Nnuovi costrutti per la modellazione di large scale data processing

Modern computer systems are characterized by a very high level of parallelism of execution of user applications. This feature requires the availability of modeling techniques able to represent the parallel execution of multiple tasks belonging to different applications. In this thesis it will be shown a technique based on queueing networks that allows to model the parallel execution of the tasks of an application characterized by different service requests. To this end, the basic functionality of Fork station has been enhanced with a new feature: the Class Switch. According to it, the Fork may create tasks belonging to a set of different classes (having different service requests) , and not only of the same class of the forked job. The technique is implemented in the simulator JSIM, a tool of the suite JMT - Java Modelling Tools. The document contains two applications of the implemented technique: an analysis of a pool depletion system and a model for the Apache Spark framework. In the thesis is described also the implementation of some modules of a new feature of JSIM, the templates. Its objective is the speed up of the creation of a new model through the use of other models previously created and available in a library. The creation of the model of a three tier intranet is presented.

I moderni sistemi informatici sono caratterizzati da un alto livello di paralle- lismo. Questo fattore rende necessarie tecniche di modellazione in grado di ben rappresentare l’esecuzione parallela di più task. In questa tesi verrà mostrata una tecnica che permette la modellazione tramite reti di code di sistemi in grado di eseguire un workload parallelo ed eterogeneo, in cui i task da eseguire in modo concorrente richiedono tempi di servizio molto diversi tra di loro, cioè appartengono a classi diverse di applicazioni. Per raggiungere tale obiettivo è stata implementata la funzione di cambio di classe (Class Switch) all’interno della stazione Fork, permettendo la creazione di task appartenenti ad un set di classi diverse da quella del job che li genera. La nuova tecnica è stata implementata all’interno del simulatore JSIM della suite JMT - Java Modelling Tools. Nella tesi vengono anche descritte due applicazioni della tecnica implementata per lo studio di un sistema di pool depletion e per la valutazione delle prestazioni di una configurazione di Apache Spark. La tesi si conclude con la descrizione dell’implementazione di alcuni moduli della nuova funzionalità di JSIM, i template, che permettono di velocizzare la creazione di un modello. Viene descritto un esempio di un template, che descrive la struttura di una intranet con tre tier.