Verfahren Und Werkzeuge Zur Leistungsmessung, -Analyse Und -Bewertung Der Ein-/Ausgabeeinheiten Von Rechensystemen

Die Leistungsfahigkeit moderner Rechensysteme erhoht sich stetig. Allerdings zeigen Untersuchungen, dass die Rechenleistung von Prozessoren starker steigt, als die Ein-/Ausgabeleistung zu den Sekundarspeichern, auf denen die Daten zur Berechnung abgelegt werden. Dies fuhrt dazu, dass Prozessoren zukunftig nicht ihr gesamtes Rechenpotential ausschopfen konnen, da sie auf Daten der Sekundarspeicher warten mussen. Damit die Leistung der Speicher nicht zu einem leistungsbegrenzenden Faktor des gesamten Systems wird, ist die Leistungsanalyse und -optimierung der Sekundarspeicher notwendig. Die Leistungsmessung von Sekundarspeichersystemen wird typischerweise mit Softwarewerkzeugen durchgefuhrt, die eine Last auf dem Sekundarspeicher erzeugen und anhand dieser Last eine Leistungsermittlung durchfuhren. Diese sogenannten I/O-Benchmarks haben zahlreiche Probleme, die im Rahmen dieser Dissertation aufgezeigt und gelost werden. Es wird ein neuer Ansatz entwickelt, der realitatsnahes, nutzerrelevantes, vergleichbares und dennoch einfaches I/O-Benchmarking insbesondere in Hinblick auf die Leistungsermittlung beim Zugriff auf Sekundarspeicher mittels der MPI-IO-Schnittstelle ermoglicht. Ausgehend von den notwendigen Schritten bei der Leistungsanalyse wird eine neue Benchmark-Architektur entwickelt, die insbesondere Losungen fur die gefundenen Probleme der geringen Reprasentativitat von Benchmarkergebnissen und der fehlenden Nutzerunterstutzung beim Benchmarking bietet und damit uber vorhandene Arbeiten in diesem Themenbereich deutlich hinausgeht. Es wird ein Benchmark-System erstellt, das nutzerrelevante Ergebnisse ermittelt, indem es dem Nutzer ermoglicht, das Lastverhalten MPI-IO-basierter Applikationen als Messgrundlage zu verwenden. Ausserdem wird eine realitatsnahe und einfach nutzbare I/O-Lastbeschreibung prasentiert, deren Moglichkeiten existierende I/O-Lastbeschreibungen in Hinblick auf Genauigkeit bei Verwendung komplexer paralleler I/O-Lasten ubersteigen. Die Funktionsfahigkeit und Genauigkeit des I/O-Benchmarking-Ansatzes wird mit Messungen anhand von Beispielapplikationen gezeigt.