multiclasse e multicatena Esplosione dello spazio degli stati => algoritmi approssimati Tecniche di riduzione (aggregazione, troncamento) - Tecniche gerarchiche Approcci basati su massima entropia Metodi ibridi WP2 -> WP4 Tecniche di analisi particolari basate su relazione fra formalismi soluzione di modelli di blocco per rappresentare diversi tipi di comunicazione: modelli per sistemi con componenti concorrenti e comunicazione sincrona [S.Balsamo, D. Kouvatsos, Special Issue Queueing Networks with Blocking Performance Evaluation Journal, 2003, 51/2-4] [S. Balsamo, P. Inverardi, V. De Nitto On using queueing networks with blocking for software performance modelling Performance Evaluation Journal, 2003, 51/2] [S. Balsamo Performance analysis of ququeing networks with blocking Tutorial paper, Proc. HET-NETs '03, First Int. Work. Conf. on Performance Modelling and Evaluation of Heterogeneous Networks, Ilkley, UK, July, 21-23, 2003, pp. T6/1-35] 6/7

approssimati Tecniche di riduzione (aggregazione, troncamento) - Tecniche gerarchiche Approcci basati su massima entropia Metodi ibridi WP2 -> WP4 Tecniche di analisi particolari basate su relazione

7 WP5: studio e sviluppo di modelli e metodi di simulazione Sviluppo e applicazione di metodologie di simulazione per la valutazione di prestazioni di sistemi complessi Derivazione del modello di simulazione da modelli o linguaggi di specifica (UML) Creazione di un ambiente di simulazione per la valutazione di sistemi software Sviluppo del tool di simulazione di sistemi software UML-Y [S. Balsamo, M. Marzolla, Simulation Modeling of UML Software Architectures, Proc.ESM 2003, European Simulation Muticonference 2003, Nottingham, UK, 9-11 June 2003] [S. Balsamo, M. Marzolla, A Simulation-based approach to Software Performance Modeling, Proc. ESEC/FSE 2003, Europ. Software Eng. Conf. and ACM SIGSOFT Symp. on the Foundations of Soft. Eng., Helsinki, Sept. 3-6, 2003] [S. Balsamo, M. Marzolla Towards Performance Evaluation of Mobile Systems in UML Proc. ESMc 03, Eurosim, Naples, Oct. 2003] 7/7

Balsamo, M. Marzolla, Simulation Modeling of UML Software Architectures, Proc.ESM 2003, European Simulation Muticonference 2003, Nottingham, UK, 9-11 June 2003] [S. Balsamo, M.

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