Optane Solid State Disk (SSD)

Ap ´os a concretizac¸ ˜ao da avaliac¸ ˜ao do BOPL emOptane, de acordo com os v ´arios cen ´arios, procedeu-se `a an ´aliprocedeu-se dos resultados obtidos. Nesta procedeu-secc¸ ˜ao ir ˜ao procedeu-ser descritos, por cada cen ´ario, os valores obtidos em relac¸ ˜ao ao tempo de execuc¸ ˜ao do BOPL que, opera com mem ´oria principalOptane SSD.

10% Modificac¸ ˜oes (M) & 90% Pesquisas (P)

Os testes referentes a este cen ´ario s ˜ao compostos por 500 000 operac¸ ˜oes, sendo estas divididas da seguinte forma: 35 075 inserc¸ ˜oes, 4 925 inserc¸ ˜oes ordenadas, 5 089 atualizac¸ ˜oes, 5 013 remoc¸ ˜oes e 449 898 pesquisas. Na figura 4.4 est ´a ilustrado o tempo total, separado por operac¸ ˜oes, que o al-goritmo demorou para executar as 500 000 operac¸ ˜oes. Desta forma, podemos ver que a m ´edia de tempo para a soluc¸ ˜aoFlush Alwaysfoi de 33,606 segundos (σ= 0,071 s). A soluc¸ ˜aoBOPL-Log apre-senta ganhos de 46% face a soluc¸ ˜aoFlush Always tendo como tempo m ´edio 18,052 segundos (σ = 3,091 s). Por fim a soluc¸ ˜aoBOPL-Hashmapapresentou melhorias de 37%, tendo como tempo m ´edio 20,959 segundos (σ = 0,125 s). Devido a estes fatores, ´e poss´ıvel verificar que segundo a func¸ ˜ao One-way ANOVA houve diferenc¸as significativas entre as soluc¸ ˜oes (F(2) = 343,342, p < 0,001). Na Figura 4.5 pode-se visualizar o tempo de execuc¸ ˜ao da operac¸ ˜ao de modificac¸ ˜ao de cada modo. Relati-vamente `a soluc¸ ˜aoFlush Always, dos 33,606 segundos, 4,705 segundos foram dedicados a inserc¸ ˜oes,

Figura 4.4: Tempo execuc¸ ˜ao total de cada soluc¸ ˜ao (10%M / 90%P Optane)

0,650 segundos a inserc¸ ˜oes ordenadas, 0,663 segundos a atualizac¸ ˜oes e 0,356 segundos a remoc¸ ˜oes.

NoBOPL-Logdos 18,052 segundos, 0,011 segundos foram dedicados a inserc¸ ˜oes, 0,424 segundos a inserc¸ ˜oes ordenadas, 0.428 segundos a atualizac¸ ˜oes e 0,415 a remoc¸ ˜oes. Por fim na soluc¸ ˜ao BOPL-HashMap dos 20,959 segundos, 0,012 foram dedicados a inserc¸ ˜oes, 0,250 segundos a inserc¸ ˜oes or-denadas, 0,245 segundos a atualizac¸ ˜oes e 0,221 segundos a remoc¸ ˜oes.

Figura 4.5: Tempo por operac¸ ˜ao de modificac¸ ˜ao para cada soluc¸ ˜ao (10%M / 90%P Optane) Como pode ser obeservado nos gr ´aficos anteriores, o BOPL tanto na vers ˜ao deLog como na de Hashmap obt ´em melhores resultados que a soluc¸ ˜ao Flush Always. Tal deve-se ao facto de que, a instruc¸ ˜aomsync ´e bastante vagarosa, faz com que a soluc¸ ˜ao em norma seja mais lenta quando ocorrem modificac¸ ˜oes (Figuras 4.4 e 4.5).

50% Modificac¸ ˜oes & 50% Pesquisas

Os testes dedicados a este cen ´ario s ˜ao formados por 500 000 operac¸ ˜oes, sendo estas divididas da seguinte forma: 234 547 inserc¸ ˜oes, 4 977 inserc¸ ˜oes ordenadas, 5 111 atualizac¸ ˜oes, 5 040 remoc¸ ˜oes e 250 325 pesquisas. No gr ´afico da figura 4.6 est ´a representado o tempo total, separado por operac¸ ˜oes.

Verifica-se que a m ´edia de tempo para a soluc¸ ˜ao Flush Always foi 58,558 segundos (σ = 0,556 s), o BOPL-Log apresentou benef´ıcios na ordem dos 71% e a sua m ´edia foi de 16,624 segundos (σ = 1,058 s) enquanto que oBOPL-Hashmapteve ganhos na ordem dos 69%, com uma m ´edia de 18,151

segundos (σ = 0,0875 s). Tendo em conta a func¸ ˜ao One-way ANOVA, ´e poss´ıvel verificar que houve diferenc¸as significativas entre as soluc¸ ˜oes (F(2) = 5003,765, p <0,001).

Figura 4.6: Tempo combinado das operac¸ ˜oes de cada modo (50%M / 50%P Optane)

No gr ´afico da figura 4.7 ´e poss´ıvel observar o tempo de execuc¸ ˜ao das operac¸ ˜oes de modificac¸ ˜ao de cada soluc¸ ˜ao. Na modo Flush Alwaysdos 58,558 segundos, 33,597 segundos foram dedicados a inserc¸ ˜oes, 0,838 segundos a inserc¸ ˜oes ordenadas, 0,859 segundos a atualizac¸ ˜oes e 0,470 segundos a remoc¸ ˜oes. Em relac¸ ˜ao ao BOPL-Log dos 16,624 segundos, 0,072 segundos foram dedicados a inserc¸ ˜oes, 0,554 segundos a inserc¸ ˜oes ordenadas, 0,567 segundos a atualizac¸ ˜oes e 0,560 segundos a remoc¸ ˜oes. Por fim no BOPL-Hashmap dos 18,151 segundos, 0,078 foram dedicados a inserc¸ ˜oes, 0,359 segundos a inserc¸ ˜oes ordenadas, 0,353 segundos a atualizac¸ ˜oes e 0,346 segundos a remoc¸ ˜oes.

Figura 4.7: Tempo por operac¸ ˜ao de modificac¸ ˜ao para cada soluc¸ ˜ao (50%M / 50%P Optane)

Os ganhos que o BOPL apresenta neste cen ´ario, t ˆem a mesma causa que no cen ´ario anterior. Como neste cen ´ario ocorrem mais inserc¸ ˜oes, o custo das mesmas apresenta-se mais elevado na soluc¸ ˜ao Flush Always pois, j ´a que sempre que ocorre uma alterac¸ ˜ao esta recorre ao flush, enquanto que o custo nas soluc¸ ˜oes que cont ˆem o BOPL ´e ´ınfimo.

90% Modificac¸ ˜oes & 10% Pesquisas

Foram criadas 800 000 operac¸ ˜oes de forma a testar este cen ´ario. Este conjunto de operac¸ ˜oes foi de-composto nas seguintes parcelas: 695 801 inserc¸ ˜oes, 7 956 inserc¸ ˜oes ordenadas, 8 057 atualizac¸ ˜oes, 7 994 remoc¸ ˜oes e 80 192 pesquisas. Na figura 4.8 est ´a ilustrado o tempo de execuc¸ ˜ao que o algoritmo demorou para executar as 800 000 operac¸ ˜oes. No gr ´afico pode-se verificar que a m ´edia de tempo para a soluc¸ ˜aoFlush Alwaysfoi 129,860 segundos (σ= 2,517 s). No que toca aoBOPL-Logverificou-se que apresentou melhorias na ordem dos 92%, tendo como tempo m ´edio 12,262 segundos (σ= 0,008 s).

Por fim, o modoBOPL-Hashmapteve como m ´edia 162,226 segundos (σ= 4,170 s), demonstrado-se que esta soluc¸ ˜ao neste cen ´ario ´e pior que o modo tradicional (Flush Always). Devido a estes fatores,

´e poss´ıvel verificar que, com base na func¸ ˜ao One-way ANOVA houve diferenc¸as significativas entre as soluc¸ ˜oes (F(2) = 14162,668, p <0,001).

Figura 4.8: Tempo combinado das operac¸ ˜oes de cada modo (90%M / 10%P Optane)

O diagrama ilustrado na imagem 4.9 tem como foco o tempo de execuc¸ ˜ao das modificac¸ ˜ao em cada modo. Na modo Flush Always dos 129,860 segundos, 108,902 segundos foram contabilizados por inserc¸ ˜oes, 2,192 segundos por inserc¸ ˜oes ordenadas, 2,205 segundos por atualizac¸ ˜oes e 1,542 segun-dos a remoc¸ ˜oes. Em relac¸ ˜ao aoBOPL-Logdos 12,262 segundos, 0,116 segundos foram dedicados a inserc¸ ˜oes, 0,936 segundos a inserc¸ ˜oes ordenadas, 0,936 segundos a atualizac¸ ˜oes e 0,940 segundos a remoc¸ ˜oes. Por fim noBOPL-Hashmapdos 162,226 segundos, 0,130 segundos foram ocupados de-vido a inserc¸ ˜oes, 12,502 segundos a inserc¸ ˜oes ordenadas, 12,440 segundos a atualizac¸ ˜oes e 12,499 segundos a remoc¸ ˜oes.

Este cen ´ario j ´a apresenta grandes diferenc¸as face aos cen ´arios anteriores pois, exite uma implementac¸ ˜ao do BOPL (BOPL-Hashmap) que apresenta pior performance em comparac¸ ˜ao com a soluc¸ ˜ao Flush Always. Esta pior desempenho deve-se ao facto de que, como neste cen ´ario h ´a um n ´umero muito elevado de inserc¸ ˜oes ordenadas, atualizac¸ ˜oes e remoc¸ ˜oes, a hashmap tenha um grande n ´umero de entradas o que leva a que haja, nas operac¸ ˜oes que impliquem pesquisa, uma diminuic¸ ˜ao substancial na performance, como ilustrado nos gr ´aficos referentes `a Figura 4.8 e `a Figura 4.9.

Figura 4.9: Tempo por operac¸ ˜ao de modificac¸ ˜ao para cada soluc¸ ˜ao (90%M / 10%P Optane)

100% Inserc¸ ˜oes

Para se poder testar este cen ´ario tendo em conta as caracter´ısticas anteriormente referidas, os testes foram concebidos com 5 000 000 inserc¸ ˜oes. Neste cen ´ario ao contr ´ario dos anteriores s ´o

´e necess ´ario testar a soluc¸ ˜ao Flush Always e o modo de otimizac¸ ˜ao simples (o BOPL), tendo em conta que os valores da m ´edia dos testes foram os seguintes: para o Flush Always911,919 segun-dos (σ = 0,517 s) e para o BOPL 20,223 segundos (σ= 0,072 s). Com base nestes fatores, pode-se concluir que neste cen ´ario o BOPL apresenta ganhos na ordem de 98% e tendo em conta ao teste estat´ıstico One-way ANOVA ´e poss´ıvel inferir que existe diferenc¸as significativas entre as soluc¸ ˜oes (F(1) = 1104,550, p <0,001).

Figura 4.10: Tempo de execuc¸ ˜ao para 100% de inserc¸ ˜oes em Optane

Os ganhos apresentados s ˜ao obtidos pelo facto de se tirar por completo osflushsno caminho cr´ıtico, o que neste cen ´ario (cen ´ario com Intel Optane, utilizandomsync) representa num ganho de 98% face a soluc¸ ˜aoFlush Always.