Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Badania efektywności rozwiązań sprzętowych i programowych systemów multimedialnych Promotor: prof. dr hab. inż. Andrzej Grzywak mgr inż. Piotr Kasprzyk.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Badania efektywności rozwiązań sprzętowych i programowych systemów multimedialnych Promotor: prof. dr hab. inż. Andrzej Grzywak mgr inż. Piotr Kasprzyk."— Zapis prezentacji:

1 Badania efektywności rozwiązań sprzętowych i programowych systemów multimedialnych Promotor: prof. dr hab. inż. Andrzej Grzywak mgr inż. Piotr Kasprzyk

2 Cel pracy 1.Nie wszystkie systemy operacyjne nadają się w jednakowym stopniu do efektywnej transmisji plików. 2.Zastosowanie buforowania danych z użyciem mechanizmów programowania współbieżnego umożliwia zwiększenie efektywności transmisji danych między pamięciami masowymi dwóch komputerów połączonych siecią. Tezy pracy Zwiększenie efektywności przesyłania dużych plików

3 Stacje użytkowników Biblioteka dokumentów multimedialnych Fast Ethernet LAN 100 Mbit/s Internet Serwer: 2xPIII 1.1 GHz, 1280 MB RAM, RAID 5x36 GB, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Linux % szybkości sieci PIV 1.5 GHz, 256 MB RAM, ATA 40 GB, Fast Ethernet, Windows ME pliki MB

4 Struktura systemu Dysk Kontroler dysku Pamięć RAM Karta sieciowa System operacyjny Aplikacja Infrastruktura sieciowa Infrastruktura sieciowa Dysk Kontroler dysku Pamięć RAM Karta sieciowa System operacyjny Aplikacja Nadawanie Odbieranie

5 Praca aplikacji przesyłającej dane while( są_dane(źródło_danych) ) { ilość_danych = read( źródło_danych, bufor, długość_bufora ); write( ujście danych, bufor, ilość_danych); }

6 Praca aplikacji bez trybów DMA Dysk CPU Sieć czas

7 Praca aplikacji z trybami DMA (1/3) Dysk CPU Sieć czas

8 Praca aplikacji z trybami DMA (2/3) Dysk CPU Sieć czas

9 Praca aplikacji z trybami DMA (3/3) Dysk CPU Sieć czas

10 Aplikacja testowa działanie podobne do rzeczywistych aplikacji przesyłających dane łatwa modyfikacja konstrukcji i parametrów aplikacji operacje dyskowe operacje sieciowe generowanie strumienia danych wykonywanie pomiarów praca pod kontrolą wybranych systemów operacyjnych

11 Metoda analizowania przepływu informacji (1/2) źrodłoujście źrodło ujście aplikacja a) sytuacja standardowa – monolityczna aplikacja b) wyodrębnienie obsługi bufora c) podział na moduły

12 Metoda analizowania przepływu informacji (2/2) wejściemagazynwyjście brokerrozdzielacz

13 Model aplikacji (MBNF) łańcuch = wejście magazynowanie. magazynowanie = magazyn reszta. reszta = ( wyjście | broker magazynowanie | rozdzielacz reszta reszta ).

14 Przykładowe konfiguracje aplikacji standardowa dwustopniowe buforowanie zwielokrotnienie strumienia danych

15 Nowe terminy przeskok - przekazanie sterowania między funkcjami obsługującymi ogniwa współczynnik proporcjonalności L – iloraz liczby przeskoków do liczby przesłanych bajtów danych, gdy liczba przesłanych bajtów danych dąży do nieskończoności

16 Przeskoki i współczynnik L podczas transmisji danych ABC 12 gdzie: L – średnia liczba przeskoków między modułami dla przesłania jednego bajtu danych B – pojemność bufora magazynu B (w bajtach) źródłoujście

17 Dwa warianty wymiany informacji ABCDEF G ABCDEF G wariant I – od pierwszego magazynu: wariant II – od ostatniego magazynu: źródłoujście licznik źródłoujście licznik

18 Wariant I wymiany informacji ABCDEF G źródłoujście licznik gdzie: L – średnia liczba przeskoków między modułami dla przesłania jednego bajtu danych B – pojemność bufora magazynu B (w bajtach) E – pojemność bufora magazynu E (w bajtach) NWD – największy wspólny dzielnik

19 Wariant II wymiany informacji ABCDEF G źródłoujście licznik gdzie: L – średnia liczba przeskoków między modułami dla przesłania jednego bajtu danych B – pojemność bufora magazynu B (w bajtach) E – pojemność bufora magazynu E (w bajtach) NWD – największy wspólny dzielnik

20 Współczynnik L aplikacji wariant I: wariant II: gdzie: L – średnia liczba przeskoków między modułami dla przesłania jednego bajtu danych B – pojemność bufora magazynu B (w bajtach) E – pojemność bufora magazynu E (w bajtach) NWD – największy wspólny dzielnik

21 Projekt modułowej budowy aplikacji przykładowe 2 warianty wymiany informacji między modułami weryfikacja poprawności przedstawionych wzorów z użyciem symulatora (Scheme) implementacja aplikacji testowej według wariantu I (C++)

22 Badania systemów operacyjnych: –MS Windows ME –MS Windows 2000 –MS Windows XP –Linux transmisji danych –warstwa liniowa: sieć typu LAN (Fast Ethernet) –warstwa sieciowa: protokół IP –warstwa transportowa: protokół TCP

23 Sposoby pracy aplikacji generator pamięć licznik generator pamięć (dysk+licznik) generator pamięć sieć dysk pamięć licznik dysk pamięć sieć sieć pamięć licznik sieć pamięć (dysk+licznik)

24 Sieć lokalna Fast Ethernet 100 Mbit/s Aplikacja Dysk ATA Komputer karta PCI Fast Ethernet Aplikacja Dysk ATA Komputer karta PCI Fast Ethernet Odczyt danych z pliku 2GB

25 Czas odczytu danych z pliku 2GB bufor

26 Sieć lokalna Fast Ethernet 100 Mbit/s Aplikacja Dysk ATA Komputer karta PCI Fast Ethernet Aplikacja Dysk ATA Komputer karta PCI Fast Ethernet Sieciowa transmisja danych (bufor 512B, plik 2GB)

27 Liczby ramek o określonej długości (dane po 512 B) System operacyjny

28 Sklejanie danych w Microsoft TCP Max. rozmiar ramki Dane R2R1 dane wejściowe nierówne rozmiary przesyłanych ramek

29 Opóźnienia przy sieciowej transmisji pliku (bufor 10 KB)

30 Opóźnienia przy sieciowej transmisji pliku (bufor 100 KB)

31 Opóźnienia przy sieciowej transmisji pliku (bufor 1000 KB)

32 Opóźnienia przy sieciowej transmisji pliku (100 buf. 10KB)

33 Sieć lokalna Fast Ethernet 100 Mbit/s Aplikacja Dysk ATA Komputer karta PCI Fast Ethernet Aplikacja Dysk ATA Komputer karta PCI Fast Ethernet Przesyłanie pliku 2GB przez sieć

34 Szybkość zapisu pliku 2GB przesyłanego przez sieć buforowanie

35 Efektywność transmisji pliku 2GB przy zmianie sposobu buforowania Standardowa aplikacja 4000 buforów po 8KB MS Windows %99% Linux95%99%

36 Wyniki badań Linux jest stabilny podczas transmisji systemy Windows są nieprzewidywalne moja metoda – uzyskano ponad 99% efektywności sieciowej transmisji plików

37 Sposób wykorzystania nowej metody w projektowaniu systemów transmisji plików przebadanie sprzętowych elementów systemu (dyski, sieć) za pomocą aplikacji skonstruowanej podobnie do mojej napisać aplikację według zasad konstrukcji modułowej dobrać system operacyjny

38 Wnioski udowodniłem tezy rozprawy doktorskiej stworzyłem metodę poprawiającą transmisję plików o 4-24%

39

40

41

42

43

44

45 Geneza pracy współpraca z Ośrodkiem Szkolno- Wychowawczym dla Niewidomych Dzieci w Laskach badania prowadzone przez: prof. Mrózek, prof. Grzywak, dr Winiarczyk, Piotr Brzoza

46 Transmisja plików systemy operacyjne: –MS Windows ME, 2000 i XP –Linux protokół TCP w sieci Fast Ethernet pliki o dużej objętości: MB transmisja typu punkt-punkt

47 80-95 % szybkości sieci Stacje użytkowników Transmisja plików LAN 100 Mbit/s Internet Serwer

48 Sieć lokalna Fast Ethernet 100 Mbit/s Aplikacja Dysk ATA 20 GB Komputer Pentium III 866 MHz, 128 MB RAM, Windows 2000 karta PCI Fast Ethernet Aplikacja Dysk ATA 20 GB Komputer Pentium III 866 MHz, 128 MB RAM, Windows 2000 karta PCI Fast Ethernet 75 % szybkości sieci Stanowisko badawcze Analizator

49 Opóźnienia przy sieciowej transmisji pliku ( bufor 10 KB)

50 Nowa koncepcja organizacji przesyłania danych źrodłoujście źrodło ujście aplikacja a) sytuacja standardowa – monolityczna aplikacja b) wyodrębnienie obsługi bufora c) podział na moduły

51 Moduły używane do budowy aplikacji – nowa koncepcja wejściemagazynwyjście brokerrozdzielacz

52 Badania doświadczalne elementy stałe: procesor, dysk, kontroler dyskowy, pamięć, karta sieciowa, infrastruktura sieciowa elementy zmieniane: system operacyjny (Linux, MS Windows ME, 2000 i XP), budowa aplikacji, wielkość bufora

53

54

55

56 Projektowanie systemów transmisji plików dobór elementów sprzętowch (dysk, sieć) zapewniających żądaną szybkość transmisji dobór rozmiaru i sposobu działania buforów aplikacji dla zapewnienia płynnej transmisji dobór systemu operacyjnego (Linux – bardziej stabilny)

57 Podsumowanie wykazanie postawionych tez ocena systemu operacyjnego możliwość poprawienia aplikacji do transmisji plików

58 Aplikacja do przesyłania danych sieć stanowisko komputerowe aplikacja dysk

59 Czynniki wpływające na efektywność transmisji danych dla komputera PC sprzęt oprogramowanie –system operacyjny –aplikacje użytkowe

60 Metoda badań - aplikacja testowa modelowanie pracy rzeczywistych aplikacji do przesyłania plików przez sieć wymiana danych przez połączenia TCP odczyt i zapis informacji do pliku generowanie danych testowych pomiar prędkości przesyłania danych

61 Prędkość przesyłania danych dysk sieć transmisja pliku 15 MB/s 11.3 MB/s9.9 MB/s

62 Plan wystąpienia cel pracy przyczyna problemu sposób dojścia do wyjaśnienia problemu rozwiązanie problemu badania i implementacje wnioski podsumowanie

63 Plan wystąpienia Geneza pracy Zauważenie zjawiska Tezy Metoda rozwiązania problemu Podsumowanie

64 Sieć lokalna Fast Ethernet 100 Mbit/s Aplikacja Dysk ATA Komputer karta PCI Fast Ethernet Aplikacja Dysk ATA Komputer karta PCI Fast Ethernet Stanowisko badawcze


Pobierz ppt "Badania efektywności rozwiązań sprzętowych i programowych systemów multimedialnych Promotor: prof. dr hab. inż. Andrzej Grzywak mgr inż. Piotr Kasprzyk."

Podobne prezentacje


Reklamy Google