Predicting Performance Anomalies in Software Systems at Run-time
Notice bibliographique
Résumé
High performance is a critical factor to achieve and maintain the success of a software system. Performance anomalies represent the performance degradation issues (e.g., slowing down in system response times) of software systems at run-time. Performance anomalies can cause a dramatically negative impact on users’ satisfaction. Prior studies propose different approaches to detect anomalies by analyzing execution logs and resource utilization metrics after the anomalies have happened. However, the prior detection approaches cannot predict the anomalies ahead of time; such limitation causes an inevitable delay in taking corrective actions to prevent performance anomalies from happening. We propose an approach that can predict performance anomalies in software systems and raise anomaly warnings in advance. Our approach uses a Long-Short Term Memory neural network to capture the normal behaviors of a software system. Then, our approach predicts performance anomalies by identifying the early deviations from the captured normal system behaviors. We conduct extensive experiments to evaluate our approach using two real-world software systems (i.e., Elasticsearch and Hadoop). We compare the performance of our approach with two baselines. The first baseline is one state-to-the-art baseline called Unsupervised Behavior Learning. The second baseline predicts performance anomalies by checking if the resource utilization exceeds pre-defined thresholds. Our results show that our approach can predict various performance anomalies with high precision (i.e., 97–100%) and recall (i.e., 80–100%), while the baselines achieve 25–97% precision and 93–100% recall. For a range of performance anomalies, our approach can achieve sufficient lead times that vary from 20 to 1,403 s (i.e., 23.4 min). We also demonstrate the ability of our approach to predict the performance anomalies that are caused by real-world performance bugs. For predicting performance anomalies that are caused by real-world performance bugs, our approach achieves 95–100% precision and 87–100% recall, while the baselines achieve 49–83% precision and 100% recall. The obtained results show that our approach outperforms the existing anomaly prediction approaches and is able to predict performance anomalies in real-world systems.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».