Engpass (Engineering) - Bottleneck (engineering)
In der Technik ist ein Engpass ein Phänomen, durch das die Leistung oder Kapazität eines gesamten Systems durch eine einzelne Komponente stark eingeschränkt wird. Die Komponente wird manchmal als Engpasspunkt bezeichnet . Der Begriff leitet sich metaphorisch vom Flaschenhals ab, bei dem die Fließgeschwindigkeit der Flüssigkeit durch ihren Hals begrenzt ist.
Formal liegt ein Engpass auf dem kritischen Pfad eines Systems und bietet den niedrigsten Durchsatz. Engpässe werden in der Regel von Systementwicklern vermieden, und es wird auch ein großer Aufwand betrieben, sie zu lokalisieren und zu optimieren. Bottleneck kann beispielsweise sein , Prozessor , eine Kommunikationsverbindung , eine Datenverarbeitungssoftware , usw.
Engpässe in der Software
In der Computerprogrammierung wird das Aufspüren von Engpässen (manchmal als "Hot Spots" bezeichnet - Abschnitte des Codes, die am häufigsten ausgeführt werden - dh die höchste Ausführungsanzahl aufweisen) als Leistungsanalyse bezeichnet. Die Reduzierung wird normalerweise mithilfe spezieller Tools erreicht, die als Leistungsanalysatoren oder Profiler bezeichnet werden . Das Ziel besteht darin, diese bestimmten Codeabschnitte so schnell wie möglich auszuführen, um die algorithmische Gesamteffizienz zu verbessern .
Engpässe bei der Max-Min-Fairness
In einem Kommunikationsnetzwerk ist manchmal eine Max-Min-Fairness des Netzwerks erwünscht, die normalerweise der grundlegenden Richtlinie " Wer zuerst kommt, mahlt zuerst " entgegengesetzt ist. Mit Max-Min-Fairness wird der Datenfluss zwischen zwei beliebigen Knoten maximiert, jedoch nur auf Kosten von mehr oder gleich teuren Datenflüssen. Anders ausgedrückt, im Falle einer Überlastung des Netzwerks wird jeder Datenfluss nur durch kleinere oder gleiche Flüsse beeinflusst.
In einem solchen Kontext ist eine Engpassverbindung für einen gegebenen Datenfluss eine Verbindung, die vollständig genutzt wird ( gesättigt ist ), und von allen Flüssen, die diese Verbindung teilen, erreicht der gegebene Datenfluss eine maximale Datenrate im gesamten Netzwerk. Beachten Sie, dass sich diese Definition wesentlich von der allgemeinen Bedeutung eines Engpasses unterscheidet . Beachten Sie auch, dass diese Definition nicht verbietet, dass ein einzelner Link ein Engpass für mehrere Flows ist.
Eine Datenratenzuweisung ist genau dann max-min angemessen, wenn ein Datenfluss zwischen zwei beliebigen Knoten mindestens eine Engpassverbindung aufweist.
Siehe auch
- Performance Engineering
- Theorie der Zwänge
- Profilerstellung (Computerprogrammierung)
- Optimierung (Informatik)
- Routenkapazität
- Fairness-Maß