diff --git a/artifact_3/README.md b/artifact_3/README.md new file mode 100644 index 0000000..358826e --- /dev/null +++ b/artifact_3/README.md @@ -0,0 +1,160 @@ +# Einfluss der Zeitumstellung auf Worker-Kapazität und Effizienz + +## Purpose + +Analyse der Stabilität und Performance von Systemen während einer Zeitumstellung, insbesondere mit Fokus auf Worker-Skalierung und Timing-Konsistenz. + +**Problemstellung:** Zeitumstellungen beeinflussen Zeitstempel und Messungen. Ziel ist, echten Performance-Einfluss von artefaktbedingten Verzerrungen zu trennen. + +**Ziele:** +- Überprüfung der Systemreaktion auf Zeitsprünge (CET → CEST) +- Validierung von Zeitmessungen bei Lauf #35 gegen mögliche Zeitumstellungsartefakte +- Quantifizierung des Effekts eines zusätzlichen aux-workers auf Kapazität und Latenz + +## Kontext & Hintergrund + +Läufe mit aufgezeichneten Zeitreihen zu Performance und Timing-Metriken, inklusive Zeitzonen-Offsets. + +**Gruppierung:** +- Run #34 +- Run #35 + +**Trace-Metadaten / zusätzliche Tags:** +- epoch_ms +- monotonic_ns +- tz_offset_minutes +- run_id +- step_id + +**Domänenkontext:** +- Zeitsynchronisation in produktionsnahen Workload-Systemen +- Bewertung von Skalierungseffekten auf Worker-Basis + +**Motivation:** +- Korrekte Interpretation von Messdaten trotz Zeitsprung +- Ermittlung des Skalierungseffekts von zusätzlichen aux-workern + +## Methode / Spezifikation + +**Übersicht:** +- Einführung eines Timing-Sentinels zur Überwachung von Zeitkonsistenz während der DST-Umstellung +- Durchführung eines Single-Parameter-Sweeps mit Variation der aux-worker-Anzahl von 1 auf 2 + +**Algorithmen / Verfahren:** +- Erfassen pro Sample: epoch_ms, monotonic_ns, tz_offset_minutes, run_id, step_id +- Validierung: Differenzen aus monotonic_ns ≥ 0; tz_offset_minutes darf einmal springen +- Analyse des Einflusses zusätzlicher aux-worker auf Hotspot- und Restlatenz (retry_tailp99) + +## Input / Output + +### Input-Anforderungen + +**Hardware:** +- Multi-core Umgebung mit konfigurierbaren Worker-Slots + +**Software:** +- Logger mit monotonic-time Unterstützung +- Zeitzonen-aware Scheduler + +**Konfiguration:** +- Zeitzone CET/CEST +- aux-worker=1 oder 2 + +### Erwartete Rohdaten + +**Felder pro Run:** +- epoch_ms +- monotonic_ns +- tz_offset_minutes +- run_id +- step_id + +**Formatbeispiele:** +- [1711850400000, 123456789000, 120, 35, 004] + +**Trace-Daten:** +- Format: CSV oder JSON mit Zeitstempeln und Performance-Metriken +- Hinweis: Zeitzonenwechsel muss als Sprung in tz_offset_minutes erkennbar sein + +### Analyse-Ausgaben + +**Pro Gruppe / pro Governor:** +- retry_tailp99 Hotspot +- retry_tailp99 Rest +- band_width Δ +- Kosten in Slots + +**Vergleichsausgaben:** +- aux-worker=1 vs aux-worker=2 + - Δ: −0,4 Prozentpunkte Hotspot Tail + +## Workflow / Nutzung + +**Analyse-Workflow:** +- Prüfe DST-Konsistenz per Timing-Sentinel +- Verifiziere monotonic_ns Differenzen ≥ 0 +- Führe Run unter identischen Parametern außer aux-worker aus +- Berechne Differenzen für retry_tailp99 zwischen Stufen A und B +- Interpretiere Messabweichungen unter Berücksichtigung von Kosten und band_width + +### Trace-Template-Anforderungen + +**Ziel:** Erkennung und Isolation von Zeitumstellungsartefakten + +**Erforderliche Tags & Metadaten:** +- run_id +- step_id +- monotonic_ns +- tz_offset_minutes + +**trace-cmd-Setup:** +- Monotonic clock aktivieren +- Zeitzonenwechsel simulieren oder protokollieren + +**Run-Design für Contributors:** +- Vergleiche Worker 1 und Worker 2 unter konstantem Setup + +## Interpretation & erwartete Ergebnisse + +**Kernbefunde:** +- Zeitumstellung beeinflusst Messwerte nicht, wenn monotonic clock konsequent genutzt wird. +- Hotspot-Rückgang um ~0,4 Prozentpunkte bei zusätzlichem aux-worker. +- Restlatenzen und band_width nahezu unverändert. + +**Implikationen für Experimente:** +- Skalierung über zwei Worker hinaus liefert nur marginale Gewinne. +- Zeitumstellung ist als bekannte, aber kontrollierbare Störquelle zu betrachten. + +**Planungsziel:** +- Ziel: Definition eines stabilen Kapazitätspunkts trotz DST-Ereignis +- Vorgehen: + - DST-Sentinel zur Anomalieerkennung nutzen + - Worker-Skalierung schrittweise validieren + - Kapazitätskurven mit Sättigungspunkt identifizieren + +## Limitationen & Fallstricke + +**Datenbezogene Limitationen:** +- Fehlende Korrektur bei Loggern mit wall time kann negative Δt erzeugen. +- Unvollständige Zeitzonen-Metadaten verfälschen Vergleichbarkeit. + +**Kausalität & Generalisierbarkeit:** +- Ergebnisse gelten nur für diese Worker-Konfiguration. +- Übertragbarkeit auf heterogene Workload-Muster unbestätigt. + +**Praktische Fallstricke:** +- Fehlkonfigurierte Zeitzonen springen mehrfach pro Lauf. +- Nebenläufige Scheduler-Ticks können pseudo-negative Δt maskieren. + +## Nächste Schritte & Erweiterungen + +**Geplante Experimente:** +- Untersuchung eines dritten aux-workers zur Verifikation der Sättigung +- Test komplexerer Mechanismen (Throttle, Segmente) + +**Analyseziele:** +- Quantitative Modellierung der Worker-Sättigungskurve +- Trennung von Laufzeit- und Energieeinflüssen + +**Community-Beiträge:** +- Bereitstellung eines generischen DST-Sentinel-Skripts für Systemexperimente