Modellazione e Valutazione 
degli
Impianti di Elaborazione 

A/A 2003/2004

POSSIBILI DOMANDE DI ESAME

Parte I: Complementi di Architetture 

Sistemi affidabili ed altamente disponibili

-	Descrivere gli attributi della dependability.

-	Classificare i tipi di guasti che si possono verificare nei sistemi di elaborazione.

-	Descrivere la tolleranza dei guasti nei sistemi di elaborazione.

-	Descrivere come si può generare l’effetto domino nel recupero di uno stato consistente in un sistema di elaborazione distribuito e una tecnica che  può ovviare ciò.

-	Descrivere le architetture RAID

Architettura del World Wide Web

-	Descrivere il protocollo IP e in particolar modo della identificazione di ciascun nodo

-	Descrivere il protocollo TCP/IP

-	Descrivere il protocollo http ( usando un diagramma temporale)

Parte II: Metodologie di Modellazione e Valutazione 

Modellazione e valutazione della dependability: definizione e background matematico

-	Calcolare la disponibilità a regime permanente di un sistema RAID 5 (con cinque dischi) ipotizzando che i guasti e le manutenzioni di ogni singolo disco si presentino con una distribuzione esponenziale con rate pari a l e m, rispettivamente.

-	Calcolare la disponibilità a regime permanente di un sistema RAID 2 (con quattro dischi di informazione) ipotizzando che i guasti e le manutenzioni di ogni singolo disco si presentino con una distribuzione esponenziale con rate pari a l e m, rispettivamente.

-	Calcolare la sicurezza di un sistema di elaborazione costituito da tre CPU (che lavorano in parallelo e la cui uscita è data da un voter), da un sistema di memorizzazione RAID 1 avente due dischi, da un bus di sistema, da una tastiera ed un video, ipotizzando che i guasti si presentino con una distribuzione di tipo esponenziale con rate pari a lCPU , lRAID , lBUS , lTAS , lVID e con fattore di copertura pari acCPU , cRAID, cBUS, cTAS, cVID

-	Calcolare la sicurezza di un sistema di elaborazione costituito da due CPU (che lavorano in parallelo e la cui uscita è data da un voter), da un sistema di memorizzazione avente un unico disco, da un sistema di comunicazione costituito da due bus di sistema sincroni (che lavorano in parallelo e la cui uscita è data da un voter), da una tastiera ed un video, ipotizzando che i guasti si presentino con una distribuzione di tipo esponenziale con rate pari a lCPU , lRAID , lBUS , lTAS , lVID e con fattore di copertura pari acCPU , cRAID, cBUS, cTAS, cVID

Modellazione e valutazione delle prestazioni: 

-	Descrivere l’algoritmo risolutivo del MVA nel caso di reti chiuse – singola classe – partendo dalle equazioni fondamentali  e dal teorema degli arrivi (arrival theorem)

-	Ricavare il processo markoviano di una coda M/M/2/4

-	Ricavare il processo markoviano di una coda M/M/3/5

-	Data una rete di code aperte determinare il valore massimo del rate di ingresso della rete che non satura il sistema.

-	Un Personal Computer, che può essere schematizzato da una CPU e da un disco locale, è collegato con una rete locale (i cui tempi di trasmissione sono trascurabili) a un file server di rete (disco) ed esegue programmi di tipo batch utilizzando sia file presenti sul proprio disco locale (tempo di accesso 40 msec.) che su quello di sistema (tempo di accesso 10 msec.).

In un tempo di 10 000 sec., in una rete locale costituita dal solo PC  e dal server di rete si misurano i seguenti valori:

Completamenti			200
Occupazione CPU			6000 sec.
Numero di accesso al disco locale 	25 000
Numero di accessi al server di rete	25 000

Modellare e valutare il comportamento del sistema in presenza simultanea di 4 programmi batch in esecuzione. Dopodiché modellare e calcolare le prestazioni nel caso in cui nella rete si introduca un altro PC gemello di quello precedente, sottoposto anch’esso allo stesso carico (risolvere in forma esatta o approssimata).

-	Un PC, che può essere schematizzato da una CPU e da un disco locale, è collegato con una rete locale (i cui tempi di trasmissione sono trascurabili) a un file server di rete (disco) ed esegue programmi di tipo batch utilizzando sia file presenti sul proprio disco locale (tempo di accesso 30 msec.) che su quello di sistema (tempo di accesso 8 msec.).

In un tempo di 5 000 sec., in una rete locale costituita dal solo PC  e dal server di rete si misurano i seguenti valori:

Completamenti			100
Occupazione CPU			2000 sec.
Numero di accesso al disco locale 	12 500
Numero di accessi al server di rete	12 500

Modellare e valutare il comportamento del sistema in presenza simultanea di 3 programmi batch in esecuzione. Dopodiché modellare e calcolare le prestazioni nel caso in cui nella rete si introduca un altro PC gemello di quello precedente, sottoposto anch’esso allo stesso carico (risolvere in forma esatta o approssimata).

-	Un PC, che può essere schematizzato da una CPU e da un disco locale, è collegato con una rete locale (i cui tempi di trasmissione sono trascurabili) a un file server di rete (disco) ed esegue programmi di tipo batch utilizzando sia file presenti sul proprio disco locale (tempo di accesso 50 msec.) che su quello di sistema (tempo di accesso 12 msec.).

In un tempo di 1 000 sec., in una rete locale costituita dal solo PC  e dal server di rete si misurano i seguenti valori:

Completamenti			10
Occupazione CPU		200 sec.
Numero di accesso al disco locale 	1000
Numero di accessi al server di rete	1250

Modellare e valutare il comportamento del sistema in presenza simultanea di 4 programmi batch in esecuzione. Dopodiché modellare e calcolare le prestazioni nel caso in cui nella rete si introduca un altro PC gemello di quello precedente, sottoposto anch’esso allo stesso carico (risolvere in forma esatta o approssimata).

-	Un sistema di elaborazione multiutente - SIE - (si ipotizzano 4 utenti), i cui elementi caratterizzanti sono una CPU, una memoria di lavoro e un disco, è utilizzato per applicazioni interattive. In un periodo di osservazione di 2000 secondi vengono misurati i seguenti parametri:

Completamenti		100
Utilizzo CPU		40%
Utilizzo memoria		50%
Utilizzo disco		40%
Tempo di riflessione 	25 sec.

Si vuole calcolare se è conveniente, dal punto di vista prestazionale, sostituire questo sistema centralizzato con un 4 PC, uno per utente, con le seguenti caratteristiche:

-	potenza della CPU pari alla metà di quella del SIE.
-	memoria con un tempo di accesso maggiore del 20% di quella del SIE.
-	disco con tempo di accesso pari al doppio di quella del SIE.

Prima di calcolare le grandezze di interesse modellare i sue scenari elaborativi.

Parte III: Dimensionamento dei servizi WEB

Determinazione del tempo di servizio di:
-	Dischi singoli
-	Array di dischi
-	Protocolli di reti  di comunicazione 
-	Router di rete 

Caratterizzazione del carico
-	Modello del carico
-	Modelli Graph-based
-	Metodologie per la caratterizzazione del carico
-	Carichi del Web
-	Modellazione del “burst” e delle “heavy tails”

Modellazione e valutazione delle prestazioni di client e server del World Wide Web 
-	Modellazione  e valutazione di clienti senza proxy
-	Modellazione e valutazione di clienti con proxy
-	Modellazione e valutazione di serventi
-	Modellazione e valutazione di serventi duplicati