Manual del estudiante de Ingeniería en Sistemas de UTN/Evaluación y modelado de redes de información/Unidad 1

Descripción de métricas de performance de SI

Índices representativos de la performance de un SI

El tiempo de respuesta

Es el tiempo en que demora un sistema en reaccionar ante el requerimiento de un usuario. Hay una composición de tiempos de procesamientos a los que se les debe sumar los tiempos de espera por recursos y que se incluyen como término de congestión.

Velocidad de procesamiento (throughput)

Es la cantidad de operaciones que un sistema realiza en la unidad de tiempo y representa la velocidad a la que los requerimientos son

procesados y completados. Las operaciones (unidades en que se medirán) dependen del sistema en estudio (por ejemplo, transacciones por segundo, requerimientos HTTP por segundo).

Utilización de recursos o dispositivos

Es la cantidad de tiempo en que un recurso estuvo ocupado en relación a un tiempo de referencia.

Disponibilidad

Es la relación entre el tiempo en que el sistema está activo y disponible para sus usuarios, respecto del tiempo total. Las principales razones por las que un sistema no está disponible son las fallas y las sobrecargas.

Seguridad

Es la combinación de tres atributos básicos como la confidencialidad (solo individuos autorizados tienen permiso para acceder a información relevante), la integridad de datos (la

información no puede ser modificada por usuarios no autorizados) y la no-repudiación (los que envían un mensaje son prevenidos de negar que están enviando el mensaje).

Escalabilidad

Se dice que un sistema es escalable si no degrada significativamente su performance cuando aumenta el número de usuarios o la carga de trabajo.

Extensibilidad

Es la propiedad de un sistema de evolucionar fácilmente para procesar requerimientos de performance o funcionales nuevos.

Modelos operacionales

En la modelación y la simulación de un sistema informático los recursos más importanes se representan como colas. Los recursos de hardware (CPU, discos, redes, etc.) y de software (SO, aplicaciones) se representan como entidades o servidores que atienden los requerimientos de los clientes o usuarios.

Centro de cola (queueing)

Es la representación del trabajo que arriba al recurso, espera en cola si éste está ocupado, recibe procesamiento y sale del recurso cuando termina el servicio solicitado. El tiempo de permanencia o de residencia en el centro es la suma de los tiempos de espera en cola (W) y en servicio (D).

$R=W+D$

Centro de demora (delay)

Es la representación del trabajo que arriba al recurso, recibe procesamiento y sale del recurso cuando termina el servicio solicitado. El tiempo de permanencia o de residencia en el centro es la demanda de tiempo de servicio (D).

Redes de colas

Cuando el sistema tiene más de un centro, se considera una red de colas. Los recursos o centros de servicio pueden estar configurados en serie, en paralelo o con ambas disposiciones.

Cuando los recursos están en paralelo y hay disponibilidad de los mismos para procesar el requerimiento que arriba no se forman colas de espera.

Parámetros del sistema

T [Segundos]

Intervalo de tiempo de una observación/monitorización.

A [Trabajos]

Número de trabajos arribados totales observados en el sistema en el intervalo T.

$A_{k}$ [Accesos]

Número de accesos totales arribados al centro k durante el intervalo

C [Trabajos]

Número de trabajos totales procesados por el sistema en el intervalo T.

$C_{k}$ [Accesos]

Número de accesos o visitas totales observadas en un centro k en el intervalo T.

$B_{k}$ [Segundos]

Tiempo en que un centro k estuvo ocupado durante el intervalo T.

$S_{k}$ [Segundos]

Tiempo de servicio de un centro k por visita o acceso.

N [Trabajo]

Número promedio de trabajos o población observada en el sistema.

Z [Segundos]

Tiempo de "pensado". Tiempo en que los trabajos residen en terminales sin requerimiento de CPU y/o discos.

Los parámetros del sistema permiten calcular otros datos:

• $\lambda \left[{\frac {trabajos}{segundo}}\right]={\frac {A}{T}}$: La velocidad de arribos al sistema es el cociente entre los arribos y el tiempo.
• $\lambda _{k}\left[{\frac {accesos}{segundo}}\right]={\frac {A_{k}}{T}}$: La velocidad de arribos al centro k es el cociente entre los accesos totales al centro y el tiempo.
• $V_{k}\left[{\frac {accesos}{trabajo}}\right]={\frac {C_{k}}{C}}$: La cantidad promedio de visitas al centro k es el cociente entre los accesos totales al centro y los trabajos.
• $S_{k}\left[{\frac {segundos}{acceso}}\right]={\frac {B_{k}}{C_{k}}}=V_{k}*S_{k}$: El tiempo de servicio del recurso k es el cociente entre el tiempo que estuvo ocupado el centro y los accesos que recibió.
• $D_{k}\left[{\frac {segundos}{trabajo}}\right]={\frac {B_{k}}{C}}$: La demanda promedio de servicio del recurso k es el cociente entre el tiempo que estuvo ocupado el centro y los trabajos que recibió el sistema, o de forma equivalente, a las visitas al centro por el tiempo promedio de servicio del recurso por cada visita.
• $D_{RED}\left[{\frac {segundos}{trabajo}}\right]={\frac {8(m_{1}+m_{2})}{B}}$: La demanda de servicio del segmento LAN se estima como el cociente entre la suma de los tamaños de requerimientos ($m_{1}$) y respuestas ($m_{2}$), y el ancho de banda.