Тестирование. 
Параллельные процессы обработки потоков данных в системах безопасности

Сравнительная оценка производительность конечной системы

Произведена сравнительная оценка производительности конечной системы. Тестирование производится на 4-х ядерном процессоре Intel® Core™ i7 930 @2.80GHz, в аппаратно-программном комплексе MegaSense V7, предназначенном для решения задач по охране, видеонаблюдению, аудио контролю, регистрации данных, контролю доступа и т. д. В этом комплексе уже активно используются разработаннаые модули. Информация о состоянии процессора будет получена с помощью встроенного в операционную систему Windows приложения «Диспетчер задач» .

Для начала будет запущен 1 исполнительный модуль и 16 каналов с поступающими и обрабатываемыми данными.

Вся нагрузка располагается на единственном исполнительном модуле mpchannelmng. exe, при этом основной модуль MSKernel. exe оказывается в режиме ожидания, так как вся мощность находится в единственном исполнительном модуле. При этом загрузка центрального процессора составляет 26%.

Рисунок 11. Нагрузка при одном исполнительном модуле Главной задачей является обеспечение обработки 16 каналов в режиме реального времени. Воспользовавшись статистикой выполнения операций программного комплекса MegaSense V7, были получены следующие данные:

Рисунок 12. Статистика быстродействия В окне статистики для каждого из каналов выводятся усредненные за 5 секунд параметры быстродействия:

среднее время ввода одного кадра (колонка «Ввод»);

среднее количество введенных кадров в секунду (колонка «Кадров»);

среднее количество обработанных кадров в секунду (колонка «Обраб.»);

Необходимо, чтобы среднее число введенных кадров в секунду и количество обработанных кадров в секунду равнялось примерно 25 кадров в секунду, а время ввода одного кадра составляло 40 миллисекунд. Как видно в статистике, не все каналы справляются с поставленной задачей, так как в секунду 16 каналов должны обрабатывать 400 кадров. Поэтому следующим шагом будет запуск 16 видеоканалов с включенными детекторами на 4-х исполнительных модулях.

Рисунок 13. Нагрузка при четырех исполнительных модулях Как видно на рисунке 13, нагрузка распределяется поровну на нескольких исполнительных модулях, что повышает производительность, так как обработка происходит параллельно на четырех исполнительных модулях. При этом основной модуль загружается и получает возможность независимо от исполнительных модулей выполнять прочие поставленные задачи. Центральный процессор загружается на 35%.

Рисунок 14. Статистика быстродействия при четырех исполнительных модулях При четырех исполнительных модулях, быстродействия недостаточно, для выполнения обработки в режиме реального времени, но уже ближе к этому показателю.

Далее будет приведен график отражающий условия быстродействия, позволяющие производить обработку каналов в режиме реального времени.

Рисунок 15. График зависимости числа обработанных кадров в секунду от количества исполнительных модулей Как видно по рисунку 15, при увеличении количества исполнительных модулей, растет производительность системы и увеличивается количество кадров в секунду. Отсюда следует, что самым оптимальным вариантом для достижения обработки в режиме реального времени, количество кадров должно быть равно количеству каналов, то есть 16-ти.

На втором графике отражена разгрузка основного модуля для прочих задач по мере распределения всей нагрузки на исполнительных модулях.

Так как при увеличении количества исполнительных модулей, общая нагрузка разделяется между ними, поэтому нагрузка на основной модуль уменьшается, позволяя ему тратить больше ресурсов, для выполнения прочих операций.

Рисунок 16. График зависимости повышения производительности основного модуля от количества исполнительных модулей При использовании 16 исполнительных модулей и обработке 16 каналов на них, центральный процессор загружается до 45%, основной модуль потребляет 11% нагрузки, а исполнительные модули потребляют по 1−2% от общей нагрузки. Это означает, что остается достаточно большой запас ресурсов процессора, который позволит увеличить количество каналов обработки и количество исполнительных модулей до 32.