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有賀式−GS/PRIMEFORCEのメタボ診断とは(詳細)


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● (1) GS/PRIMEFORCEだからこそできるGSメタボ診断
性能トラブルの多くは、CPUやディスク移行、新しい業務を追加をした後に発生します。これは、システムのメタボ化が大きな原因だと考えます。
GSメタボ診断は、現行のシステムでデータを採取すれば簡単にできます。GSメタボ診断の内容と効果を実例を使って紹介します。
 弊社では、性能データPDLを使い、システムを見える化するCPU/IO頻度分析手法を開発しました。
 CPU/IO頻度分析により、GS/PRIMEFORCEのGSメタボ診断が可能となります。
  ・CPU/IO頻度・・・肥満度や体脂肪率等に相当。20〜40が標準、20未満は痩せぎみ、40〜80は太りぎみ、80以上は太りすぎ、40以上はメタボ予備軍
  ・IOPS・・・年齢や基礎代謝等に相当。200未満は高年期(または幼年期)、200〜1000が青年期、1000以上は働き盛りの壮年期

 メタボ(CPU/IO頻度 40以上、IOPS 200以上)だとどうなるのか。
  ・システム移行時など、性能問題(レスポンス悪化、処理時間遅延)を誘発する可能性が高い。
  ・CPUを無駄に浪費する。
  ・ハードウェアに過剰投資をする。

 メタボ予備軍と診断されても心配する必要はありません。
  ・CPU/IO頻度を高めている原因を調査し、自分自身で認識をしましょう。
  ・改善できるものは、改善を進めましょう。

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  CPU/IO頻度×IOPSの例 解  説
J
1
◎ 非常にバランスのよいシステム (I型)
 とても健康な状態。
CPU/IO頻度の85%が20〜40に入っている。
IOPSも200未満は6%しかない。
平均IOPS:687、CPU/IO頻度:29
  CPU/IO頻度
IOPS 0〜20 20〜40 40〜80 80〜
1000以上 3% 8% 0% 0%
200〜1000 5% 73% 5% 0%
100〜200 0% 2% 2% 0%
100未満 0% 2% 0% 0%
8% 85% 7% 0%
J
2
△ 極端にバランスの悪いシステム (X型)
 まだ若いのに健康診断ではたくさんの項目でチェックされてしまう。
昼夜にかかわらず、CPU/IO頻度がバラバラ。
IOPS 100未満(ほとんど動いていない)が19%もありムラが多い。
平均IOPS:391、CPU/IO頻度:23
  CPU/IO頻度
IOPS 0〜20 20〜40 40〜80 80〜
1000以上 1% 1% 0% 0%
200〜1000 22% 19% 1% 0%
100〜200 1% 18% 17% 0%
100未満 6% 4% 9% 0%
31% 42% 27% 0%
J
3
○〜△ 夜にIO頻度が高いシステム (Ii型)
 痩せすぎは病気でないか検査が必要。
にIO頻度が高く(0〜20)、IOPSも高い(1000以上)ジョブが実行されている。
(更に左図はCPU負荷も高い。)
日中のバランスはよい。
平均IOPS:842、CPU/IO頻度:19
  CPU/IO頻度
IOPS 0〜20 20〜40 40〜80 80〜
1000以上 36% 1% 0% 0%
200〜1000 5% 46% 9% 0%
100〜200 0% 3% 0% 0%
100未満 0% 0% 0% 0%
41% 50% 9% 0%
J
4
○〜△ 夜にCPU頻度が高いシステム (Ic型)
 働き盛りで、お腹まわりが大きくなってきた、いわわゆるメタボ予備軍。生活習慣(システムの開発・運用)の見直しが必要。
にCPU頻度が高く(40〜)、IOPSも高い(1000以上)ジョブが実行されている。
CPUループに近いものもある。
日中のバランスはよい。
平均IOPS:881、CPU/IO頻度:45
  CPU/IO頻度
IOPS 0〜20 20〜40 40〜80 80〜
1000以上 0% 11% 15% 2%
200〜1000 0% 46% 23% 2%
100〜200 0% 0% 1% 0%
100未満 0% 0% 0% 0%
0% 58% 39% 4%

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● (2) CPU/IO頻度分析のパターン化
 引続きCPU/IO頻度分析の事例を紹介しましょう。

IO頻度が高い(i)← ------------------ 標準 ---------------- →CPU頻度が高い(c) バラバラ
大規模L
中規模 i (スモールアイ)型 Ii (ダブルアイ)型 I (アイ)型 Ic (アイシー)型 c (スモールシー)型   X (エックス)型
小規模S Si (エスアイ)型 *** S (エス)型 *** Sc型 (エスシー)型 ***

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  CPU/IO頻度×IOPSの例 解  説
U
1
○ IO頻度が極端に高いシステム (i型)
 かなり痩せ気味です。健康的な痩せ方なのか一度検査することをお勧めします。
CPU/IO頻度の99%が0〜20に入っており、著しくIO頻度が高い。
平均IOPS:511、CPU/IO頻度:11
  CPU/IO頻度
IOPS 0〜20 20〜40 40〜80 80〜
1000以上 1% 0% 0% 0%
200〜1000 79% 0% 0% 0%
100〜200 6% 0% 0% 0%
100未満 13% 1% 0% 0%
99% 1% 0% 0%
U
2
◎〜○ バランスのよいシステム (Ii型)
 健康ですが、もう少し筋肉質になると良いですね。
全体のバランスはよいが、昼夜とわずIO頻度が高いときがある。
平均IOPS:6531、CPU/IO頻度:22
  CPU/IO頻度
IOPS 0〜20 20〜40 40〜80 80〜
1000以上 9% 15% 1% 0%
200〜1000 30% 26% 1% 0%
100〜200 5% 3% 1% 0%
100未満 9% 1% 0% 0%
53% 45% 3% 0%
U
3
△ IOPSが小さいシステム1 (Sc型)
 高年期で太り気味。健康には注意しましょう。
CPU/IO頻度が高く、IOPSが小さい。
平均IOPS:28、CPU/IO頻度:56
  CPU/IO頻度
IOPS 0〜20 20〜40 40〜80 80〜
1000以上 0% 0% 0% 0%
200〜1000 0% 0% 0% 0%
100〜200 0% 0% 1% 0%
100未満 0% 15% 64% 20%
0% 15% 65% 20%
U
4
○ IOPSが小さいシステム2 (S型)
 まだまだ健康です。
IOPSは小さいが、CPU/IO頻度は良好。
平均IOPS:35、CPU/IO頻度:33
  CPU/IO頻度
IOPS 0〜20 20〜40 40〜80 80〜
1000以上 0% 0% 0% 0%
200〜1000 0% 0% 0% 0%
100〜200 0% 0% 0% 0%
100未満 1% 75% 22% 3%
1% 75% 22% 3%

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● (3) GSメタボ診断から見たCPU使用率
 CPU頻度の高い2つの例(J4U3)でCPU使用率との関係を見てみましょう。
  ・CPU/IO頻度・・・肥満度や体脂肪率等に相当。20〜40が標準、20未満は痩せぎみ、40〜80は太りぎみ、80以上は太りすぎ、40以上はメタボ予備軍
  ・CPU使用率・・・血圧に相当。40〜80が標準、40未満は低血圧、20〜40は80以上は高血圧。「高血圧」は病気(性能問題)を招く原因として認識されているが、
            「低血圧」は病気(性能問題)とは見られていない。しかし、日常生活に支障をきたしている人がいるのも事実である。
 両方の例で、CPU使用率が80%を超えているときは、CPU/IO頻度が40以上(CPU頻度が高い)ことがわかります。
 即ち、CPU使用率が高いのは現象であり、アプリケーションの性能品質に問題がある可能性があります。
 この問題が解決できれば、CPUダウングレードも可能になります。

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  CPU/IO頻度×CPU使用率の例 解  説
J
4
○〜△ Ic型のCPU使用率(J4の例)
CPU使用率80%以上は全体の7%で、その100%がCPU/IO頻度40以上である。
CPU使用率40%以上は全体の20%で、その93%がCPU/IO頻度40以上である。
CPU使用率:平均32%、最大98%
CPU/IO頻度:
45
  CPU/IO頻度
CPU使用率 0〜20 20〜40 40〜80 80〜
80%以上 0% 0% 5% 2%
40%〜80% 0% 2% 10% 2%
20%〜40% 0% 37% 15% 0%
20%未満 0% 19% 9% 0%
0% 58% 39% 4%
U
3
△ Sc型のCPU使用率(U3の例)
CPU使用率80%以上は全体の1%で、その100%がCPU/IO頻度40以上である。
CPU使用率40%以上は全体の8%で、その100%がCPU/IO頻度40以上である。
CPU使用率:平均15%、最大100%
CPU/IO頻度:
56
  CPU/IO頻度
CPU使用率 0〜20 20〜40 40〜80 80〜
80%以上 0% 0% 0% 1%
40%〜80% 0% 0% 3% 4%
20%〜40% 0% 7% 5% 0%
20%未満 0% 8% 57% 15%
0% 15% 65% 20%

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● (4) GSメタボ診断から見たCPU使用率(その2)
 普通にCPU使用率の高い2つの例(J3U4)を見てみましょう。
 CPU/IO頻度が40以下でも、CPU使用率が80%を超えていることがわかります。
 即ち、血圧(CPU使用率)が上がる程、頑張って仕事をしているといえます。ときに、仕事をせず情緒不安定で血圧が高いこともあるので注意が必要です。

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  CPU/IO頻度×CPU使用率の例 解  説
J
3
○〜△ Ii型のCPU使用率(J3の例)
CPU使用率80%以上は全体の35%で、その23%がCPU/IO頻度40以上である。
CPU使用率:平均70%、最大100%
CPU/IO頻度:
19
  CPU/IO頻度
CPU使用率 0〜20 20〜40 40〜80 80〜
80%以上 13% 13% 8% 0%
40%〜80% 26% 30% 1% 0%
20%〜40% 2% 7% 0% 0%
20%未満 0% 0% 0% 0%
41% 50% 9% 0%
U
4
○ S型のCPU使用率(U4の例)
CPU使用率80%以上は全体の49%で、その24%がCPU/IO頻度40以上である。
CPU使用率:平均68%、最大97%
CPU/IO頻度:
33
  CPU/IO頻度
CPU使用率 0〜20 20〜40 40〜80 80〜
80%以上 0% 38% 12% 0%
40%〜80% 1% 28% 3% 0%
20%〜40% 0% 6% 2% 0%
20%未満 0% 4% 6% 3%
1% 75% 22% 3%

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● (5) GSメタボ診断から見たVS指数
 ほとんどの人にはなじみの薄い仮想記憶ですが、その使用量でシステムの特性や問題が見えてきます。
 GSメタボ診断では、独自の指標値を設定し、VS(仮想記憶)指数を算出します。
 この診断は、例えば血液検査に相当します。

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  VS指数 解  説
J
1
○ US型のVS指数
※EPSQA、REGION、EREGIONが高い。
ユーザ固有域が重い。・・・US型
●システム共通域
高:EPSQA(1.37)
⇒PSQA+EPSQAはコレステロールのようなものです。システムをより効率的に使うための善玉もあれば、システムが悲鳴をあげている悪玉もあります。善玉か悪玉かは詳細調査でわかります。
●ユーザ固有域
高:EREGION(1.36)
⇒REGION+EREGIONは中性脂肪のようなもの一概に悪いものではありません。EREGIONは問題となりうる内臓脂肪である可能性が高くなります。特に、EREGIONサイズが異常に大きいジョブには注意が必要です。
EPSQA(コレステロール)とEREGION(中性脂肪)は連動する傾向があります。
J
2
○ PS型のVS指数
※PSQA、EPSQAが高くい。
PSQA/EPSQAが重い。・・・PS型
●システム共通域
高:EPSQA(1.22)
⇒REGION+EREGION(中性脂肪)が小さいのに、PSQA+EPSQA(コレステロール)が高いのが気になります。
低:EFSQA(0.79)  
●ユーザ固有域
低:REGION量(0.69)、EREGION量(0.62)
J
3
◎ ST型のVS指数
ほぼ指標値で問題なし。・・・ST型
●システム共通域
⇒ほとんど指標値と同じです。
●ユーザ固有域
EREGION(1.09)
J
5
△ SY型のVS指数
※FSQA、(EFSQA)、PSQA、EPSQAが高い。
システム共通域が高い。・・・SY型
●システム共通域
高:FSQA(1.42)、PSQA(1.14)、EPSQA(1.47)
⇒FSQAは血糖値のようなものです。2002年から改善する機能が提供されています。FSQA(血糖値)、PSQA+EPSQA(コレステロール)が全体的に高いので詳細調査(精密検査)をお勧めします。
●ユーザ固有域
ほぼ指標値

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● (6) GSメタボ診断から見たVS指数(その2)
 仮想空間の上限値をシステムパラメタに定義をしています。
   XSP ・・・ FSQA、PSQA、EFSQA、EPSQA、FLSQA、PLSQA、EFLSQA、EPLSQA
   MSP ・・・ SQA、CSA、ESQA、ECSA
 この定義値に着目するとシステムの特性や歴史も見えてきます。
 参考値として、基本REGIONの使用量(REGION)、メモリの使用量(メモリ)も示しています。

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  VS指数 解  説
J
1
定義とVS指数の差が小さい例
・以前に、仮想記憶問題が起きたのか。
・見積りや監視が厳しいのか。
J
2
定義とVS指数の差が大きい例
・調査日が特別なのか、常にこの状態なのか。
・業務が切り出されているのか。

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2008年3月作成
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代表取締役 有賀 光浩
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