Στοχαστική μοντελοποίηση της απόδοσης μοντέλων αναζωογόνησης λογισμικού με τη χρήση ημι-Μαρκοβιανών διαδικασιών
Τα τελευταία χρόνια έχει απασχολήσει πολλούς ερευνητές και επιστήμονες η έννοια της γήρανσης του λογισμικού και η πρόληψη αυτής. Η γήρανση του λογισμικού οφείλεται κυρίως σε συσσώρευση σφαλμάτων και εξάντληση φυσικών πόρων όπως η φυσική μνήμη και έχει ως αποτέλεσμα την υποβαθμισμένη απόδοση του συστ...
Αποθηκεύτηκε σε:
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Γλώσσα: | el_GR |
| Δημοσίευση: |
2023
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/11610/25223 |
| Ετικέτες: |
Προσθήκη ετικέτας
Δεν υπάρχουν, Καταχωρήστε ετικέτα πρώτοι!
|
| Περίληψη: | Τα τελευταία χρόνια έχει απασχολήσει πολλούς ερευνητές και επιστήμονες η έννοια της γήρανσης του λογισμικού και η πρόληψη αυτής. Η γήρανση του λογισμικού οφείλεται κυρίως σε συσσώρευση σφαλμάτων και εξάντληση φυσικών πόρων όπως η φυσική μνήμη και έχει ως αποτέλεσμα την υποβαθμισμένη απόδοση του συστήματος. Για την πρόληψη αυτού έχει εισαχθεί η έννοια της αναζωογόνησης του λογισμικού. Η αναζωογόνηση του λογισμικού είναι μία τεχνική διαχείρισης σφαλμάτων με σκοπό την καθυστέρηση ή ακόμα και την αποτροπή πιθανών βλαβών του συστήματος. Ο τρόπος και ο χρόνος που θα εφαρμοστεί η αναζωογόνηση λογισμικού αποτελούν σημαντικούς παράγοντες για την ορθή και αποδοτική εφαρμογή της. Για το λόγο αυτό, ο εντοπισμός της βέλτιστης στρατηγικής αναζωογόνησης λογισμικού αποτελεί σημαντικό πεδίο έρευνας στη σχετική βιβλιογραφία αλλά και στη συγκεκριμένη Διπλωματική Εργασία. Η βέλτιστη στρατηγική αναζωογόνησης βασίζεται στον τύπο της αναζωογόνησης (μερική, ολική) και στο χρόνο κατά τον οποίον θα εκκινήσει. Συγκεκριμένα, στην εργασία μελετάται η γενική περίπτωση ενός λογισμικού και εισάγονται τέσσερα διαφορετικά μοντέλα αναζωογόνησης, τα οποία περιλαμβάνουν είτε μόνο μερική ή μόνο ολική αναζωογόνηση (συμπεριλαμβανομένου και της προληπτικής αναζωογόνησης) είτε τους συνδυασμούς αυτών. Επιπλέον, για λόγους σύγκρισης, εισάγεται ακόμα ένα μοντέλο στο οποίο δεν πραγματοποιείται καμία ενέργεια αναζωογόνησης. Δεδομένου ότι τα τελευταία 20 χρόνια έχει μελετηθεί ευρέως ο σχεδιασμός των κατάλληλων στρατηγικών αναζωογόνησης σε τεχνολογικά συστήματα έτσι ώστε να βελτιστοποιείται η διαθεσιμότητα, η αξιοπιστία και το λειτουργικό κόστος τους, στη Διπλωματική Εργασία μελετάται ένας δείκτης για τη απόδοση ενός συστήματος λογισμικού, ο οποίος έχει πρόσφατα εισαχθεί στη σχετική βιβλιογραφία. Ο δείκτης αυτός ορίζεται αναθέτοντας μια τιμή για την ικανότητα του λογισμικού να είναι αποδοτικό σε κάθε πιθανή κατάσταση στην οποία μπορεί αυτό να βρεθεί και αντικατοπτρίζει την ικανότητα του λογισμικού να παρέχει υπηρεσίες. Η μοντελοποίηση του συστήματος γίνεται με τη χρήση της κατάλληλης στοχαστικής διαδικασίας, καθώς όπως είναι λογικό, η εξέλιξη ενός συστήματος λογισμικού στο χρόνο εμπεριέχει τυχαιότητα. Σε σχετική βιβλιογραφία έχει χρησιμοποιηθεί η Μαρκοβιανή διαδικασία συνεχούς χρόνου για να μοντελοποιήσει τη συμπεριφορά του συστήματος. Στη συγκεκριμένη εργασία θεωρώντας ότι οι χρόνοι δεν ακολουθούν μία μόνο κατανομή, κρίνεται πως μία Ημι-Μαρκοβιανή διαδικασία (Semi-Markov Process) προσεγγίζει καλύτερα τη συμπεριφορά ενός πραγματικού συστήματος. Για κάθε ένα από τα προτεινόμενα μοντέλα υπολογίζονται ασυμπτωτικά (καθώς συνήθως το λογισμικό είναι σχεδιασμένο για να λειτουργεί για πολύ μεγάλα χρονικά διαστήματα) οι δείκτες για τη διαθεσιμότητα, το αναμενόμενο συνολικό κόστος και την ικανότητα απόδοσης του συστήματος Τα αποτελέσματα αυτών συγκρίνονται με στόχο την εύρεση της βέλτιστης πολιτικής αναζωογόνησης. Εκτός αυτού, και λαμβάνοντας υπόψη ότι ιδανικά η βέλτιστη στρατηγική αναζωογόνησης, θα πρέπει να βελτιστοποιεί ταυτόχρονα όλα τα μέτρα (απόδοση, διαθεσιμότητα κόστος), εισάγονται και επιλύονται τα κατάλληλα πολυκριτηριακά προβλήματα βελτιστοποίησης (multi-objective optimization problems). Επιπλέον,παρουσιάζονται αριθμητικά αποτελέσματα για την επιρροή των παραμέτρων του προβλήματος σε καθένα από τους παραπάνω δείκτες για κάθε μοντέλο και στις βέλτιστες πολιτικές αναζωογόνησης. Τέλος, τα προτεινόμενα μοντέλα αναζωογόνησης μελετήθηκαν και με τη χρήση Μαρκοβιανών διαδικασιών συνεχούς χρόνου με σκοπό την σύγκριση των αποτελεσμάτων, γεγονός που επιβεβαίωσε την αρχική παραδοχή πως μία Ημι- Μαρκοβιανή διαδικασία, αν και είναι πιο δύσκολη και πολύπλοκη, προσεγγίζει καλύτερα τα πραγματικά συστήματα καθώς δεν είναι απαραίτητο να υπάρχουν εκθετικές κατανομές σε όλο το σύστημα. |
|---|