Optimizing Platform Performance Ru

IT@Intel

СтатьяИнформационные

технологии Intel

Производственные технологии

Управление клиентскими системами

Оптимизация производительности ПК с помощью простых методик тестирования

Корпорация Intel разработала методику тестирования производительности корпоративных ПК, которая позволяет оценить пользовательское восприятие быстродействия и оптимизировать программно-аппаратное обеспечение. В итоге эффективность платформ растет, а пользователи по-другому начинают оценивать производительность своих ПК. Очевидно, что компьютеры нового поколения работают заметно быстрее своих предшественников. В то же время усложняется и программное обеспечение, ресурсоемкость которого не позволяет пользователям в полной мере оценить все преимущества модернизированной аппаратной конфигурации. Методика оценки производительности, разработанная в корпорации Intel, способствует решению данной проблемы, повышая эффективность ИТ-отделов, производительность и удобство работы сотрудников и предоставляя сведения, которые помогают сторонним поставщикам ПО оптимизировать свою продукцию.

Фил Тирни (Phil Tierney) и Тоубен Тенти (Tauben Tenty), корпорация Intel

Ноябрь 2008 г.

Статья IT@Intel Оптимизация производительности ПК с помощью простых методик тестирования

2

Основные положения

Корпорация Intel разработала методику тестирования производительности корпоративных ПК, которая позволяет измерять быстродействие платформ, как оно воспринимается их пользователями, и оптимизировать программно-аппаратное обеспечение. После оптимизации эффективность платформ повышается, а пользователи по-другому начинают воспринимать быстродействие своих ПК.

Платформы новых поколения заметно быстрее своих предшественников, но ресурсоемкость новых приложений часто не позволяет пользователям в полной мере оценить все преимущества модернизированного аппаратного обеспечения. Методика оценки производительности, разработанная в корпорации Intel, способствует решению данной проблемы, повышая эффективность ИТ-отделов, производительность и комфортность труда сотрудников.

Основанием для начала наших исследований послужили частые жалобы сотрудников на недостаточную производительность их портативных ПК, на которых был установлен корпоративный комплект ПО. Мы убедились, что проводимые нами тесты и анализ их результатов являются одним из преимуществ в развитии бизнеса и способствуют установке восприятия производительности пользователями и разработчиками ПО и коррекции этого восприятия.

Воспользовавшись готовыми эталонными тестами и несколькими программными модулями собственной разработки, мы создали пакет для оценки производительности корпоративного комплекта программ на пользовательских платформах.

В отличие от стандартных методов измерения производительности путем определения таких показателей, как скорость выполнения операций с плавающей запятой или быстродействие графической подсистемы, мы использовали другой подход. Специально разработанный комплект тестов помог нам связать результаты оценки быстродействия платформ с программным обеспечением, регулярно запускаемым пользователями.

Результаты проведенных нами исследований использовались для

• определения сравнимых параметров производительности нового корпоративного комплекта ПО и различных версий отдельных приложений;

• разработки мероприятий для увеличения быстродействия программного и аппаратного обеспечения и повышения эффективности работы с ПК;

• сбора и распространения сведений, позволяющих принимать более взвешенные решения относительно приобретения нового ПО и аппаратного обеспечения;

• подготовки данных для последующего обсуждения с поставщиками ПО;

• определения параметров платформы, которые воспринимаются пользователем как показатели производительности, и оценки их влияния на пользовательское восприятие быстродействия.

Мы уверены, что разработка аналогичного приложения для измерения производительности платформ и управления ею с привлечением пользователей выгодна и вполне по силу другим ИТ-компаниям.

Мы убеди-лись, что про-водимые нами тесты и ана-лиз их резуль-татов являют-ся очередными преимущест-вами в раз-витии бизне-са и способ-ствуют уста-новке и коррек-ции восприятия производитель-ности пользова-телями и разра-ботчиками ПО.

Оптимизация производительности ПК с помощью простых методик тестирования Статья IT@Intel

3

Содержание

Основные положения ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2

Существующие бизнес-требования …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4

Решение ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 5

Разработка программы для оценки производительности платформы …………………………………………… 5

Анализ результатов производительности …………………………………………………………………………………………………………………… 8

Повышение производительности платформ …………………………………………………………………………………………………………… 8

Преимущества для ведения бизнеса ……………………………………………………………………………………………………………………………10

Выводы…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………11

Авторы …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………11

Сокращения ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………11


4

Существующие бизнес-требования

Несмотря на то, что сотрудники Intel используют самое разнообразное ПО, у всех возникает одно общее замечание к офисным портативным ПК: вновь закупленные ноутбуки оказываются ничуть не быстрее списанных, а время их автономной работы не увеличивается. Анализ, проведенный отделом информационных технологий, показал, что недовольство пользователей обусловлено несколькими факторами: высокой ресурсоемкостью используемого ими ПО, неоправданными требованиями к быстродействию компьютеров и неоптимальным составом корпоративного комплекта ПО.

• Повышенная ресурсоемкость приложений. Чем новее ПК, тем быстрее он работает по сравнению с ранее выпущенными. Тем не менее не все пользователи могут ощутить прирост быстродействия из-за увеличившейся ресурсоемкости новых приложений (Рис. 1). Именно поэтому мы должны были оптимизировать комплекты ПО, используемые сотрудниками корпорации.

• Неоправданные требования к производительности. Нашим сотрудникам хотелось, чтобы их корпоративные ноутбуки работали так же быстро, как и домашние настольные компьютеры. Разумеется,

производительность домашних ПК кажется выше, ведь на них не запускаются приложения, используемые в офисе. Кроме того, пользователи, которые считали свои рабочие ПК чересчур медленными, не думали о том, что корпоративное ПО для защиты информации и резервного копирования данных тоже занимает определенные системные ресурсы. Оценив ресурсоемкость различного рода программ, мы смогли помочь пользователям скорректировать их требования к рабочим платформам и выбрать наиболее подходящие конфигурации для своих задач. Кроме того, мы оптимизировали производительность корпоративных ПК.

Рис. 1. Постоянно растущие требования к конфигурации системы могут свести на нет все преимущества, обеспечиваемые модернизацией.


5

Решение

Для управления производительностью платформ нам потребовалось понять, на основе каких показателей ее оценивают пользователи. Разработав собственный пакет тестов, мы смогли измерить быстродействие платформ, оценить влияние оптимизации на производительность и скорректировать пользовательское восприятие этой производительности. Таким образом, мы смогли контролировать, как новые или обновленные приложения влияют на производительность клиентских ПК.

• Неоптимизированный комплект ПО. Так сложилось, что комплект ПО для корпоративных ПК обновлялся не периодически, а при определенных событиях, например при появлении новой платформы в парке ПК. Специально для нового компьютера мы добавляли в корпоративный комплект ПО систему логики, которая устанавливала все необходимые драйверы. Иногда мы включали в него и программные дополнения. В результате мы поняли, что корпоративный комплект приложений требует оптимизации, которая сведет к минимуму его влияние на быстродействие ПК и комфортность работы пользователя.

Оптимизируя корпоративный комплект ПО, мы один раз в 10 недель стали выпускать его модернизированные версии (см. врезку на стр. 7). В рамках данного временного периода мы

успевали тестировать отдельные компоненты, например новые и обновленные приложения, и выпускать обновленную версию, в которую входили операционная система, драйверы, дополнения для программ безопасности и управления и т. д.

Хотя оптимизация комплекта была серьезным достижением, нашу службу контроля качества в первую очередь интересовала производительность отдельных приложений, а не всей платформы, хотя именно на общее быстродействие ПК поступали жалобы пользователей. Поэтому возникла необходимость в комплексной стратегии планирования и выпуска корпоративного комплекта ПО, которая позволила бы оценивать ресурсоемкость приложений, а также производительность и стабильность всей платформы.

Разработка программы для оценки производительности платформыПрежде всего необходимо было определиться с параметрами, которые нам нужно измерять. Лабораторные тесты не подходили, поскольку их результаты совершенно неинформативны для наших исследований. Нам нужно было проверить свои программы в пользовательской среде, в условиях, когда на платформе запускались стандартные приложения. Определившись с параметрами, мы занялись разработкой пакета тестов, результаты которых наиболее интересны для анализа. Проанализировав результаты тестов, мы сможем оптимизировать производительность платформы, усовершенствовать процессы принятия решений и объяснить пользователям, почему быстродействие корпоративных ПК кажется им недостаточным.

Определение пользовательских требований к производительности

Чтобы понять, какие критерии пользователи используют для оценки производительности своих компьютеров, мы изучили, в каких приложениях они работают. Оказалось, что при определении производительности пользователи учитывали следующие параметры:

• общее быстродействие системы;

• возможности быстрой обработки данных;

• стабильность системы;

• время автономной работы.

Мы выделили три основные группы программ, которые запускались на компьютерах сотрудников корпорации:

• Офисные приложения,� в том числе текстовые и табличные редакторы, программы для создания презентаций, приложения для просмотра веб-страниц и т. п.


6

Рис. 2. Комплект эталонных тестов представляет собой комбинацию готовых тестов и нескольких программных модулей, разработанных в Intel.

• Фоновые процессы,� например система предотвращения вторжения на уровне главного компьютера (HIPS) и модули для обновления ПО.

• Программные модули управления питанием ПК:� включения и выключения, перевода ПК в ждущий или спящий режимы.

Выбор тестов для измерения производительности

Для измерения общей производительности платформы мы решили воспользоваться комбинацией готовых тестов и нескольких программных модулей собственной разработки (Рис. 2).

Разработанный нами тестовый комплект выполнял следующие функции:

1. Подготовка (действия выполняются вручную):

- Подключение клиентского ПК к сети.

- Проверка системы на соответствие минимальным требованиям безопасности, установка стандартной операционной системы и комплекта приложений. Установка и удаление приложений, изменение некоторых параметров системы для оценки изменений быстродействия.

- Запуск и синхронизация приложения для электронной почты.

- Отключение клиентского ПК от сети.

2. Определение технических характеристик ПК (запуск стандартных эталонных тестов для сбора сведений о конфигурации ПК):

- процессора;

- жесткого диска;

- ОЗУ;

- графического процессора (GPU).

3. Тестирование быстродействия (с использованием автоматических программных модулей, запускаемых в среднем 6 раз):

- обработки объемного файла в текстовом редакторе;

- обработки объемного файла в табличном редакторе;

- загрузки приложения для создания презентаций;

- загрузки приложения для просмотра веб-страниц.

4. Тесты времени выполнения (с использованием автоматического и ручного запуска программных модулей):

- включения компьютера;

- перехода в спящий режим;

- перехода в ждущий режим;

- выключения компьютера.


7

Поскольку тесты производительности запускались на различных платформах, мы вычисляли общий показатель производительности, учитывающий конфигурацию аппаратного обеспечения, тесты быстродействия и времени выполнения.При повторном подключении ПК к корпоративной сети результаты тестов автоматически загружались на сервер, после чего обрабатывались в табличном редакторе вручную.Кроме собственных программных модулей и приложений сторонних компаний наш комплект тестов включал в себя функции, разработанные отдельными специалистами и подходящие для тестирования клиентских ПК. Обмен этими функциями осуществлялся через общую базу данных, к которой можно было подключиться по сети.

Методика тестирования

На первом этапе тестирования мы выбрали несколько приложений, часто используемых сотрудниками и наиболее подходящих для оценки производительности. Эти приложения, входящие в стандартный корпоративный комплект ПО, мы запускали на десятке портативных и нескольких настольных ПК, реализованных на базе различных архитектур Intel®. Для тестирования мы также воспользовались ПК, приобретенным у поставщиков аппаратных средств вместе с комплектом программного обеспечения, который включал в себя офисное ПО, антивирусную программу и несколько дополнений, установленных службами автоматического обновления.Для оценки влияния, которое какое-либо приложение может оказать на общую производительность платформы, мы удаляли это приложение с клиентского ПК на этапе подготовки (см. выше), после чего ПК отключался от локальной сети и тестирование возобновлялось. По окончании тестирования ранее удаленное приложение восстанавливалось.Для учета человеческого фактора, обуславливающего различную скорость при ручном выполнении некоторых действий, мы приняли погрешность измерений равной ±5%.

Новый подход к выбору компонент для корпоративного комплекта ПО

Тестирование — лишь часть сложного процесса планирования и выпуска, предназначенного для управления пользовательским восприятием производительности, обеспечения высокого качества, совершенствования процессов принятия решений и снижения совокупной стоимости владения (ТСО) корпоративной ИТ-инфраструктуры. Целью нашего исследования, проводимого в рамках программы обеспечения качества, являлось определение реального влияния отдельных приложений на общую производительность платформы.

В течение 10 недель, отведенных нами на создание оптимизированного корпоративного комплекта ПО, мы смогли:

• Сократить количество электронных писем, отправляемых нашим пользователям, на 30%.

• Локализовать и устранить больше неполадок за меньшее время.

• Установить каждую версию комплекта вместе с 87 корпоративными продуктами, находящимися в разработке.

• Привлечь пользователей к оптимизации комплекта приложений, обработать их отзывы о работе ПО, провести обучение и обсудить с ними изменение быстродействия клиентских платформ.

• Проанализировать результаты тестирования, получить полезную информацию, которая может послужить основанием для модификаций в корпоративных приложениях и приложениях других поставщиков.

Подготовка новых комплектов ПО, сопровождаемая технической поддержкой, обучением пользователей и финансируемая некоторыми заказчиками, способствовала продуктивному внедрению новых приложений и повышению эффективности труда.

1-я неделя

• Оценка службой качества

• Тестирование производительности системы и пользовательской среды

• Приемка заказчиком — тестирование предварительной версии

• Обучение пользователей

• Обмен информацией по сети (10-я неделя)

• Первый день офисного тестирования

• Подготовка технической поддержки

• Рекламные акции

• Распространение на целевых сегментах рынка

• Обзор индикаторов/действий

6-я неделя Отчет службы качества

10-я неделяВыпуск

Рис. 3. Организованный 10-недельный процесс выбора приложений для корпоративного комплекта обеспечивает контролируемую среду для тестирования производительности платформ.


8

Анализ результатов производительностиС помощью разработанного нами комплекта эталонных тестов можно было отследить, когда системе не хватало ресурсов, и определить причины падения производительности.

Оказалось, что жалобы на недостаточную производительность ПК, на которых был установлен корпоративный пакет программ, имели определенные основания: быстродействие таких ПК не менее чем на 33% отставало от быстродействия других ПК (Рис. 4).

Тестирование также показало:

• Работа системы HIPS снижала производительность платформ в среднем на 11%.

• Приложения, отвечающие за автоматическое обновление, снижали производительность платформ в среднем на 9%.

• Распространенный проигрыватель мультимедийных файлов приводил к сокращению времени автономной работы ноутбуков на 20% и снижал их производительность.

Мы также отметили, что производительность систем падала в прямой зависимости от времени, в течение которого на них работали с комплектом корпоративного ПО (например, быстродействие одного из тестируемых ноутбуков снизилось на 7,6% за три месяца его использования).

Повышение производительности платформРезультаты проведенных нами исследований доказывают, что важно не только оценивать ресурсоемкость корпоративных приложений, но и своевременно проводить техническое обслуживание корпоративных ПК.

Как раз для этого мы разработали поэтапный план, который на 10% снизил влияние корпоративного пакета ПО на производительность ПК. Рекомендуем вам выполнить следующие действия:

• Оценить потери быстродействия, связанные с работой каждого приложения.

• Устранить самые простые неполадки.

Рис. 4. Исследование показало, что корпоративный комплект ПО заметно снижал производительность рабочих ПК по сравнению с их домашними аналогами, на которых было установлено распространенное программное обеспечение.


9

• Оценить влияние подключения к сети на производительность (мы тестировали клиентские ПК, отключенные от сети).

• Протестировать ранее установленные комплекты приложений.

• Воспользоваться рекомендованными нами эталонными тестами за 6-8 месяцев до того, как комплект ПО будет установлен на пользовательские ПК.

• Эффективно взаимодействовать с независимыми поставщиками ПО (ISV) для поиска решений проблем с производительностью.

• Анализировать результаты тестов перед приобретением нового ПО для корпоративных комплектов.

• Поделиться сведениями о наших исследованиях с коллегами и предложить действия по повышению эффективности наших мероприятий.

В Таблице 1 приведены задачи первых 2 этапов оптимизации корпоративного комплекта ПО и результаты, связанные с повышением быстродействия платформ. Оптимизация №1 обеспечила прирост быстродействия на 8-12%, вторая — на 12-15%.

На 3-м этапе тестирования мы провели оптимизацию с учетом рекомендаций, полученных от поставщиков ПО, результатов контроля производительности корпоративного ПО и анализа предыдущих оптимизаций. В будущем мы планируем достичь сокращения ресурсоемкости корпоративного комплекта ПО еще на 5-10%.

Таблица 1. Методология повышения быстродействия

Версия опти-мизиро-ванного комплекта Задачи

Влияние на произ-водительность

OP1 • Настройка клиентской сети• Очистка жестких дисков ПК от ненужных файлов• Оптимизация процесса выключения• Дефрагментация файла подкачки• Настройка антивирусного приложения• Настройка параметров ОС• Настройка служб, удаление ненужных служб• Адаптивная оптимизация схемы электропитания • Настройка служб автоматического обновления и установки до-

полнений• Настройка приложения для просмотра веб-страниц• Контроль возможных нештатных ситуаций и производитель-

ности клиентского ПК

Сокращение ресурсо-емкости корпоратив-ного комплекта ПО на 8-12%

OP2 • Периодическое техническое обслуживание клиентских ПК• Дефрагментация жестких дисков клиентских ПК• Настройка офисных приложений• Установка последовательности загрузки• Оптимизация расположения файлов на жестких дисках• Настройка системы предотвращения вторжения на уровне

главного компьютера (HIPS)• Удаление дополнений сервисов управления, которые были за-

мещены более новыми

Сокращение ресурсо-емкости корпоратив-ного комплекта ПО на 12-15%


10

Рис. 5. Изменение пользовательского восприятия быстродействия ПК после оптимизации комплекта ПО. Под плацебо подразумевается исходный, неоптимизированный комплект приложений (пользователям сообщалось, что они работают с оптимизированным комплектом, хотя на самом деле они работали с неоптимизированным). Оптимизированный комплект №1 имел повышенное быстродействие.

Преимущества для ведения бизнесаИспользование результатов оценки производительности обеспечивает несколько преимуществ для ведения бизнеса корпорации.

Корректировка требований,� предъявляемых пользователями к производительности своих ПК

Результаты анализа быстродействия клиентских ПК мы обсудили с их пользователями, чтобы помочь им понять причины недостаточной, на их взгляд, производительности. Для оценки степени удовлетворенности пользователей мы составили несколько графиков, один из которых приведен на Рис. 5.Мы общались с пользователями корпоративных компьютеров в блогах ИТ-отдела Intel. Некоторые сотрудники проявили неплохую осведомленность в вопросах оптимизации программного кода, оптимизации энергопотребления ПК и прочих технических проблемах, ведь эти вопросы связаны с их непосредственной рабочей деятельностью. В блогах мы смогли пообщаться как с этими специалистами, так и с другими заинтересованными лицами. В результате мы нашли точки соприкосновения и общие области интересов.Сетевое общение быстро переросло в плодотворные обсуждения и ускорило выявление причин снижения быстродействия. Мы узнавали мнения пользователей об устанавливаемых приложениях и изменениях в быстродействии их ПК, что помогало нам измерять и анализировать производительность. Пользователи, в свою очередь, видели, что сотрудники ИТ-отдела активно сотрудничают с ними для общей пользы.

Общение с поставщиками ПО

Наши исследования позволили собрать достаточно информации, на основе которой независимые поставщики ПО разработали мероприятия по оптимизации своей программной продукции. Например, в результате нашего сотрудничества с одним из ведущих поставщиков ПО его продукция была оптимизирована для различных схем управления питанием, что увеличило время автономной работы портативных ПК.

Оптимизация процесса принятия решений

Очередным преимуществом анализа производительности клиентских платформ стало повышение информативности, что позволяет принимать более верные решения при приобретении нового ПО. Теперь мы можем протестировать несколько новых приложений и выбрать из них оптимальное для пользователей по критериям быстродействия и функциональности.На основе анализа данных о производительности пользователи могут самостоятельно принять обоснованные решения при выборе конфигурации аппаратного обеспечения их ПК.


11

Выводы

Как любое подразделение современной компании, отдел информационных технологий Intel ведет учет определенных показателей и использует результаты анализа для определения пользовательских и клиентских ожиданий, управления ими и совершенствования уровня обслуживания. Комплексный подход к тестированию производительности платформ и их оптимизации обеспечил нам и нашим клиентам следующие преимущества:

• Обоснованное принятие решений при выборе конфигурации аппаратного обеспечения клиентских ПК и ПО для них.

• Повышенная производительность труда за счет оптимизации клиентских платформ, обеспечивающая повышенную стабильность, быстродействие и увеличенное время автономной работы.

• Полезная информация для третьих лиц (компаний-разработчиков ПО): сведения, способствующие выбору определенных решений сторонних поставщиков и совершенствованию продукции этих компаний благодаря определению конфликтующих или некорректно взаимодействующих приложений.

• Определение разницы в быстродействии, что помогает пользователям оценить преимущества различных конфигураций программно-аппаратного обеспечения и выбрать оптимальную.

• Мониторинг производительности парка корпоративных ПК в течение всего срока их службы.

• Возможность сравнивать показатели работы вашей компании с показателями других ИТ-организаций.

Мы уверены, что комплексное измерение общей производительности платформ (а не просто отдельных показателей быстродействия) и управления производительностью с привлечением пользователей выгодно и вполне по силам другим ИТ-компаниям.

Авторы

Фил Тирни (Phil Tierney)� – руководитель программы тестирования производительности клиентских систем и архитектур уровня предприятия на базе технологий Intel.Тоубен Тенти (Tauben Tenty)� – менеджер по продукции на базе технологий Intel.

Сокращения

GPU графический процессор HIPS система предотвращения вторжения на уровне главного компьютера

ISV независимый поставщик ПО TCO совокупная стоимость владения

OP пакет оптимизации

www.intel.com/IT

Данный документ предлагается исключительно с информационной целью. ОН ПРЕДОСТАВЛЯЕТСЯ ПО ПРИНЦИПУ «КАК ЕСТЬ» БЕЗ КАКИХ-ЛИБО ГАРАНТИЙ, ВКЛЮЧАЯ В ЧИСЛЕ ПРОЧЕГО ГАРАНТИИ В ОТНОШЕНИИ РЫНОЧНЫХ КАЧЕСТВ ПРОДУКЦИИ, НЕНАРУШЕНИЯ ПРАВ, ПРИГОДНОСТИ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ В ТЕХ ИЛИ ИНЫХ КОНКРЕТНЫХ ЦЕЛЯХ, А ТАКЖЕ ЛЮБЫЕ ГАРАНТИИ, СЛЕДУЮЩИЕ ИЗ КАКИХ-ЛИБО ПРЕДЛОЖЕНИЙ, СПЕЦИФИКАЦИЙ ИЛИ ОБРАЗЦОВ. Корпорация Intel не несет никакой ответственности за использование информации, приведенной в данной спецификации, в том числе ответственности за возможное нарушение каких-либо прав собственности. Этот документ никоим образом, в том числе процессуальным порядком или иным способом, не предоставляет прямых или косвенных прав на использование интеллектуальной собственности.

Intel, логотип Intel, Intel Core и Pentium являются товарными знаками корпорации Intel в США и других странах.

* Другие наименования и товарные знаки являются собственностью своих законных владельцев.

Корпорация Intel © 2008 г. Все права защищены.

1108/REM/KC/PDF 320071-001RUS

Technology

Optimizing Platform Performance Ru