Uml y redes de petri en la evaluacion de performance de sistemas

Santiago Pérez, Mario Distefano, Antonio Paseo, Atilio Ranzuglia
{santiagocp, mdistefa, apasero, aranzuglia}@frm.utn.edu.ar MIP (Grupo de Modelos Industriales Paralelos)

Facultad Regional Mendoza, Universidad Tecnológica Nacional
Mendoza Argentina 0261-4239119 (int. 176)

I) Resumen
En el estudio de la Ingeniería de Software se ha destinado un gran esfuerzo por parte de distintos gruposde investigación, para incorporar a las especificaciones de software, ciertos atributos no funcionales relacionados con la performance, tiempo, fiabilidad, planificación, entre otros. Específicamente, debido al vacío importante entre el diseño de software y el análisis de performance, la Ingeniería de Performance de Software (SPESoftware Performance Engineering [1]) considera el análisiscuantitativo de la conducta de los sistemas de software, desde las fases iniciales de desarrollo. Varios lenguajes han sido propuestos para tal fin, y existen trabajos proponiendo especificar performance a partir del lenguaje de modelado UML [2]. Estos esfuerzos han llevado a la adopción del perfil de UML para la planificación, performance y comportamiento temporal del software UMLSPT [3], teniendo encuenta también que el lenguaje UML progresivamente se ha convertido en un estandar universal para la modelación de software. Es un lenguaje semiformal y esta respaldado por el Object Management Group (OMG)[4]. La especificación de performance de software con un lenguaje semiformal como UML, requiere su integración con un formalismo de modelación de performance, como las Redes de Petri EstocásticasGeneralizadas (GSPNGeneralize Stochastic Petri Nets [5][6]). Sobre esta base, se puede construir una herramienta CASE que permita el traslado de los diagramas UML a GSPN, y a partir de ello, la evaluación de performance de sistemas. Se toma como antecedente, el plug-

in ArgoSPE [7] sobre ArgoUML [8] de la Universidad de Zaragoza (España), que genera archivos de GSPN en el formato de la herramientade simulación y análisis de performance GreatSPN [9] de la Universidad de Turín (Italia). Se describen estas herramientas y su necesidad para la evaluación de performance de sistemas.

I1) Introducción
El diseño e implementación de sistemas complejos, en general, es una difícil tarea de ingeniería. En los últimos años, la modelación, validación, evaluación de performance e implementación detales sistemas ha sido fortalecida con la ayuda de modelos formales. Las GSPN son un adecuado paradigma formal para soportar el ciclo de vida completo de un sistema de evento discreto complejo. Han sido usadas para la modelación y la evaluación de sistemas de fabricación flexibles, arquitecturas multiprocesador, sistemas de comunicación, y también para la escritura de programas concurrenteseficientes y confiables. En las aplicaciones de sistemas de software, los requerimientos funcionales son obviamente importantes, pero no son los únicos. Los objetivos de performance son también importantes. Es decir,: el grado en que un sistema de software satisface sus objetivos de tiempo, aspecto que se vuelve crítico en algunas aplicaciones de tiempo real. Dado que la Ingeniería de Software es unadisciplina relativamente joven, se han asumido y reconocido la importancia del uso de metodologías, métodos formales, lenguajes

y herramientas de desarrollo bien establecidas en el tiempo. Sin embargo, los objetivos de performance no están usualmente incluidos en las primeras etapas del ciclo de vida del software. Siendo los requerimientos de performance críticos para el éxito de los sistemas desoftware de hoy en día, varios productos de software finales fallan para cumplir aquellos requerimientos.. Por ello, varios investigadores defienden el principio que la performance debería ser incluida en el proceso de diseño de software desde muy temprano. El campo de investigación que trata con el objetivo de construir software con performance predecible, especificando y analizando la conducta...