Grafi di dipendenze tra parametri di qualità nella Piattaforma Mais C. Cappiello(+), F. Durante(*), C. Batini(*) (*) Univ. di Milano Bicocca (+) Politecnico di Milano Milano, 18 Novembre 2004

2 Classificazione delle variabili di qualità del servizio Nei primi mesi dellanno 2004 è stata effettuata una analisi delle fonti, costituite dai deliverables MAIS dellanno alcuni rapporti. Dallanalisi bottom up dei deliverables del progetto MAIS emersero circa 225 dimensioni di qualità. Ciascuna, a partire dalle fonti, e stata caratterizzata in termini delle seguenti proprietà: Codice deliverable Strato citato Sottostrato Componente Nome qualità/caratteristica tecnica Definizione Sottocaratteristica Definizione sottocaratteristica Metrica Metodo/misura Valore

3 Analisi del Registry della QoS Le qualità sono state classificate in base ai diversi livelli definiti in MAIS: Architectural Model Functional Model Context Model Channel Model Piattaforma MAIS

4 Modello leggero Obiettivo principale del modello leggero: avere una visione completa, accurata ed esaustiva delle dimensioni di qualità definite dai vari gruppi di lavoro partecipanti al progetto MAIS Tutte le unità sono state chiamate ad identificare per ogni dimensione di qualità che attiene alla loro area di interesse: Nome e definizione: ad ogni dimensione deve essere associato un nome univoco e una definizione completa ed e esaustiva. Metrica: ad ogni dimensione di qualità deve essere associato un dominio di valore, ordinale (i.e. alto medio, basso) o numerico (ad esempio linsieme dei valori decimali compresi tra 0 e 1). Dipendenze con altre dimensioni di qualità del registry: per ogni dimensione di qualità è necessario specificare le dimensioni ad essa correlate.

5 Modello leggero I contributi delle varie unità sono stati integrati con il fine di individuare eventuali: Sinonimie Omonimie Stato attuale del Registry: 321 dimensioni di qualità

6 NETWORK PHYSICAL DEVICE PLAIN REFLECTIVE ARCHITECTURE EXTENDED REFLECTIVE ARCHITECTURE USER MODEL SERVICE MODEL Dipendenze tra i livelli caratteristici dellarchitettura MAIS

7 Legenda per la comprensione delle slides A influenza B A e B rappresentano la stessa dimensione di qualità a livelli differenti - La correlazione tra A e B è positiva La correlazione tra A e B è negativa A A A A B B B B

8 Rappresentazione di alberi integrati nei livelli dellarchitettura MAIS Capacity E-Service Cost Service Availability Supported Standard Completeness Authorization USER MODEL Channel Availability Bandwidth Price Service Availability Response Time Data Accuracy Data Timeliness Data Completeness Session availability SERVICE MODEL E-Service Confidentiality E-Service Data Encryption Data Reliability EXTENDED REFLECTIVE ARCHITECTURE Strategies E-Service Accuracy Flexibility End-to-end speed

9 Dipendenze esterne - User Model/Service Model E-service Cost E-service Availability Price Service availability Service Model Supported Standard Conformity to standard E-service authentication Security- Authentication E-service confidentiality Security- confidentiality E-service non repudiation Security- non repudiation E-service data encryption Security- Data integrity User Model

10 Esempio di albero integrato tra il livello User Model e Service Model E-service Availability Capacity Service Availability Channel Availability Session Availability

11 Rappresentazione di alberi integrati nei livelli dellarchitettura MAIS PLAIN REFLECTIVE ARCHITECTURE DEVICE NETWORK LAYER Goodput Delay Bit rate QoS Routing Resource Reservation Scheduling Reliability Congestion avoidance Buffer management Packet Marking Network Availability Redundancy Traffic Shaping Accelerator Capabilities VideoProcessor VideoMemory Type MaxMemory Supported Available Capacity Compress Mount PrinterStatusDetectedErrorState PowerPrinterStatus Packet Loss Bandwidth QosScreenQosNetworkInterface QosMemoryFlow NetworkService NetworkLink QosMediaAccess QosPrinter QosSerialController QosAudioController QosController QosBattery QosSound QosCPUQosSpeakerQosModem QosKeiboard QosUSBPort Resolution Frequency Resolution ActivePower JobCountSinceLastReset TimeofLastReset Horizontal Resolution Printer Vertical Resolution Printer Scaling Delay Jitter - Throughput

12 Rappresentazione di alberi integrati nei livelli dellarchitettura MAIS MaxCopies PaperType PrinterTipe ColorEnable Capabilities Serial Controller BaudRate Papersize Pagesize DEVICE Horizontal Resolution Vertical Resolution Color Depth RefreshRate - Screen NumberOfColor Dimension DPI Number OfRows NumberOfColumns Frequency ClockSpeed CPU Model Usage Battery Capacity TypeOfBattery CurrentLevel ExpectedLife Memory Type TotalMount BlockSize BlockNumbers AvailableMemory

13 Rappresentazione di alberi integrati nei livelli dellarchitettura MAIS PHYSICAL LAYER Reconfigurability Power Consumption BER: bit error rate Bit rate Adaptivity PortNumber Controller NumberControlled Connection State CallLenght DataRate Modem Keyboard- NumberOf FunctionKeys Layout Password TestImputCapable InputCharSet DEVICE Network Interoperability FairnessThroughputDelayCross Layering NumberOfColumns Video controller Horizontal Resolution

14 Dipendenze esterne – Service model/Plain reflective architecture End-to-end speed Service Model System workload ThroughputBandwidth Plain reflective architecture Available memory Total amount memory CPU- Usage CPU- frequency CPU- Clockspeed

15 Dipendenze esterne – Service model/Plain reflective architecture Service Model Response Time Bandwidth ThroughputPacket loss Plain reflective architecture Delay Bandwidth

16 Dipendenze esterne – Service model/Plain reflective architecture Channel Reliability Service Model Channel availability Network availability Media available capacity Plain reflective architecture Network reliability Redundancy

17 Dipendenze esterne tra e Livello Fisico e di Rete Part of performance indicators (QoS) Throughput Delay ThroughputDelay Physical layer Network layer Fairness Packet loss Network interoperability Bit Error RateLatency Power consumption GoodputBit rate

18 Esempio di albero integrato tra il livello Service Model /Plain reflective architecture Response Time Plain reflective architecture Service Model Goodput Delay Bit rate QoS Routing Resource Reservation Scheduling Reliability Congestion avoidance Buffer management Packet Marking Packet Loss Bandwidth Delay Jitter - Throughput Frequency ClockSpeed CPU ModelUsage

19 Dimensioni Negoziabili E opportuno inserire nel modello un ulteriore distinzione tra dimensione: Controllabile: qualsiasi dimensione su cui lutente può esprimere una preferenza Negoziabile: qualsiasi dimensione in cui la preferenza espressa dallutente dà luogo a un processo di negoziazione (interazione con la piattaforma) MAISServizio User

20 Lavori in corso e obiettivi futuri Definizione di metriche e metodi di misura Composizione delle qualità Specifica delle dimensioni di qualità del servizio nei singoli domini applicativi Studio dei linguaggi per la qualità

21 Definizione di metriche Una classificazione possibile associabile alle metriche distingue tra: Metriche tassonomiche Nominali Ordinali Di rango Metriche numeriche Intervallari Razionali

22 Definizione di metriche e metodi di misura– Stato dei lavori Definizione di metriche: 203/321 63% Definizione di metodi di misura: Indicazione di precise relazioni funzionali tra variabili: 26/321 8,1% Es. Channel Availability=100*(1-(T(o)/T(sc)))= 100*(T(a) /T(sc)) dove T(o) è il tempo di non disponibilità del canale, T(sc) è il tempo schedulato totale e T(a) è il tempo di disponibilità del canale Indicazione di dipendenze funzionali: 19/321 5,91% Valori dichiarati come osservabili da simulazioni o dati dal produttore del componente di riferimento: 163/321 50,7%

23 Composizione delle qualità Partendo dagli alberi di qualità e dalle dipendenze che rilevano si può pensare di usare dei metodi di composizione dei valori di qualità per ricavare degli indicatori aggregati. La composizione si può ottenere attraverso le seguenti metodologie: Simple Ratio Min or Max Weighed Average

24 Specificare la qualità del servizio nei singoli domini applicativi Le dimensioni di qualità del servizio si dividono in dimensioni: Domain dependent Domain independent Le dimensioni nel QUALITY REGISTRY sono tutte DOMAIN INDEPENDENT Come integrare le dimensioni di qualità domain dependent che sono considerate dalle specifiche applicazioni di dominio?

25 Specificare la qualità del servizio nei singoli domini applicativi Sono stati considerati due approcci per la combinazioni delle variabili Domain Dependent e Domain Independent Integrazione di tutte le tipologie di dimensioni nel Registry Lasciare nel Registry solo le variabili indipendenti dal dominio Domain independent Domain dependent Applicazione A Applicazione B Applicazione A Applicazione B

26 Studio dei linguaggi per la qualità Il linguaggio attualmente in uso per la rappresentazione e descrizione delle dimensioni qualità è WSOL Lo studio sui linguaggi verrà continuato e approfondito in futuro considerando nuove alternative