DE19861002C2 - Computerprogramm zur Synchronisation von Leistungsdaten in verteilten Rechnerumgebungen - Google Patents
Computerprogramm zur Synchronisation von Leistungsdaten in verteilten RechnerumgebungenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Computerprogramm
zur Synchronisation von Leistungsdaten definierter
Zeitintervalle in verteilten Rechnerumgebungen.
In verteilten Rechnersystemen, z. B. IBM S/390 Sysplex,
werden Leistungsdaten der Einzelsysteme
(Einzelsystemleistungsdaten) in bestimmten Zeitintervallen
abgefragt. Zu den Einzelsystemleistungsdaten gehören
insbesondere die CPU Auslastung eines Einzelsystems oder
die durchschnittliche Antwortzeit einer I/O Operation für
ein definiertes Zeitintervall eines Einzelsystems. Aus den
Einzelsystemleistungsdaten werden dann sogenannte
Rechnerverbundleistungsdaten berechnet, die als Mittelwert
der Einzelsystemleistungsdaten gewichtet werden.
Überschreiten die Rechnerverbundleistungsdaten einen
definierten Wert, muß das Leistungsverhalten jedes
Einzelsystems des Rechnerverbundes analysiert werden. Die
Analyse setzt voraus, daß für den Rechnerverbund ein
gemeinsames Zeitintervall definiert wird und definierte
Leistungsdaten jedes Einzelsystems für dieses Zeitintervall
abgefragt und analysiert werden. Bei den definierten
Leistungsdaten kann es sich zum Beispiel um die CPU
Auslastung im Vergleich zur durchschnittlichen Antwortzeit
I/O Operationen eines jeden Einzelsystems während des
gemeinsamen Zeitintervalls handeln. Damit diese definierten
Leistungsdaten der Einzelsysteme eines Rechnerverbundes
überhaupt miteinander vergleichbar und eventuell einer
maschinellen Nachbearbeitung zugänglich sind, sollten sie im
gleichen Zeittakt bzw. gleichen Zeitintervallen abgefragt
werden. Dies läßt sich aus technischen Gründen nur schwer
bewerkstelligen. Die Gründe hierfür liegen darin, daß die
verfügbare Kapazität eines Systems nicht ausreicht, um im
Gleichtakt mit anderen Systemen die Leistungsdaten
abzufragen oder daß die Optionen geändert werden müssen, die
zum Neustart des Datenkollektors führen.
Erfahrungsgemäß ist davon auszugehen, daß die Ankunft der
Leistungsdaten der einzelnen Systeme bzw. die abgedeckte
Intervallzeit nicht rechnerverbundweit einheitlich ist. Die
Ankunftszeit der abgefragten Leistungsdaten variiert um
Millisekunden bis zu mehreren Minuten. Das gleiche gilt auch
für die Dauer der einzelnen Intervalle.
Nach dem heutigen Stand der Technik werden alle
Meßintervalle in der Reihenfolge ihrer Ankunft prozessiert.
Dies führt zu lückenhaften Tabellen mit Zeilen gleicher oder
ähnlicher Zeitfolge und erfordert ein aufwendiges manuelles
Nachbearbeiten durch den Benutzer im Hinblick auf eine
maschinelle Nachbearbeitung.
Patentschrift US 5,774,377 beschreibt ein Verfahren zum
Beobachten des Verhaltens eines verteilten Systems über die
Zeit. Zeitmarken von Subsystemen, die Ereignisse eines
Subsystems beschreiben, werden in einem lokalen Puffer
abgelegt. Das Subsystem wird über die Zeit informiert, wenn
sich eine Abfangbedienung in einem anderen Subsystem
ereignet. Daten, die eine Zeitmarke innerhalb eines
bestimmten Intervalls über eine Abfangbedingung aufweisen,
werden archiviert, um eine spätere Analyse zu ermöglichen.
Die Zeit wird über einen lokalen Zeitgeber in jedem
Subsystem bestimmt. Die Zeitgeber sind miteinander
synchronisiert, um genaue Korrelationen unter den
verschiedenen Subsystemen sicherzustellen. Die
Auffangbedingungen werden kategorisiert. Dieses Patent löst
nicht die Aufgabe, die Leistungsdaten über ein
rechnerverbundweites, getaktes Zeitintervall ohne
Datenverlust miteinander zu synchronisieren.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein
Computerprogramm bereitzustellen, das die unterschiedlichen
Meßintervalle der angefragten Leistungsdaten der
Einzelsysteme für ein rechnerverbundweites, getaktetes
Zeitintervall ohne nennenswerten Datenverlust miteinander
synchronisiert und eine manuelle Nachbearbeitung entbehrlich
macht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1
gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen
niedergelegt.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt auf der Basis
einer Nachsynchronisation der angefragten Leistungsdaten.
Hierbei werden die von den Einzelsystemen kommenden
Leistungsdaten nach folgendem Computerprogramm sortiert und
bearbeitet:
- 1. Nach ihrer Intervallstartzeit in aufsteigender Reihenfolge.
- 2. Nach ihrer Intervalldauer in absteigender Reihenfolge. Damit wird erreicht, daß die längsten Intervalle zu einem gegebenen Intervall zuerst prozessiert werden können.
- 3. Die zuvorderst sortierten Daten bilden die Grundlage für ein gemeinsames Intervall.
- 4. Für die Zuordnung weiterer Daten zu einem gemeinsamen Intervall wird der zeitliche Mittelpunkt des jeweiligen Intervalles betrachtet. Fällt dieser in das gemeinsame Intervall, werden die Daten in das gemeinsame Intervall übernommen. Ist dies nicht der Fall, bildet das neue Intervall die Grundlage für das nächste gemeinsame Intervall.
- 5. Für den Fall, daß von einem System mehrere Daten in ein gemeinsames Intervall fallen, wird der jeweils letzte Datensatz benutzt.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung liegen darin, daß
die synchronisierten Leistungsdaten in lückenloser Form
tabellarisch eindeutig darstellbar und somit einer
Nachbearbeitung, zum Beispiel in Form eines Balkendiagramms,
zugänglich sind. Die manuelle Auswertung ist nicht mehr
erforderlich. Die Leistungsdaten können ohne manuelle
Nachbearbeitung einem Test- und Steuerungsprogramm zugeführt
werden, das die Leistungsdaten auswertet und die
Einzelsysteme an die geforderten Leistungsdaten anpaßt.
Die vorliegende Erfindung wird an Hand eines bevorzugten
Ausführungsbeispieles in Verbindung mit Figuren näher
beschrieben, wobei
Fig. 1 einen Rechnerverbund mit Meßdaten zeigt, wie er
der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt
Fig. 2A einen Rechnerverbund mit einheitlichen
Meßintervallen mit Toleranzabweichungen zeigt, wie
er der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt
Fig. 2B ein Balkendiagramm zur Darstellung der nach Fig. 2
A abgefragten Leistungsdaten des Einzelsystems B
zeigt
Fig. 3 einen Rechnerverbund mit unterschiedlichen
Meßintervallen zeigt
Fig. 4A das erfinderische Computerprogramm für einen
Rechnerverbund nach Fig. 2 zeigt
Fig. 4B ein Balkendiagramm zur Darstellung der nach Fig. 2
A abgefragten Leistungsdaten des Einzelsystems B
unter Verwendung des erfinderischen
Computerprogramms zeigt
Fig. 5 das erfinderische Computerverfahren für einen
Rechnerverbund nach Fig. 3 zeigt
Fig. 1 zeigt einen Rechnerverbund, bestehend aus drei
Einzelsystemen. Auf jedem dieser Einzelsysteme sind
Datensammler installiert. Aufgabe dieser Datensammler ist
zum Beispiel, Leistungsdaten der Einzelsysteme abzufragen
und abzuspeichern, um aus diesen Daten ein Report zu
erstellen. Es gibt zwei verschiedene Arten von Daten in
einem Rechnerverbund:
- 1. Einzelsystemleistungsdaten
- 2. Rechnerverbundleistungsdaten
Die Einzelsystemleistungsdaten erlauben dem Administrator
das Verhalten eines Systems isoliert zu bewerten.
Die Rechnerverbundleistungsdaten werden zur Analyse des
Verhaltens des gesamten Rechnerverbundes herangezogen. Die
Rechnerverbundleistungsdaten setzen sich aus den
Leistungsdaten der Einzelsysteme zusammen und werden
zusätzlich als Mittelwert oder gewichteter Mittelwert
ausgewiesen.
Nach Fig. 1 beträgt die durchschnittliche Antwortzeit einer
I/O Operation für ein definiertes Zeitintervall auf
Einzelsystem A 0.8 Sekunden. Das Einzelsystem B liefert 1,2
Sekunden und das Einzelsystem C liefert in 0.7 Sekunden. Der
Mittelwert für den gesamten Rechnerverbund ist damit 0.9
Sekunden.
Des weiteren beträgt auf dem Einzelsystem C die CPU
Auslastung 70% auf das identische Zeitintervall der
Einzelsysteme.
Die Rechnerverbundleistungsdaten dienen dazu, das Verhalten
des Gesamtverbundes zu beurteilen. Überschreiten diese
Leistungsdaten einen kritischen Schwellenwert, dann müssen
die Leistungsdaten auf Basis der Einzelsysteme genauer
analysiert werden. Diese Analyse erfolgt mit Hilfe eines
zunächst tabellarischen Reportes. Dieser Report setzt sich
im Allgemeinen aus vom Anwender definierbaren Meßdaten
(Leistungsmerkmale), die sich
- a) auf das Meßintervall des Einzelsystems beziehen (CPU = 70) oder
- b) auf das Zeitintervall des Rechnerverbundes, zusammen. Das Zeitintervall ergibt sich aus der frühesten Startzeit eines Einzelsystems und der spätesten Endzeit eines Einzelsystems.
Fig. 2A erläutert den Fall, daß System A, B und C zwar mit
identisch voreingestellten Meßintervallen arbeiten, jedoch
aufgrund von unterschiedlicher Systemsauslastung zu
Toleranzabweichungen der Antwortzeiten im Sekundenbereich
kommen kann. Zum Beispiel System A liefert Leistungsdaten im
Zeitintervall von 8 Uhr bis 8.12 Uhr. System B liefert
Leistungsdaten für ein Zeitintervall, das um eine Sekunde
gegenüber System A verkürzt ist. Dasselbe gilt für System C.
Das gemeinsame Zeitintervall des Rechnerverbundes ist daher
von 8 bis 8.12 Uhr.
Fig. 2B zeigt ein Balkendiagramm zur Darstellung der nach
Fig. 2A angefragten Leistungsdaten für das Einzelsystem B.
Das Balkendiagramm ist aufgrund der unterschiedlichen
Antwortzeiten der angefragten Leistungsdaten für das 12
Minutenintervall nicht eindeutig. Das System B liefert
Leistungsdaten, nämlich CPU Auslastung und durchschnittliche
Antwortzeit für I/O Operationen, für ein Rechnerverbund
vorgegebenes einheitliches Zeitintervall in
unterschiedlichen tatsächlichen Meßintervallen. Das
tatsächliche Meßintervall für die CPU Auslastung ist um eine
Sekunde gegenüber dem vorgegebenen Zeitintervall A von 12
Minuten verkürzt. Das tatsächliche Meßintervall für die
durchschnittliche Antwortzeit für I/O Operationen für System
B für das vorgegebene Zeitintervall von 12 Minuten ist voll
abgedeckt. Da die Auswertung dieser beiden Leistungsdaten
nur für ein einheitliches systemübergreifendes Zeitintervall
technisch sinnvoll ist, müssen die im Balkendiagramm
dargestellten Leistungsdaten nachsynchronisiert werden, um
sie einer maschinellen Nachbearbeitung zuführen zu können.
Fig. 3 erläutert den Fall, daß die Voreinstellungen der
Meßintervalle auf System A, B und C unterschiedlich sind.
Unterschiedliche Meßintervalle können sich auch ergeben,
wenn ein System innerhalb des Rechnerverbundes temporär
nicht verfügbar ist. Zur Berechnung des gemeinsamen
Zeitintervalls des Rechnerverbundes gelten die gleichen
Regeln wie für im Gleichtakt laufende Systeme.
Fig. 4A zeigt das erfinderische Verfahren zur
Nachsynchronisation von Daten einheitlicher Meßintervalle im
Rechnerverbund.
Die Datensammler liefern für jedes Einzelsystem die
angefragten Leistungsdaten, die nach einem
rechnerverbundweiten, getakteten Meßintervall vom
Einzelsystem angefragt werden. Die Leistungsdaten für jedes
Einzelsystem umfassen die CPU Auslastung und die
durchschnittliche Antwortzeit für I/O Operationen. Diese
Leistungsdaten sollen rechnerverbundweit von jedem
Einzelsystem in einem rechnerverbundweiten, getakteten
Meßintervall abgefragt werden. Aufgrund unterschiedlicher
Auslastungen der Einzelsysteme kommt es jedoch zu
Unterschieden zwischen rechnerverbundweit getakteten
Meßintervallen und tatsächlichen Meßintervallen des
Einzelsystems. Die nachfolgende Tabelle enthält die
Leistungsdaten geordnet nach Datum (MM/DD), Startzeit
(HH.MM.SS) und tatsächlichem Meßintervall (MM.SS) mit den
jeweils zugeordneten Leistungsdaten für das Einzelsystem B.
Die Anzahl der Meßintervalle beträgt 8. Das
rechnerverbundweit getaktete Meßintervall beträgt 12
Minuten.
In Schritt 1 werden die Leistungsdaten nach Startzeit in
aufsteigender und nach dem tatsächlichen Meßintervall in
absteigender Reihenfolge sortiert. Dies zeigt die
nachfolgende Darstellung der Leistungsdaten.
In Schritt 2 wird ein erstes gemeinsames Zeitintervall
festgelegt.
Das erste gemeinsame Zeitintervall für die Messungen mit der
Startzeit 8.00 ist von 8.00 bis 8.12. Aufgrund der
erfindungsgemäßen Sortierung ist dieses Zeitintervall
eindeutig bestimmt.
In Schritt 3 wird geprüft, welche weiteren Leistungsdaten
mit unterschiedlichen Meßintervallen diesem ersten
gemeinsamen Zeitintervall zugeordnet werden können. Dies
erfolgt im vorliegenden Beispiel anhand der
Mittelpunktsprüfung. Fällt der Mittelpunkt des tatsächliche
Meßintervalls in das gemeinsame Zeitintervall, kann es dem
gemeinsamen Zeitintervall zugeordnet werden. Für das
vorliegende Beispiel erfolgt die Zuordnungsprüfung wie
folgt:
Anstatt der Mittelpunktsprüfung kann die Zuordnung auch
danach erfolgen, daß eine Zuordnung zum gemeinsamen
Zeitintervall auch dann gegeben ist, wenn sich die
Intervalle in einem definierten Bereich, zum Beispiel 70%,
überlappen.
Im Schritt 4 wird ein zweites gemeinsames Zeitintervall
festgelegt. Dieses Intervall ergibt sich unmittelbar durch
die erfindungsgemäße Sortierung. Das zweite gemeinsame
Intervall ist von 8.12.00 bis 8.24.00. Die Schritte 1 bis
werden solange wiederholt, bis alle Leistungsdaten
verarbeitet sind.
Fig. 4B zeigt ein Balkendiagramm zur Darstellung der nach
Fig. 2A abgefragten Leistungsdaten des Einzelsystems B
unter Verwendung des erfinderischen Verfahrens.
Alle Leistungsdaten sind auf einheitliches
rechnerverbundweites Meßintervall synchronisiert. Die
tatsächlichen Meßergebnisse wurden durch das erfinderische
Computerprogramm nachsynchronisiert. Durch das erfinderische
Computerprogramm lassen sich daher die unterschiedlichsten
Leistungsmerkmale zuordnen. Eine manuelle Nachbearbeitung
ist damit entbehrlich geworden. Dies erleichtert die
Darstellung der Meßdaten und die maschinelle Nachbearbeitung
der Meßdaten durch Reportgeneratoren zur Leistungs- und
Kapazitätsberechnung.
Fig. 5 zeigt das erfinderische Computerprogramm zur
Nachsynchronisation von Daten uneinheitlicher Meßintervalle
im Rechnerverbund.
Die durchschnittliche Antwortzeit für I/O Operationen (Z)
wurde aufgrund des größten gemeinsamen Intervall (30 Min.)
innerhalb des Rechnerverbundes berechnet und soll nun mit
CPU-Auslastung, welches auf 15 Minuten Basis berechnet
wurde, zusammengefaßt werden.
In Schritt 1 werden die Leistungsdaten nach Startzeit in
aufsteigender und nach dem tatsächlichen Meßintervall in
absteigender Reihenfolge sortiert. In der vorangegangen
Tabelle sind die Daten schon entsprechend dieser Vorschrift
sortiert.
In Schritt 2 wird ein erstes gemeinsames Zeitintervall
festgelegt.
Das erste gemeinsame Zeitintervall für die Messungen mit der
Startzeit 10.30 ist von 10.30 bis 11.00. Aufgrund der
erfindungsgemäßen Sortierung ist dieses Zeitintervall
eindeutig bestimmt.
In Schritt 3 wird geprüft, welche weiteren Leistungsdaten
mit unterschiedlichen Meßintervallen diesem ersten
gemeinsamen Zeitintervall zugeordnet werden können. Dies
erfolgt im vorliegenden Beispiel anhand der
Mittelpunktsprüfung. Fällt der Mittelpunkt des Meßintervalls
in das gemeinsame Zeitintervall, kann es dem gemeinsamen
Zeitintervall zugeordnet werden. Für das vorliegende
Beispiel erfolgt die Zuordnungsprüfung wie folgt:
In Schritt 4 wird geprüft, ob es für den CPU Wert schon
einen Wert im gemeinsamen Intervall gibt. Wenn ja, wird der
existierende Wert durch den neuen Wert ersetzt.
Wiederholen von Schritt 3 bis alle Leistungsdaten
verarbeitet wurden.
Claims (13)
1. Computerprogramm, das im internen Speicher eines
digitalen Rechners gespeichert ist, enthaltend Teile
von Softwarecode zur Ausführung eines Verfahren zum
Synchronisieren von Leistungsdaten eines
Rechnerverbundsystems bestehend aus zumindest zwei
Einzelsystemen, wobei die Leistungsdaten durch
zumindest zwei Leistungsmerkmale eines Einzelsystems
definiert sind und durch ein gemeinsames,
rechnerverbundweites, getaktetes Meßintervall von jedem
Einzelsystem angefordert und als Einzelsystem-Antwort
auf einem System zusammen zumindest mit Datum,
Startzeit des Meßintervalls und tatsächlicher Dauer des
Meßintervalls abgespeichert werden, wenn das
Computerprogramm auf dem Rechner ausgeführt wird, wobei
das Verfahren durch folgende Schritte gekennzeichnet
ist:
- a) Einlesen der Leistungsdaten (Einzelsystem-Antworten) mit Datum, Startzeit und Dauer des tatsächlichen Meßintervalls für die Leistungsdaten
- b) Bilden eines gemeinsamen Zeitintervalls für die gemessenen Leistungsdaten eines Einzelsystems, wobei sich das gemeinsame Zeitintervall aus dem zugeordneten tatsächlichen Meßintervall einschließlich einem definierten Toleranzbereich zusammensetzt
- c) Identifizieren der Leistungsdaten eines Einzelsystems deren tatsächliche Meßintervalle einen definierten Bereich unter Berücksichtigung beider Intervalle nicht überschreiten
- d) Zuordnen der Leistungsdaten nach Schritt c) dem jeweiligen gemeinsamen Zeitintervall
- e) Darstellen der Ergebnisse nach Schritte d).
2. Computerprogramm nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Einlesen der Leistungsdaten
nach Schritt a) nach deren Startzeit in aufsteigender
und nach tatsächlichem Meßintervall in absteigender
Reihenfolge zur Bildung eines gemeinsamen
Zeitintervalls erfolgt.
3. Computerprogramm nach Anspruch 2 gekennzeichnet durch
folgende Schritte:
- a) Definieren des tatsächlichen Meßintervalls der ersten eingelesenen Leistungsdaten als erstes gemeinsames Zeitintervall
- b) Zuordnen aller nachfolgenden Leistungsdaten zu dem gemeinsamen Zeitintervall nach Schritt aa) deren tatsächliches Meßintervall einen definierten Bereich unter Berücksichtigung beider Intervalle nicht überschreiten
- c) Definieren des nächsten tatsächlichen Meßintervalls der eingelesenen Leistungsdaten, die nicht mehr Schritt bb) zugeordnet werden können, als nächstes gemeinsames Zeitintervall
- d) Wiederhole Schritte aa)-cc) bis alle Leistungsdaten einem gemeinsamen Zeitintervall zugeordnet sind.
4. Computerprogramm nach Anspruch 1 bis 3 dadurch
gekennzeichnet, daß nur diejenigen Leistungsdaten dem
gemeinsamen Zeitintervall zugeordnet werden deren
tatsächliches Meßintervall sich mit dem jeweiligen
gemeinsamen Zeitintervall überlappt.
5. Computerprogramm nach Anspruch 1 bis 3 dadurch
gekennzeichnet, daß nur diejenigen Leistungsdaten dem
gemeinsamen Zeitintervall zugeordnet werden deren
Mittelpunkt des tatsächlichen Meßintervalls in das
gemeinsame Zeitintervall fällt.
6. Computerprogramm nach Anspruch 1 bis 3 dadurch
gekennzeichnet, daß nur diejenigen Leistungsdaten dem
gemeinsamen Zeitintervall zugeordnet werden deren
tatsächliches Meßintervall sich mit dem gemeinsamen
Zeitintervall überwiegend überlappt.
7. Computerprogramm nach Anspruch 1 bis 6 dadurch
gekennzeichnet, daß das gemeinsame, rechnerverbundweite
getaktete Meßzeitintervall einheitliche oder
unterschiedliche Meßintervalle aufweist.
8. Computerprogramm nach Anspruch 1 bis 7 dadurch
gekennzeichnet, daß die Ergebnisse nach Schritt e)
geordnet nach Startzeiten in tabellarischer Form
aufbereitet werden.
9. Computerprogramm nach Anspruch 1 bis 7 dadurch
gekennzeichnet, daß aus den Ergebnissen nach Schritt e)
automatisch ein grafisches Diagramm zur Darstellung der
Leistungsdaten erzeugt wird.
10. Computerprogramm nach Anspruch 1 bis 7 dadurch
gekennzeichnet, daß die Leistungsdaten nach Schritt e)
in einem Reportgenerator für Kapazitäts- und
Leistungsanalyse verwendet werden.
11. Computerprogramm nach Anspruch 1 bis 7 dadurch
gekennzeichnet, daß die Leistungsdaten nach Schritt e)
zur Nachregulierung eines Rechnerverbundsystems
verwendet werden.
12. Computerprogramm nach Anspruch 1 bis 11 dadurch
gekennzeichnet, daß die Leistungsmerkmale beliebig
viele definierbare Leistungskennziffern eines
Datenverarbeitungssystems umfassen können.
13. Computerprogramm nach Anspruch 1 bis 12 dadurch
gekennzeichnet, daß die Leistungsmerkmale die CPU-
Auslastung und die durchschnittliche Antwortzeit für
I/O Operationen umfassen.
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Publications (1)
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