Method of performance analysis of time-critical applications using DB-Nets

В настоящее время большинство критичных по времени бизнес-процессов выполняются с использованием компьютерных технологий. В качестве примера можно рассмотреть финансовые процессы, включая торговлю на фондовых биржах, использующие такие протоколы передачи информации, как Financial Information eXchange (FIX) Protocol. Один из основных вызовов, возникающих относительно таких процессов, – это поддержка наилучшей производительности, так как любая задержка, не установленная спецификацией, может привести к большим финансовым потерям и иному ущербу. Следовательно, необходимо проводить анализ производительности критичных по времени систем и приложений. В данной работе предложен новый метод для анализа производительности критичных по времени приложений, основанный на формализме db-net. Этот формализм позволяет моделировать поток управления системой с использованием цветных сетей Петри, а также моделировать состояния реляционной базы данных. Метод позволяет проводить анализ производительности критичных по времени приложений, которые работают как транзакционные системы и создают логи с сообщениями, представимыми в форме записей в таблице реляционной базы данных. Примером таких приложений является коммуникационная система для торговли на фондовой бирже, работающая на основе протокола FIX. Эта система рассматривается в данной работе для демонстрации применимости предложенного метода. В то же время существует множество подобных систем в различных предметных областях, и предложенный метод может быть также применён и для анализа производительности таких систем. Для тестирования и апробирования метода разработан программный прототип. Он основан на расширении программного инструмента Renew – симулятора ссылочных сетей Петри. Прототип протестирован на логе, содержащем сообщения протокола FIX, предоставленном разработчиком решений для тестирования программного обеспечения одной из мировых фондовых бирж. Показано применение метода для количественного анализа превышений максимально допустимых задержек между сообщениями. Разработанный метод позволяет выполнять анализ производительности как часть проверки соответствия свойств системы заданной модели (conformance checking). Метод может быть использован как для научно-исследовательских целей, так и для анализа производительности реальных информационных систем.