Performance-Probleme aufspüren

Feature | 13. Juni 2007 von admin 0

Anwender melden stark schwankende Antwortzeiten, ihre Transaktionen werden ohne ersichtlichen Grund unterschiedlich rasch bearbeitet – dieses Phänomen ist den Betreibern vernetzter Web-Anwendungen nur allzu bekannt. Es gilt, solche Probleme sofort abzustellen – doch leichter gesagt, als getan. Das Aufspüren der Ursache ähnelt der sprichwörtlichen Suche nach der Stecknadel im Heuhaufen. Denn: Die Ursachen können im Browser, im SAP NetWeaver Portal, dem Web-Application-Server, einer der beteiligten Backend-Anwendungen oder im Netzwerk liegen.

Überwachung aus Sicht der Anwendungsebene

Müssten die Mitarbeiter des IT-Supports nun mühsam sämtliche Komponente einzeln überprüfen, wäre dies höchst ineffizient. Ebenso wenig hilfreich sind Lasttests im Vorfeld, da sich im Labor das Praxisgeschehen nur bedingt nachbilden lässt. Gefragt ist deshalb ein zentrales Enterprise Application Management (EAM), das alle beteiligten Bestandteile der vernetzten Web-Anwendungen permanent überprüft, um den potenziellen Verursacher zu identifizieren. Dies gilt insbesondere, wenn Performance und Verfügbarkeit komplexer, geschäftskritischer Web-Applikationen auf Java-Basis der Programmiersprache überwacht werden sollen. Denn gerade hier sind typischerweise in der Bearbeitung eine Vielzahl unterschiedlicher Server- und Backendanwendungen involviert.
Im Unterschied zum klassischen Systemmanagement, das sich nur auf die Verwaltung der einzelnen Komponenten einer IT-Infrastruktur konzentriert – etwa Netzwerk, Server oder Datenbanken –, überwacht EAM speziell die Qualität der Transaktionen aus Sicht der Anwendungsebene. Es klärt Fragen wie: Welche Komponenten nehmen eine Transaktions-Anforderung an? Welche Wege innerhalb der Java Virtual Machine (JVM) – der Plattform der Java-Komponenten – werden genutzt? Welche Backend-Systeme mit welchen Transaktionen und Ausführungszeiten werden von der JVM aus angesprochen? Die Software muss ermitteln, welche Ressourcen verbraucht werden und wann, wie häufig und warum das passiert. Aus Sicht der Anwendung ist in diesem Zusammenhang das Zusammenspiel der einzelnen Komponenten innerhalb einer einzigen oder mehrerer JVMs ebenso bedeutend, wie das Verhalten der eingebundenen Backend-Systeme.

Zeit ist Geld

Die Einführung eines Enterprise Performance Management zahlt sich für Unternehmen beim Betrieb komplexer, geschäftskritischer Applikationen rasch aus. Es hilft ihnen, die Stabilität der Applikation zu erhöhen, die Auswirkungen von Vorfällen bei der Applikationsperformance zu minimieren und die Gesamtbe¬triebskosten zu verringern. Wenn Unternehmen darüber hinaus ihre Prozesse von einem rein reaktiven Performance-Management hin zu einem proaktiven Performance-Management entwickeln, lassen sich kritische Ausfälle oder Performance-Einbrüche in Produktionssystemen im Idealfall ganz vermeiden.

Einschlägige Studien geben eine überzeugende Antwort auf die Kostenfrage. So veranschlagen Analysten der Butler Group die direkten Kosten von schwacher Performance oder mangelnder Verfügbarkeit von Software in den industrialisierten Nationen jährlich auf mindestens 70,8 Milliarden Euro. Allein der deutschen Wirtschaft entgehen jährlich 4,7 Milliarden Euro an Mehreinnahmen aufgrund unzulänglich funktionierender und überwachter IT-Applikationen.

Ein Blick ins Innenleben der Web-Anwendungen

SAP-Anwendern steht als EAM-Lösung beispielsweise CA Wily Introscope for SAP NetWeaver zur Verfügung, das auch vom SAP Active Global Support verwendet wird. Nach Meinung der Experten – etwa von Dr. Uwe Hommel, Executive Vice President von SAP Active Global Support – bietet die Software modernste Java-Diagnose-Funktionalität. So beispielsweise für die Verfügbarkeit oder Performance von Enterprise Java Beans (EJBs), Java Servcer Pages (JSFs), Klassen und ähnlichem, als auch Messwerte zur Speicherverwendung und CPU-Nutzung. Dabei fällt der Ressourcen- und Leistungsbedarf des Werkzeuges (Overhead) selbst kaum ins Gewicht. Dank der patentierten Blame-Technologie lassen sich Engpässe in Web-Verbundanwendungen herunter bis auf die Ebene der einzelnen Java-Komponenten Servlets, JSPs, EJBs, JCOs, Klassen und Methoden isolieren.

Der Name ist hier Programm. Er ist eine Anspielung auf das so genannte Blame Game zwischen den Supportmitarbeitern einer Organisation, die jeweils die Anwendungskomponente des anderen als verantwortlichen Problemverursacher beschuldigen. Die Blame-Technologie öffnet hierzu quasi das Innenleben der Anwendung durch Einsatz der Bytecode-Instrumentierung (BCI). Im Unterschied zu dem Logging-Verfahren – dem Log-Eintrag im Sourcecode – muss die JVM-Ablaufumgebung dabei nicht manipuliert werden. BCI setzt direkt auf der Bytecode-Ebene an und kann damit transparent von jeder spezifikationstreuen JVM gleich korrekt ausgeführt werden.
Geschickt implementiert lassen sich mit BCI aussagekräftige Performance-Metriken bis auf Methoden-Ebene der Java-Klassen bei minimalem Overhead gewinnen, ohne dass die Ausführung destabilisiert wird. Bei Bedarf werden diese Metriken „on the fly“ geladen und nach festen Rhythmen abgefragt, deren Daten korreliert und als Ergebnis des Anwendungsverbunds dargestellt.

Gerade die Möglichkeit, durch das Monitoring auf Bytecode-Ebene einen detaillierten Einblick in das Geschehen der laufenden Java-Anwendungen zu gewinnen, erlaubt es, rasch Aussagen über die „schuldige“ Komponente zu treffen. Innerhalb von wenigen Stunden lassen sich so im Betrieb Fehler in der geschäftskritischen Anwendung identifizieren, deren Ursache vielleicht in einem falsch eingestellten Speicherparameter des Web Application Servers oder einem mangelhaften Index der Datenbank auf dem zentralen Server liegt.

Integration in SAP Solution Manager

SAP stellt seinen Kunden CA Wily Introscope über den SAP Solution Manager bereit. SAP Solution Manager ist die Support Platform der SAP für Implementierung, Betrieb und Monitoring. Es beinhaltet Funktionen für die Konfiguration der SAP Business Suite und betriebsunterstützende Funktionen für Change-Request und Test-Management, Incident-Management, Ursachenanalyse sowie Lösungsüberwachung. SAP hat CA Wily Introscope in die SAP-Standards für Ursachenanalyse und Lösungsüberwachung integriert. Beispielsweise aktiviert der End-to-End-Trace, eine Funktion im SAP Solution Manager zur detaillierten Messung der technischen Aktivität eines einzelnen Anwenders, den Transaktionstrace von CA Wily Introscope. Das ermöglicht es über Systemgrenzen hinweg festzustellen, in welchen technischen Komponenten eines Szenario sich die Performanceprobleme „verstecken“. Die End-to-End-Workload-Analyse im SAP Solution Manager nimmt die Statistiken klassischer ERP-Lösungen genauso auf wie Performancedaten von Java- oder .Net- basierenden Komponenten und gibt so die Performance verschiedener Systeme einer Kundenlösung in einer Sicht wieder.

CA Wily Introscope folgt einer Agenten-Manager-Architektur, die um Arbeitsplätze beziehungsweise Tool-Umgebungen für Administratoren ergänzt werden. Im Falle von SAP NetWeaver enthält SAP Solution Manager Diagnostics die erforderlichen Techniken, die eine rasche Implementierung erlauben. Es steht eine Reihe vorkonfigurierter Introscope-Agenten bereit, die Performance-Messdaten der Komponenten innerhalb der laufenden Java/J2EE-Applikation und dem zu überwachenden Applikationsserver von SAP NetWeaver erfassen. Die Agenten berichten diese Messdaten dem CA Wily Introscope Enterprise Manager, der auf dem Diagnostics-Server installierten zentralen Sammel- und Steuerungskomponente. Als eine Art Flugschreiber steht dem Enterprise Manager der CA Wily Introscope SmartStor zur Seite, der die gemessenen Daten kontinuierlich aufzeichnet. Historische Daten lassen sich zudem in reinen Textdateien oder relationalen Datenbanken speichern.

In einer Web-Browser-Oberfläche (WebView) lassen sich die Daten jederzeit in angepassten Dashboards oder in leicht lesbaren Berichten zur Problemlösung, Trendanalyse und Kapazitätsplanung anzeigen. Die Introscope-Workstation erlaubt zusätzlich für einzelne Messdaten oder logische Messdatengruppen eigene Warnmeldungen zu definieren, Performancemessdaten anzuzeigen und die Ansichten entsprechend anzupassen. CA Wily Introscope enthält des Weiteren gebrauchsfertige Berichte zur Applikationsperformanceanalyse, Kapazitätsplanung und zur Verwaltung von Service-Level-Agreements.

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