应用性能管理分析范文

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《金融科技时代杂志》2014年第十期

一、应用性能管理模型

（一）应用性能管理功能应用性能管理（APM）主要指对关键业务应用进行监测、优化，提高应用可靠性和质量，保证用户得到良好的服务。企业的关键业务应用的性能强大，可以提高企业竞争力，因此应用性能管理的重要性日益得到企业认可。应用性能管理主要功能如下。1．监测关键应用性能通过业务处理过程监测、模拟等手段真实测量用户响应时间、业务的使用频率以及用户所进行的业务处理过程是否成功完成。2．快速定位应用系统性能故障通过对应用系统各种组件（数据库、中间件）的监测，迅速定位系统故障，如发生数据库死锁和中间件线程池满等问题。3．优化系统性能分析业务处理过程中的瓶颈点和应用系统各组件占用资源情况，中间件、数据库执行效率，根据业务对应用系统性能要求分析优化，确保应用系统提供好的服务质量。

（二）应用性能管理模型为推动应用性能管理的发展，Gartner从5个维度定义了应用性能管理模型，包括最终用户体验监控、交易事务追踪、应用组件发现和建模、应用组件深入监控、应用性能数据库功能（如图1所示）。前4个维度记录端到端应用行为的具体而又全面的视图，最后一个维度则涉及与前4个维度相关的极大数据集的实时和历史关联，以及对这些数据集的分析。1．最终用户体验监控采用非入侵的方式（低性能损耗）在异构环境中跟踪最终用户真实体验，让运维人员在不直接访问应用程序的情况下，准确了解应用程序运行状态和从最终用户的角度来看关键交易路径性能，把真实的数据反馈给应用软件研发测试团队。此维度的所采用的技术方案的关键点是如何采集用户使用的功能和执行这些功能时的体验情况（成功率、响应时间等）。目前主要有4类技术：（1）基于综合事务的软件机器人；（2）基于装置的网络连接式数据包捕获与分析系统；（3）基于的端点测试系统；（4）针对VoIP和其他基于IP的复杂服务的专用系统。2．交易事务追踪通过跟踪分析关键交易的逻辑执行顺序，在物理、虚拟或云环境中的复合IT应用中进行阻断与隔离，快速识别和隔离应用系统可用性和性能问题。此维度采用的技术方案在用户自定义事务处理穿越应用堆栈和一些支持该应用的基础架构元素时，对事务开展跟踪，实现自动的业务交易映射和7×24的全面覆盖。交易事务追踪支持交易追踪和无技术，无的追踪可快速部署到整个IT基础设施和IT应用服务上，实现每笔交易的追踪功能；交易追踪，当需要更深入的信息，可以选择性地部署交易追踪提供更多的数据采集与可视化。3．应用组件发现和建模快速识别复杂IT应用组件和自动映射交易路径显示交易拓扑结构，加速故障定位与修复。在执行用户自定义事务处理的时候，应用组件发现与建模能发现哪些软件和硬件组件被使用，以及在支持用户自定义事务执行路径时组件的彼此调用关系。此维度采用的技术方案是3种不同技术的混合：IT服务依赖度映射工具，用于发现不同类型通信数据如何在不同类型的物理和虚拟基础架构元素之间流动；事务概况快照分析，根据交易事物追踪技术生成的结果来进行构建；SOA拓扑图。4．应用组件深入监控用于诊断和修复应用程序的性能问题，帮助确定性能问题的根本原因，加速修复过程，尽量减少对业务的影响。此维度采用的技术方案是通过对一些关键组件（包括数据库管理系统、应用中间件、消息中间件、应用堆栈框架、网络基础架构等）的深入检查，以及线程状态、资源等待、线程堆栈内容和代码的分析，确定交易缓慢或失败的原因。5．应用性能数据库功能基于性能管理数据库（PMDB），实现积极主动的应用性能管理，支持性能预测、趋势和容量的分析，帮助运维人员及早进行性能分析预测，在应用性能出现瓶颈之前发现并提前作出响应，解决问题，提高性能和优化利用资源。此维度采用的技术方案是通过大数据技术对前4个维度积累的大量历史数据加工分析，对客户感知、业务运行和应用组件等进行性能预测，找出应用性能的运行规律和变化趋势，为应用系统的扩容优化提供科学依据。

二、应用性能管理目标

五维度应用性能管理模型对应用性能管理的要点和方向给出了完备的定义和指导，基于这些定义，结合银行业应用系统运维需求，可设定以下应用性能管理方案的目标。从用户的角度感知应用的性能，实时观测用户对应用的真实感受，重点关注业务响应时间、业务成功率两方面。从业务（交易）的角度感知应用的性能，实时对业务处理逻辑的各环节实时监测，及时发现各处理环节出现的性能问题，重点关注各业务环节的处理效率、处理处理量、堆积量。对应用组件深入监控，包含网络、存储系统、操作系统、数据库系统、中间件层、应用层、Web层等，并对各层应用组件的监控结果建立关联关系，重点关注各应用组件的异常运行和性能表现。自动发现应用拓扑发现应用组件以及应用组件之间的依赖关系，将应用拓扑、应用组件的事件、性能数据统一集成为一个整体管理。面向实际的运行环境，根据一定频率采集的用户实际体验、业务交易与应用组件的性能数据，预测应用问题发生，实现主动式管理，并能够为管理人员提供短期和长期应用运行报告，进行趋势分析和容量规划。在统一的视图中展现业务、应用组件的性能，可以直观、快速从监控检测出应用性能问题。在7×24安全运行的生产环境，及时发现可能引起应用性能问题的各类事件，并应用组件的映射关系，用于快速判断问题的影响程度和问题的根源分析定位。

三、应用性能管理方案

基于上述目标和各APM厂商的一些产品，我们提出如下技术方案。在该技术方案中，整体分为4层，每一层的功能定位和实现方式各不相同，后续逐一给出描述。系统技术架构图如图2所示。

（一）被管应用对象层这一对象层包括组成应用硬件、基础软件、应用软件以及业务和客户体验等部分，是应用性能管理的对象。

（二）应用对象管理平台层针对各种被管理应用对象的监控管理平台，对于不同的被管理对象，需要选择特定的管理工具。结合需求以及各厂商产品情况，方案设计中给出的建议如下。1．客户体验监测平台实现从最终用户的角度感知应用性能，及时发现应用性能问题。目前应用最为广泛的解决方案主要有Oracle公司RUEI（RealUserExperienceInsight）和Compuware公司的EUEM（End-UserExperienceMonitoring）。2．业务与应用监测平台实现应用软件、业务和交易级别的监控，从业务和交易路径的各环节的处理效率分析应用性能问题，找到业务路径中的瓶颈。目前应用较为广泛的解决方案主要有IBM公司的ITCAM、Compuware公司dynaTrace、天旦公司的CrossFlowBPC、华青融天公司的EZSona、融信易安公司的IT应用监测分析平台等。3．应用组件监测平台实现主要基础应用组件的监测和分析，从存储、操作系统、数据库、中间件的角度去发现观察，找出可能影响影响应用性能的各种潜在问题。目前应用较为广泛的解决方案主要有IBM公司TIVOLI和BMC公司Patrol等。4．应用组件依赖关系管理平台实现应用组件的自动发现，互相调用关系管理，交易路径及交易拓扑识别与映射。目前应用较为广泛的解决方案主要有IBM公司TADDM和BMC公司的ADDM以及HP公司的UD。

（三）数据汇聚层将应用对象管理平台层捕获的应用性能数据、配置数据、事件数据标准化，并分类统一存储管理，作为数据分析与展现层的数据来源。目前一般使用数据库技术、数据库仓库技术等实现数据的存储。

（四）数据分析与展现层对可能影响应用性能的各种数据通过特定的数据模型进行加工分析，形成经过量化的用于展现的应用运行状况的各种图表、仪表盘、应用拓扑等，提供给应用的管理和维护人员。具体包括以下3部分。1．应用事件管理平台管理应用对象所发生的可能影响应用性能的事件，并进行关联分析，作为7×24运行监控的重要平台之一，用于快速定位产生事件的应用对象。2．应用展示平台在应用拓扑上以可视化的方式统一展示性能数据、事件数据，作为7×24运行监控的展示平台，辅助运维人员定位应用性能问题根源和评估影响度。3．应用性能平台通过数据模型分析性能数据，对客户体验、业务交易、应用组件的性能进行预测，用于应用性能评估和规划。

四、总结

本文通过分析应用性能面临的挑战，深入理解应用性能管理的五维度管理模型，并结合实际运维需求设定实用的应用性能管理目标，设计出应用性能管理技术方案，并对技术方案的框架和功能进行了详细介绍。

作者：宋义华班孝明单位：中信银行总行