Gedurende de laatste jaren heeft er een grondige verschuiving plaatsgevonden in het computergebruik. Terwijl vroeger de meeste werklasten geïsoleerde programma's waren die uitvoerden op een desktopcomputer, zien we nu een verschuiving naar online-applicaties die uitvoeren op servers in een datacenter en bekeken worden met draagbare computers (zoals laptops, tablet computers en smartphones). De verschuiving van de reken- en opslagcapaciteit van de desktop naar het datacenter brengt een aantal opportuniteiten en uitdagingen met zich mee. De gecentraliseerde rekencapaciteit stelt de beheerder immers in staat de hardware en software te optimaliseren voor een specifieke online-applicatie. Zowel prestatie als energie-efficiëntie is van het grootste belang tijdens de volledige levensduur van de applicatie. Dit omvat drie fasen: het ontwerp van nieuwe hardware, de evaluatie van bestaande hardware en het uitvoeren van de applicatie in een productieomgeving voor echte gebruikers. Dit proefschrift levert bijdragen aan elk van deze fasen. Tijdens elke fase beschikt men over allerhande hulpmiddelen om de prestatie en het vermogenverbruik van deze systemen te meten en te analyseren. Ten eerste leveren we bijdragen tot de prestatie- evaluatie van toekomstige hardware met de ontwikkeling van hardware simulators die in staat zijn meerdere servers aan hoge nauwkeurigheid en snelheid te simuleren. Vervolgens bemeten we de energie-efficiëntie in een testomgeving. Hierbij komen we tot de conclusie dat het meest energie-efficiënte hardware platform afhankelijk is van de applicatie. Tenslotte analyseren we hoge latenties in productieomgevingen. Hiervoor ontwikkelen we een specifieke taal, op basis van temporele logica, om prestatieproblemen te beschrijven. Deze taal werd toegepast om prestatieproblemen in Googles GMail te analyseren