Đang tải... (xem toàn văn)
Tiểu luận môn học Tính toán khắp nơi Đo và chèn độ chễ vào trong ứng dụng Web Trong điện toán di động và các ngữ cảnh khác, độ trễ thường gây ra nhiều trở ngại hơn là băng thông. Sự ảnh hưởng của hiệu năng dựa trên đáp ứng trễ thấp đến người dung. Vì vậy câu hỏi đặt ra là bao nhiêu hiệu năng là cần thiết khi mà ứng dụng vẫn mở.
1 Phụ lục 1. Mục tiêu và nền tảng 2 2. Existing Tools – công cụ hiện có 3 2.1. Đo độ trễ 3 2.1.1. RUI (Penn State) 4 2.1.2. VIA (Rensselaer) 4 2.1.3. X11 + Record extension (Ghi mở rộng) 4 2.1.4. Wireshark 5 2.2. Độ trễ Injecting 5 2.2.1. Tầng ứng dụng 5 2.2.2. Tầng mạng 6 3. Công cụ 7 3.1. Bàn phím, chuột và tiêu đề log. 7 3.2. Trễ tầng ứng dụng và lưu log. 13 3.3. Delay mạng. 14 3.4. log network 14 4. Hợp chuẩn 14 4.1. Thiết lập thử nghiệm 14 4.2. Phân tích 15 4.3. Kết Quả 18 5. Acknowledgements 20 2 1. Mục tiêu và nền tảng Trong điện toán di động và các ngữ cảnh khác, độ trễ thường gây ra nhiều trở ngại hơn là băng thông. Sự ảnh hưởng của hiệu năng dựa trên đáp ứng trễ thấp đến người dung. Vì vậy câu hỏi đặt ra là bao nhiêu hiệu năng là cần thiết khi mà ứng dụng vẫn mở. Ngày nay thì trọng tâm của ảnh hưởng hiệu năng của các trang web, ví dụ như Galletta thấy được hiệu quả của độ trễ trong hiệu năng, thái độ và ý định người dung. Kể từ thời điểm Galletta làm việc, một loại tương tác mới được nhúng vào trong web, kết hợp với các xử lý nội bộ cộng với nền tảng truyền thông của máy chủ. Một vài cái tên cho phương pháp tương tác mới này bao gồm Web 2.0, AJAX, và các ứng dụng Rich Internet. Trong ứng dụng web 2.0, có rất nhiều nguồn tiềm năng của độ trễ. Chúng bao gồm: Trễ xử lý nội bộ Trễ từ xa Trễ do mạng Các nguồn này có các biểu hiện khác nhau và với điều kiện khác nhau. Khi thiết kế hệ thống cho framework web 2.0, nó cung cấp biện pháp quan trọng trong việc đo độ trễ tồn tai như việc mô phỏng độ trễ mới, qua tất cả các phần của hệ thống. Trong phiên bản mới trong thử nghiệm 8A về việc xây dựng một mô hình tương quan của hiệu năng người dung với giao diện hiện đại. Người dùng thừa hưởng các phím tắt để điều khiển qua website và dòng text và mô hình phỏng đoán có hiệu năng chậm hơn so với quan sát trực tiếp. Sauk hi kiểm tra mô hình hệ thống tương quan (mô hình dựa trên một phần kết quả của thử nghiệm 8A), giả 3 thuyết rằng kết quả thử nghiệm được tạo ra năm 1983 không phỏng đoán chính xác máy tính người dùng ngày nay. Trong phiên bản mới của thử nghiệm xây dựng năm 2008, và thử nghiệm này đang chạy, không có hệ thống log chính xác đủ để sử dụng. Trong một vài tình huống, bộ log chậm hơn máy tính nên cần nhân đôi thời gian thử nghiệm. Mục đích để tạo ra bộ log tốt và chính xác hơn cho Card, Moran và Newell sử dụng trong việc kiểm thử nghiện nam 1983. (Thử nghiệm ban đầu chỉ rõ độ cho phép của một log là 33ms. Cho đến khi ta đưa hệ thống vào trong báo cáo, vẫn chưa tìm được một hệ thống log chính xác và có thể chạy cho thử nghiệm này. 2. Existing Tools – công cụ hiện có Đối với dự án này, trước tiên chúng ta đánh giá một số công cụ cho cả hai đo lường và tiêm chích độ trễ. Một số công cụ rất có ích với một số thay đổi, và những người khác đã có thể sử dụng trực tiếp 2.1. Đo độ trễ Độ trễ có thể được đo bằng cách lấy chênh lệch thời gian giữa các hành động người dùng và hệ thống phản ứng. Đối với công việc của chúng tôi, chúng tôi muốn ghi lại hoạt động của bàn phím và chuột ở độ phân giải thời gian cao (trong vòng 10 ms của jitter). Mức độ phân giải là cần thiết vì điều thú vị trong nhận thức con người xảy ra ở khoảng thời gian này. Ban đầu, chúng tôi muốn để có thể đo độ trễ trên cả hai hệ điều hành Windows và Mac. Vì lý do này, đầu tiên chúng tôi tìm hiểu về RUI [8] và VIA [7]. 4 2.1.1. RUI (Penn State) RUI [8] (Recording User Input), có sẵn tại http://acs.ist.psu.edu/projects/RUI /, được phát triển cho Windows và Mac OS để ghi và phát lại đầu vào bàn phím và chuột. 2.1.2. VIA (Rensselaer) VIA [7] (Visualization Interaction Architecture), có sẵn tại http://www.cogsci.rpi.edu / cogworks /? view = modules.research.spec & id = 63, là một cơ chế dựa trên mạng để đăng nhập. Một phần nhỏ của mã được viết cho mỗi nền tảng trong sự kiểm tra mà kết nối đến một máy chủ phải đăng nhập qua giao thức TCP / IP. Mục tiêu của nó tương tự như RUI: là một công cụ tương tác mạnh mẽ để đăng nhập của con người. 2.1.3. X11 + Record extension (Ghi mở rộng) Mặc dù ban đầu chúng tôi muốn có một hệ thống đăng nhập làm việc trên Windows và Mac OS, chúng tôi nhận ra rằng nó đã có thể nới lỏng hạn chế này. Bởi vì chúng ta đã quan tâm đến thử nghiệm người dùng tương tác với một ứng dụng web (Google Calendar), chúng ta có thể làm tốt bằng cách sử dụng trình duyệt Firefox trên một hệ thống dựa trên Linux với hệ thống cửa sổ X11. Sự linh hoạt của hệ thống này cho phép chúng ta cấu hình con chuột và bàn phím để làm việc như họ làm trên một trong hai máy Mac hoặc PC: một cân nhắc quan trọng cho người sử dụng ngay cả khi sử dụng một ứng dụng đa nền tảng như một trình duyệt. Một công cụ khác mà chúng tôi đã xem xét là PyKeylogger [5]. Trong khi nó tốt hơn Xnee theo cách nào đó, nhưng nó đã không nắm bắt được các định thời chính xác cho các thao tác bàn phím và di chuyển chuột. Mặc dù nó sẽ có thể để tùy chỉnh PyKeylogger làm việc như chúng tôi cần, Xnee làm việc đủ tốt cho đến 5 bây giờ mà chúng tôi đã không dành những nỗ lực của các tuỳ biến vào thời điểm này. 2.1.4. Wireshark Wireshark [3] là một chương trình chụp và phân tích các gói mạng. Nó rất hữu ích trong đăng nhập lưu lượng mạng mà đi giữa các máy tính địa phương và bất kỳ máy chủ từ xa. Lọc gói dữ liệu tinh xảo và phân tích đều có sẵn. Mặc dù chúng tôi đã không hẳn sử dụng chức năng tiên tiến này, nó có thể sẽ hữu ích trong tương lai. 2.2. Độ trễ Injecting Phần thứ hai của hệ thống liên quan đến độ trễ Injecting vào hệ thống. Điều này cho phép chúng ta kiểm tra giả thuyết về tâm lý liên quan đến phản ứng của người sử dụng để thay đổi thời gian đáp ứng của hệ thống. Bởi vì độ trễ trong các phần khác nhau của hệ thống sẽ thể hiện theo những cách khác nhau, chúng ta cần phải có độ trễ Injecting ở những nơi khác nhau. 2.2.1. Tầng ứng dụng Để độ trễ Injecting ở mức ứng dụng, người ta phải đánh chặn và trì hoãn sự kiện đến từ người sử dụng hoặc trì hoãn việc hiển thị thông tin sẽ tới người sử dụng. Trong một nghiên cứu hiện tại [6], chúng tôi nhận thấy độ trễ đã được Injecting sử dụng các trang web tuỳ chỉnh với một chức năng chậm trễ viết bằng JavaScript. Công việc này khi một thử nghiệm (như của Galletta) có toàn quyền kiểm soát tất cả các nội dung, nhưng nó không hoạt động khi chúng ta không kiểm soát các máy chủ cũng như các trang (như Google Calendar). Trong phần tiếp theo, chúng tôi thảo luận về giải pháp của chúng tôi về vấn đề này. 6 2.2.2. Tầng mạng Có rất nhiều cách để độ trễ Injecting ở cấp độ mạng, cả trong phần mềm và phần cứng. Chúng tôi sẽ xem xét hai công cụ hiện có mà chúng ta đã quen thuộc với: NetEm [10] và công nghệ Linktropy 4500 [1]. Cả hai làm việc trên cùng một nguyên tắc, bằng cách làm chậm hoặc hạn chế các gói dữ liệu mạng, độ trễ mạng có thể được mô phỏng. Sự khác biệt là trong việc thực hiện: NetEm là phần mềm, nhúng vào trong hạt nhân Linux, và Linktropy là một thiết bị phần cứng mà ngồi độc lập trong một rack. Với NetEm, cách tiêu chuẩn của độ trễ Injecting là một lệnh như thế này: “ tc qdisc add dev eth0 root netem delay 100ms” . Điều này sẽ dẫn đến một sự chậm trễ đi 100 ms để các thiết bị mạng eth0 . Nhiều hơn các thiết lập phức tạp có sẵn, bao gồm giới thiệu gói tin bị mất, sao chép, và sắp xếp lại. Tất cả những sự kiện được tạo ra bởi các bản phân phối thống kê tùy biến, cho phép cho các mô phỏng rất thực tế. NetEm không có vấn đề với mô phỏng mới hơn các mạng vô tuyến dựa trên (UMTS, WiMAX, và những cái khác), nhưng công việc đang được triển khai đến địa chỉ này [4]. Các Linktropy 4500 về cơ bản gói gọn các chức năng của NetEm vào một thiết bị phần cứng với một giao diện người dùng đơn giản dựa trên web. Một trong những công cụ này có thể làm việc để độ trễ Injecting, mặc dù NetEm có thể hữu ích hơn cho nhanh chóng và tự động thay đổi các thông số (ví dụ, giữa các trường hợp thử nghiệm), và ra các quyết định cho mỗi gói tin về làm thế nào để áp dụng cài đặt mô phỏng. 7 3. Công cụ Như đã đề cập trong phần trước, chúng ta bắt đầu với ý tưởng sử dụng các phần mềm hỗ trợ đa nền tảng cho việc lưu log. Kinh nghiệm sử dụng các nền tảng web, chúng ta có thể sử dụng nền tảng Linux chạy X11. Nó cho phép chúng ta mềm dẻo trong việc log và thêm độ trễ. 3.1. Bàn phím, chuột và tiêu đề log. Để log bàn phím và chuột, chúng ta giải quyết sử dụng Xnee với bản ghi mở rộng X. Máy mục tiêu sử dụng Fedora 10 trên máy tính ThinkPad. Một vấn đề quan trọng với việc sử dụng thiết lập này là, mặc định, Fedora vô hiệu hóa bản ghi mở rộng trong X11. Cần thiết biên dịch lại X Server để thiết lập chức năng. Chỉ khi chúng ta kết thúc, Xnee làm việc hoàn hảo. Dưới đây là một ví dụ lưu vết log sử dụng công cụ. Đầu ra được sinh ra bởi Xnee và một máy khách X đã được sửa đổi sử dụng xev tool. Với các dòng, chúng ta không bắt đầu với thời gian, trường thứ 8 là thời gian. Bỏ qua các trường không được tài liệu hóa như dưới đây Starts with Meaning 0,2 Key down, 6th value is keycode given by xmodmap -pk 0,3 Key up, 6th value is keycode given by xmodmap -pk 0,4 Mouse down, 5th value is mouse button 0,5 Mouse up, 5th value is mouse button 0,6 Mouse motion: next two values are (x; y) position [timestamp] Active window (given by hex value) or titlebar has changed 8 Trong các dòng với dấu “,”, số lượng đưa ra cột cuối cùng trong mili giây, và hiển thị xung của server X. Số này thì là điển hình số mili giây kể từ khi nhân được khởi chạy. Kết quả từ Xnee. Trong các dòng mà bắt đầu với dấu ngoặc, thời gian đầu tiên và sau nó là id của cửa sổ hiện hành và tiêu đề. Kết quả này từ tool đã thay đổi của chúng ta. Log dưới chỉ ra người sử dụng đang di chuyển từ cửa sổ terminal tới trình duyệt Firefox. Người sử dụng nhập vào www.cmu.edu trong thanh địa chỉ, nhấn enter và nhấn vào đường link. Cuối cùng người sử dụng đóng tab. Một vài thông số chuột. 0,6,664,537,0,0,0,1041338 0,6,665,537,0,0,0,1041350 0,6,666,537,0,0,0,1041386 [1041667] 0x2c00007 agoode@localhost:˜/xnee-3.02 0,6,662,533,0,0,0,1041772 0,6,661,532,0,0,0,1041785 0,6,657,528,0,0,0,1041802 0,6,649,520,0,0,0,1041816 0,6,648,519,0,0,0,1041831 Mẫu chuột 0,6,667,347,0,0,0,1043375 0,6,679,347,0,0,0,1043392 0,6,701,349,0,0,0,1043407 Chuột thì di chuyển đến cửa sổ window, [1043408] 0x4600121 Mozilla Firefox 9 0,6,711,351,0,0,0,1043423 0,6,729,355,0,0,0,1043440 0,6,737,357,0,0,0,1043449 0,6,743,359,0,0,0,1043462 0,6,744,359,0,0,0,1043527 Người sử dụng click để đưa firefox lên phía trước, mouse down, mouse up 0,4,0,0,1,0,0,1043552 0,5,0,0,1,0,0,1043625 0,6,743,359,0,0,0,1043764 0,6,743,358,0,0,0,1043789 0,6,741,357,0,0,0,1043802 0,6,735,349,0,0,0,1043813 0,6,719,327,0,0,0,1043833 0,6,709,307,0,0,0,1043847 thông số chuột 0,6,615,157,0,0,0,1044800 0,6,615,155,0,0,0,1044830 0,6,614,155,0,0,0,1044845 0,6,614,154,0,0,0,1044858 Người sử dụng click thanh địa chỉ 0,4,0,0,1,0,0,1045009 0,6,614,155,0,0,0,1045039 0,5,0,0,1,0,0,1045097 10 0,6,614,154,0,0,0,1045147 0,6,614,153,0,0,0,1045275 Vàgõ vào www.cmu.edu và nhấn enter. 0,2,0,0,0,25,0,1045693 0,3,0,0,0,25,0,1045757 0,2,0,0,0,25,0,1045851 0,3,0,0,0,25,0,1045907 0,2,0,0,0,25,0,1046010 0,3,0,0,0,25,0,1046089 0,2,0,0,0,60,0,1046146 0,3,0,0,0,60,0,1046295 0,2,0,0,0,54,0,1046296 0,2,0,0,0,58,0,1046391 0,3,0,0,0,54,0,1046429 0,3,0,0,0,58,0,1046488 0,2,0,0,0,30,0,1046540 0,3,0,0,0,30,0,1046619 0,2,0,0,0,60,0,1046755 0,3,0,0,0,60,0,1046843 0,2,0,0,0,26,0,1046879 0,2,0,0,0,40,0,1046935 0,3,0,0,0,26,0,1047014 0,2,0,0,0,30,0,1047038 [...]... được tính toán Từ đó, sự khác biệt có ý nghĩa và có ý nghĩa của sự khác biệt tuyệt đối được tính toán Một ví dụ về dữ liệu này cho Xnee được thể hiện trong bảng 1 RUI 1.0 được thể hiện trong bảng 2 và RUI 2.03 được thể hiện trong bảng 3 Các điểm không (thể hiện trong dòng 3 cho Xnee, dòng 9 cho RUI 1.0, và dòng 1 cho RUI 2.03) phải bỏ ra ngoài không được sử dụng trong mức trung bình hay bất kỳ tính toán. .. Click vào đóng cửa sổ 0,4,0,0,1,0,0,1061962 0,6,365,255,0,0,0,1061972 0,5,0,0,1,0,0,1062037 [1062195] 0x4600121 Mozilla Firefox 0,6,365,256,0,0,0,1062659 0,6,367,256,0,0,0,1062671 0,6,369,257,0,0,0,1062684 Đó là các log ra mà chúng ta có thể đọc và phân tích nó 3.2 Trễ tầng ứng dụng và lưu log Để tạo độ trễ trong ứng dụng web, chúng ta thực hiện đơn giản dùng javascript Greasemonkey framework ĐO n mã... ứng dụng web, chúng ta thực hiện đơn giản dùng javascript Greasemonkey framework ĐO n mã được trèn vào trong trang web khi load trong trình duyệt và chạy bất kể khi nào phím được bấm hoặc chuột được click Lý thuyết, với cơ chế này, tất cả các xự kiện có thể được làm trễ trong các người sử dụng tới ứng dụng web Nhưng không may, javascript không cung cấp cách nào để đồng bộ thực thi Cách làm khác có, nhưng... của máy tính xách tay, cung cấp tín hiệu tốt từ các âm thanh bấm phím và click chuột (xem hình 2) Một máy quay video được đặt trên một chân máy và nhằm vào máy tính xách tay Microphone kết nối với máy quay video thông qua một dây 14 4.2 Phân tích Phần mềm được sử dụng để xác nhận là ELAN [12] Mục đích sử dụng của nó là để chú thích video xử lý ngôn ngữ Trong trường hợp của chúng ta, chúng ta sử dụng nó... trễ mạng, chúng ta sử dụng NetEm, chạy trên máy local Với thiết lập này, chúng ta có thể nhanh chóng thay đổi tham số độ trễ thường xuyên khi cần thiết, và có thể chọn lọc các gói trễ và các thứ khác 3.4 log network Để log gói, chúng ta sử dụng wireshark, mô tả trong 2.1.4 4 Hợp chuẩn Chúng tôi đã không làm bất kỳ loại phân tích về độ trễ Để đo độ trễ, chúng tôi thực hiện kiểm chứng thực với sự giúp... 16.67ms), và chỉ được sử dụng như một hướng dẫn Tất cả các phân tích được thực hiện độc quyền với âm thanh Một khi chú thích xong, các chú thích được xuất từ ELAN trong định dạng CSV Sau khi dữ liệu được xuất, một "điểm số không" trường hợp được xác định phù hợp với một điểm dữ liệu trong cả dữ liệu đăng nhập và các chú thích ELAN Sự khác biệt được tính toán từ tất cả các điểm tiếp theo Nó được tính bằng... có thể thấy rằng các giải pháp Xnee là một thứ tự cường độ chính xác hơn trong việc đo lường sự kiện người sử dụng hơn các công cụ khác, và được gần gũi hơn với khả năng chịu đựng của các thử nghiệm ban đầu: "Độ chính xác của thời gian đóng dấu được trong vòng 33 mili giây của thời gian thực tế của sự kiện tại các thiết bị đầu cuối "[2, tr 154] Trong khi hệ thống của chúng ta là trên đường để trở thành... được mức độ chính xác nhìn thấy trong năm 1983 Đảm bảo việc sử dụng các giờ tốc độ cao và áp dụng một số điều chỉnh hạt nhân để giảm rung pha có thể giúp loại bỏ các vấn đề chính xác còn lại Những vấn đề này là một phần của hệ điều hành liên tục nghiên cứu [11] 5 Acknowledgements Nghiên cứu này được tài trợ bởi Quỹ Khoa học Quốc gia (NSF) theo cấp số CNS-0.833.882 Bất kỳ ý kiến, phát hiện, kết luận, đề... microphone 15 bấm / phát và sau đó lưu ý những gì đã được ép, có phải đó là báo chí hay phát hành, và những nhiệm vụ đã được, hiện đang được thực hiện bởi người sử dụng (Xem hình 3) ELAN làm cho nó di chuyển rất dễ dàng một cách cẩn thận thông qua các video và âm thanh để đảm bảo rằng các chú thích đã được đặt đúng chỗ Mặc dù video và âm thanh đều bị bắt, đo n video không có độ phân giải đủ thời gian... minh của Xnee Vì đánh dấu điểm trong ELAN là một quá trình thủ tẻ nhạt, chỉ có 12 điểm được xác định (bao gồm cả điểm số không) 17 4.3 Kết Quả Phân tích được thực hiện trên ba logger: RUI 2.03, RUI 1.0, và Xnee 2 Các kết quả được tóm tắt trong bảng 4 Đối với mỗi trường hợp quan sát, một sự khác biệt thời gian được tính Đối với mỗi logger, giá trị trung bình của sự khác biệt và có ý nghĩa của sự khác biệt . nhập lưu lượng mạng mà đi giữa các máy tính địa phương và bất kỳ máy chủ từ xa. Lọc gói dữ liệu tinh xảo và phân tích đều có sẵn. Mặc dù chúng tôi đã không hẳn sử dụng chức năng tiên tiến này,