6.5 Pol´ıticas de Controle de Admiss˜ao
6.5.2 Experimento 4 Mecanismo que Limita a Utiliza¸c˜ao M´edia do Cluster
Objetivo - Validar a carga de trabalho obtida atrav´es do Gerador de Sess˜oes Sint´eticas.
Fatores - O Experimento 4 possui como parˆametros fixos: limite m´aximo para admiss˜ao, carga de trabalho, o algoritmo de balanceamento de carga, o n´umero de servidores do cluster e a parametriza¸c˜ao do modelo. E como fator, o algoritmo de controle de admiss˜ao.
N´ıveis - O fator algoritmo de controle de admiss˜ao possui trˆes n´ıveis: CA-nBS, CA-BS e CA-H´ıb.
Vari´aveis de Resposta - Sess˜oes finalizadas, sess˜oes descartadas, sess˜oes abortadas, uti- liza¸c˜ao efetiva dos recursos, throughput de sess˜oes, throughput de requisi¸c˜oes, tamanho das sess˜oes, tempo de resposta das requisi¸c˜oes.
6.5 Pol´ıticas de Controle de Admiss˜ao 91
Os resultados dos experimentos apresentados nesta se¸c˜ao foram obtidos utilizando o meca- nismo que limita a utiliza¸c˜ao m´edia nos processadores do cluster, juntamente com as pol´ıticas CA-nBS, CA-BS e CA-H´ıb. A Tabela 6.2 apresenta esses resultados, e os respectivos intervalos de confian¸ca de 95%.
Tabela 6.2: Avalia¸c˜ao dos algoritmos de CA - mecanismo que limita a utiliza¸c˜ao m´edia do cluster.
CA-nBS CA-BS CA-H´ıb
Sess˜oes Finalizadas (%) 85,99 ± 0,47 88,75 ± 0,26 88,22 ± 0,24 Sess˜oes Descartadas (%) 8,49 ± 0,27 11,22 ± 0,27 5,89 ± 0,17 Sess˜oes Abortadas (%) 5,49 ± 0,28 0,00 ± 0,00 5,87 ± 0,17 Utiliza¸c˜ao Efetiva dos Recursos (%) 65,88 ± 2,55 100,00 ± 0,00 73,62 ± 0,00 Throughput (sess˜oes/s) 0,06 ± 0,01 0,06 ± 0,01 0,06 ± 0,01 Throughput (requisi¸c˜oes/s) 0,36 ± 0,06 0,38 ± 0,07 0,36 ± 0,07 Tamanho M´edio Sess˜oes (# requisi¸c˜oes) 3,35 ± 0,16 5,09 ± 0,08 3,78 ± 0,08 Tempo M´edio Resposta Requisi¸c˜oes (s) 3,39 ± 0,59 3,19 ± 0,56 3,24 ± 0,60 CA-nBS - Controle de Admiss˜ao n˜ao Baseado em Sess˜ao.
CA-BS - Controle de Admiss˜ao Baseado em Sess˜ao. CA-H´ıb - Controle de Admiss˜ao H´ıbrido.
Como esperado, os resultados obtidos com o mecanismo que limita a utiliza¸c˜ao m´edia do cluster s˜ao semelhantes aos obtidos quando com o mecanismo que limita o tamanho da fila, discutidos na se¸c˜ao anterior.
De acordo com os dados da Tabela 6.2, o algoritmo CA-BS n˜ao abortou nenhuma sess˜ao, realizando apenas descartes (11,22% ± 0,27%). Assim, a utiliza¸c˜ao efetiva dos recursos foi de 100%, diferentemente dos demais algoritmos considerados.
O algoritmo CA-nBS realizou 8,49% ± 0,27% de descarte e 5,49% ± 0,28% de abortos, reduzindo a utiliza¸c˜ao efetiva dos recursos para 65,88% ± 2,55%. O algoritmo CA-H´ıb utiliza um crit´erio para descartar sess˜oes e descartou 5,89% ± 0,17%, por´em, tamb´em realizou 5,87% ± 0,17% de abortos, impactando na utiliza¸c˜ao dos recursos. Ainda assim, o algoritmo CA-H´ıb obteve uma utiliza¸c˜ao efetiva dos recursos superior ao algoritmo CA-nBS (73,62% para CA-H´ıb e 65,88% ± 2,55% para CA-nBS), que n˜ao utiliza nenhum crit´erio para descartar sess˜oes.
Observa-se que o algoritmo CA-BS finalizou maior quantidade de sess˜oes, e tamb´em que o tamanho m´edio das sess˜oes finalizadas foi maior que dos algoritmos CA-nBS e CA-H´ıb, o que significa que o algoritmo CA-BS finalizou maior quantidade de sess˜oes longas, como mostra o
92 Resultados Experimentais
gr´afico da Figura 6.9.
Figura 6.9: Porcentagem de sess˜oes finalizadas - mecanismo que limita a utiliza¸c˜ao m´edia do cluster.
Analisando-se o gr´afico da Figura 6.9, verifica-se que o algoritmo CA-BS finalizou maior quantidade de sess˜oes que possuem mais que 40 requisi¸c˜oes, exceto para as sess˜oes que possuem entre 201 e 220 requisi¸c˜oes, em que todos os algoritmos apresentaram resultados estatistica- mente iguais. Isto ocorreu porque, em cada uma das 10 execu¸c˜oes do gerador de carga de trabalho, um n´umero muito pequeno de sess˜oes deste tamanho ´e gerado: nenhuma, uma ou duas sess˜oes. Assim, ao utilizar esta carga na simula¸c˜ao, a porcentagem de sess˜oes atendidas e finalizadas para este tamanho foi 0%, 50% e 100%, apresentando um grande intervalo de confian¸ca.
O algoritmo CA-H´ıb, por sua vez, obteve um melhor desempenho que o algoritmo CA-nBS, para sess˜oes com at´e 80 requisi¸c˜oes. Para sess˜oes maiores, os dois algoritmos apresentaram resultados estatisticamente iguais.
6.5.3
Experimentos 3 e 4: Uma Compara¸c˜ao
Verificou-se a partir dos resultados obtidos com os experimentos 3 e 4 que, o mecanismo que limita o tamanho da fila e o mecanismo que limita a utiliza¸c˜ao m´edia do cluster apresentam comportamento com efic´acia semelhante.
Devido a utiliza¸c˜ao do algoritmo baseado em sess˜ao CA-BS, um n´umero reduzido de sess˜oes ´e descartado, e n˜ao ocorre nenhum aborto de sess˜ao, impactando positivamente na utiliza¸c˜ao
6.5 Pol´ıticas de Controle de Admiss˜ao 93
efetiva de recursos. Nesse caso, a utiliza¸c˜ao dos recursos do sistema foi de 100%, nos dois experimentos, indicando a sua utiliza¸c˜ao por sess˜oes que foram finalizadas.
Utilizando-se o algoritmo n˜ao baseado em sess˜ao CA-nBS como comparativo, verifica-se que esse, realiza o maior n´umero de abortos no experimento 3, e a mesma porcentagem de abortos que o algoritmo h´ıbrido CA-H´ıb, no experimento 4. E isso tem um impacto na utiliza¸c˜ao efetiva dos recursos, que ´e menor nos dois experimentos, para o CA-nBS. No caso do algoritmo CA-H´ıb, sua utiliza¸c˜ao dos recursos tamb´em ´e reduzida no experimento 4. No experimento 3, o n´umero de abortos do algoritmo CA-H´ıb ´e menor que no experimento 4, obtendo-se assim, uma melhor utiliza¸c˜ao dos recuros do sistema.
No caso da porcentagem de sess˜oes finalizadas, e do tamanho m´edio dessas sess˜oes, no experimento 3, o algoritmo que finaliza maior n´umero de sess˜oes, e de maior tamanho ´e o CA- H´ıb. Apesar de finalizar uma boa porcentagem de sess˜oes, o algoritmo CA-nBS finaliza sess˜oes menores que os demais. No experimento 4, o algoritmo que finaliza maior n´umero de sess˜oes, e de maior tamanho ´e o CA-BS. O algoritmo CA-nBS finaliza a menor porcentagem de sess˜oes, e de menor n´umero de requisi¸c˜oes. Isso mostra a ineficiˆencia do algoritmo ao se utilizar uma carga de trabalho baseada em sess˜oes de usu´arios.
Verifica-se atrav´es dos gr´aficos da Figura 6.10 que a porcentagem de sess˜oes finalizadas obteve maior influˆencia do mecanismo de controle de admiss˜ao utilizado (Figura 6.10(a)). E o que mais influˆenciou na utiliza¸c˜ao efetiva dos recursos (Figura 6.10(b)), e na porcentagem de descartes (Figura 6.10(c)) e abortos (Figura 6.10(d)), foi o algoritmo utilizado (CA-nBS ou CA-BS).
Observa-se nos gr´aficos da Figura 6.11 que o mecanismo de controle de admiss˜ao teve maior influˆencia na porcentagem de sess˜oes finalizadas (Figura 6.11(a)), na utiliza¸c˜ao efetiva dos recursos do sistema (Figura 6.11(b)) e na porcentagem de sess˜oes descartadas (Figura 6.11(c)). J´a a porcetagem de sess˜oes abortadas (Figura 6.11(d)) recebeu maior influˆencia ao algoritmo de contole de admiss˜ao utilizado (CA-nBS ou CA-H´ıb).
O c´alculo de influˆencia de fatores para o mecanismo que limita o tamanho da fila e o mecanismo que limita a utiliza¸c˜ao m´edia do cluster, e os algoritmos CA-BS e CA-H´ıb, mostra que o fator que mais teve influˆencia para a porcentagem de sess˜oes finalizadas foi o mecanismo de controle de admiss˜ao (Figura 6.12(a)). Para as demais vari´aveis de resposta (utiliza¸c˜ao efetiva dos recursos, sess˜oes descartadas e sess˜oes abortadas), o fator de maior influˆencia foi o algoritmo de controle de admiss˜ao, como mostrado nos gr´aficos das Figuras 6.12(b), 6.12(c), 6.12(d), respectivamente.
94 Resultados Experimentais
(a) Sess˜oes finalizadas. (b) Utiliza¸c˜ao efetiva dos recursos
do sistema.
(c) Sess˜oes descartadas. (d) Sess˜oes abortadas.
Figura 6.10: Influˆencia dos fatores - mecanismos: que limita o tamanho da fila e a utiliza¸c˜ao m´edia do cluster - algoritmos: CA-nBS e CA-BS.