Many symptoms of poor performance in big data analytics such as computational skews, data skews, and memory skews are input dependent. However, due to the lack of inputs that can trigger such performance symptoms, it is hard to debug and test big data analytics. We design PerfGen to automatically generate inputs for the purpose of performance testing. PerfGen overcomes three challenges when naively using automated fuzz testing for the purpose of performance testing. First, typical greybox fuzzing relies on coverage as a guidance signal and thus is unlikely to trigger interesting performance behavior. Therefore, PerfGen provides performance monitor templates that a user can extend to serve as a set of guidance metrics for grey-box fuzzing. Second, performance symptoms may occur at an intermediate or later stage of a big data analytics pipeline. Thus, PerfGen uses a phased fuzzing approach. This approach identifies symptom-causing intermediate inputs at an intermediate stage first and then converts them to the inputs at the beginning of the program with a pseudo-inverse function generated by a large language model. Third, PerfGen defines sets of skew-inspired input mutations, which increases the chance of inducing performance problems. We evaluate PerfGen using four case studies. PerfGen achieves at least 11x speedup compared to a traditional fuzzing approach when generating inputs to trigger performance symptoms. Additionally, identifying intermediate inputs first and then converting them to original inputs enables PerfGen to generate such workloads in less than 0.004% of the iterations required by a baseline approach.


翻译:大数据分析中的诸多性能不佳症状(如计算倾斜、数据倾斜和内存倾斜)均具有输入依赖性。然而,由于缺乏能够触发此类性能症状的输入数据,大数据分析的调试与测试工作面临严峻挑战。本文设计PerfGen系统,旨在为性能测试目的自动生成输入数据。PerfGen解决了将自动化模糊测试直接应用于性能测试时面临的三大难题。首先,传统灰盒模糊测试以代码覆盖率为导向指标,难以触发具有研究价值的性能行为。为此,PerfGen提供可扩展的性能监控模板,用户可将其拓展为灰盒模糊测试的引导指标体系。其次,性能症状可能出现在大数据分析流水线的中间或后期阶段。PerfGen采用分阶段模糊测试策略:先识别中间阶段引发症状的中间输入,再通过大型语言模型生成的伪逆函数将其转换为程序起始端的输入数据。第三,PerfGen定义基于倾斜特征的输入变异规则集,显著提升诱发性能问题的概率。通过四个案例研究对PerfGen进行评估:在生成触发性能症状的输入数据时,PerfGen相比传统模糊测试方法实现至少11倍的加速;通过先识别中间输入再转换至原始输入的策略,PerfGen生成测试负载所需的迭代次数仅需基线方法的0.004%。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Transformers in Remote Sensing: A Survey
Arxiv
25+阅读 · 2022年9月2日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员