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《金融科技時代雜志》2014年第十期

一、應(yīng)用性能管理模型

（一）應(yīng)用性能管理功能應(yīng)用性能管理（APM）主要指對關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用進(jìn)行監(jiān)測、優(yōu)化，提高應(yīng)用可靠性和質(zhì)量，保證用戶得到良好的服務(wù)。企業(yè)的關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用的性能強大，可以提高企業(yè)競爭力，因此應(yīng)用性能管理的重要性日益得到企業(yè)認(rèn)可。應(yīng)用性能管理主要功能如下。1．監(jiān)測關(guān)鍵應(yīng)用性能通過業(yè)務(wù)處理過程監(jiān)測、模擬等手段真實測量用戶響應(yīng)時間、業(yè)務(wù)的使用頻率以及用戶所進(jìn)行的業(yè)務(wù)處理過程是否成功完成。2．快速定位應(yīng)用系統(tǒng)性能故障通過對應(yīng)用系統(tǒng)各種組件（數(shù)據(jù)庫、中間件）的監(jiān)測，迅速定位系統(tǒng)故障，如發(fā)生數(shù)據(jù)庫死鎖和中間件線程池滿等問題。3．優(yōu)化系統(tǒng)性能分析業(yè)務(wù)處理過程中的瓶頸點和應(yīng)用系統(tǒng)各組件占用資源情況，中間件、數(shù)據(jù)庫執(zhí)行效率，根據(jù)業(yè)務(wù)對應(yīng)用系統(tǒng)性能要求分析優(yōu)化，確保應(yīng)用系統(tǒng)提供好的服務(wù)質(zhì)量。

（二）應(yīng)用性能管理模型為推動應(yīng)用性能管理的發(fā)展，Gartner從5個維度定義了應(yīng)用性能管理模型，包括最終用戶體驗監(jiān)控、交易事務(wù)追蹤、應(yīng)用組件發(fā)現(xiàn)和建模、應(yīng)用組件深入監(jiān)控、應(yīng)用性能數(shù)據(jù)庫功能（如圖1所示）。前4個維度記錄端到端應(yīng)用行為的具體而又全面的視圖，最后一個維度則涉及與前4個維度相關(guān)的極大數(shù)據(jù)集的實時和歷史關(guān)聯(lián)，以及對這些數(shù)據(jù)集的分析。1．最終用戶體驗監(jiān)控采用非入侵的方式（低性能損耗）在異構(gòu)環(huán)境中跟蹤最終用戶真實體驗，讓運維人員在不直接訪問應(yīng)用程序的情況下，準(zhǔn)確了解應(yīng)用程序運行狀態(tài)和從最終用戶的角度來看關(guān)鍵交易路徑性能，把真實的數(shù)據(jù)反饋給應(yīng)用軟件研發(fā)測試團(tuán)隊。此維度的所采用的技術(shù)方案的關(guān)鍵點是如何采集用戶使用的功能和執(zhí)行這些功能時的體驗情況（成功率、響應(yīng)時間等）。目前主要有4類技術(shù)：（1）基于綜合事務(wù)的軟件機器人；（2）基于裝置的網(wǎng)絡(luò)連接式數(shù)據(jù)包捕獲與分析系統(tǒng)；（3）基于的端點測試系統(tǒng)；（4）針對VoIP和其他基于IP的復(fù)雜服務(wù)的專用系統(tǒng)。2．交易事務(wù)追蹤通過跟蹤分析關(guān)鍵交易的邏輯執(zhí)行順序，在物理、虛擬或云環(huán)境中的復(fù)合IT應(yīng)用中進(jìn)行阻斷與隔離，快速識別和隔離應(yīng)用系統(tǒng)可用性和性能問題。此維度采用的技術(shù)方案在用戶自定義事務(wù)處理穿越應(yīng)用堆棧和一些支持該應(yīng)用的基礎(chǔ)架構(gòu)元素時，對事務(wù)開展跟蹤，實現(xiàn)自動的業(yè)務(wù)交易映射和7×24的全面覆蓋。交易事務(wù)追蹤支持交易追蹤和無技術(shù)，無的追蹤可快速部署到整個IT基礎(chǔ)設(shè)施和IT應(yīng)用服務(wù)上，實現(xiàn)每筆交易的追蹤功能；交易追蹤，當(dāng)需要更深入的信息，可以選擇性地部署交易追蹤提供更多的數(shù)據(jù)采集與可視化。3．應(yīng)用組件發(fā)現(xiàn)和建模快速識別復(fù)雜IT應(yīng)用組件和自動映射交易路徑顯示交易拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，加速故障定位與修復(fù)。在執(zhí)行用戶自定義事務(wù)處理的時候，應(yīng)用組件發(fā)現(xiàn)與建模能發(fā)現(xiàn)哪些軟件和硬件組件被使用，以及在支持用戶自定義事務(wù)執(zhí)行路徑時組件的彼此調(diào)用關(guān)系。此維度采用的技術(shù)方案是3種不同技術(shù)的混合：IT服務(wù)依賴度映射工具，用于發(fā)現(xiàn)不同類型通信數(shù)據(jù)如何在不同類型的物理和虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)元素之間流動；事務(wù)概況快照分析，根據(jù)交易事物追蹤技術(shù)生成的結(jié)果來進(jìn)行構(gòu)建；SOA拓?fù)鋱D。4．應(yīng)用組件深入監(jiān)控用于診斷和修復(fù)應(yīng)用程序的性能問題，幫助確定性能問題的根本原因，加速修復(fù)過程，盡量減少對業(yè)務(wù)的影響。此維度采用的技術(shù)方案是通過對一些關(guān)鍵組件（包括數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、應(yīng)用中間件、消息中間件、應(yīng)用堆棧框架、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)等）的深入檢查，以及線程狀態(tài)、資源等待、線程堆棧內(nèi)容和代碼的分析，確定交易緩慢或失敗的原因。5．應(yīng)用性能數(shù)據(jù)庫功能基于性能管理數(shù)據(jù)庫（PMDB），實現(xiàn)積極主動的應(yīng)用性能管理，支持性能預(yù)測、趨勢和容量的分析，幫助運維人員及早進(jìn)行性能分析預(yù)測，在應(yīng)用性能出現(xiàn)瓶頸之前發(fā)現(xiàn)并提前作出響應(yīng)，解決問題，提高性能和優(yōu)化利用資源。此維度采用的技術(shù)方案是通過大數(shù)據(jù)技術(shù)對前4個維度積累的大量歷史數(shù)據(jù)加工分析，對客戶感知、業(yè)務(wù)運行和應(yīng)用組件等進(jìn)行性能預(yù)測，找出應(yīng)用性能的運行規(guī)律和變化趨勢，為應(yīng)用系統(tǒng)的擴容優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。

二、應(yīng)用性能管理目標(biāo)

五維度應(yīng)用性能管理模型對應(yīng)用性能管理的要點和方向給出了完備的定義和指導(dǎo)，基于這些定義，結(jié)合銀行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)運維需求，可設(shè)定以下應(yīng)用性能管理方案的目標(biāo)。從用戶的角度感知應(yīng)用的性能，實時觀測用戶對應(yīng)用的真實感受，重點關(guān)注業(yè)務(wù)響應(yīng)時間、業(yè)務(wù)成功率兩方面。從業(yè)務(wù)（交易）的角度感知應(yīng)用的性能，實時對業(yè)務(wù)處理邏輯的各環(huán)節(jié)實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)各處理環(huán)節(jié)出現(xiàn)的性能問題，重點關(guān)注各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的處理效率、處理處理量、堆積量。對應(yīng)用組件深入監(jiān)控，包含網(wǎng)絡(luò)、存儲系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、中間件層、應(yīng)用層、Web層等，并對各層應(yīng)用組件的監(jiān)控結(jié)果建立關(guān)聯(lián)關(guān)系，重點關(guān)注各應(yīng)用組件的異常運行和性能表現(xiàn)。自動發(fā)現(xiàn)應(yīng)用拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)應(yīng)用組件以及應(yīng)用組件之間的依賴關(guān)系，將應(yīng)用拓?fù)洹?yīng)用組件的事件、性能數(shù)據(jù)統(tǒng)一集成為一個整體管理。面向?qū)嶋H的運行環(huán)境，根據(jù)一定頻率采集的用戶實際體驗、業(yè)務(wù)交易與應(yīng)用組件的性能數(shù)據(jù)，預(yù)測應(yīng)用問題發(fā)生，實現(xiàn)主動式管理，并能夠為管理人員提供短期和長期應(yīng)用運行報告，進(jìn)行趨勢分析和容量規(guī)劃。在統(tǒng)一的視圖中展現(xiàn)業(yè)務(wù)、應(yīng)用組件的性能，可以直觀、快速從監(jiān)控檢測出應(yīng)用性能問題。在7×24安全運行的生產(chǎn)環(huán)境，及時發(fā)現(xiàn)可能引起應(yīng)用性能問題的各類事件，并應(yīng)用組件的映射關(guān)系，用于快速判斷問題的影響程度和問題的根源分析定位。

三、應(yīng)用性能管理方案

基于上述目標(biāo)和各APM廠商的一些產(chǎn)品，我們提出如下技術(shù)方案。在該技術(shù)方案中，整體分為4層，每一層的功能定位和實現(xiàn)方式各不相同，后續(xù)逐一給出描述。系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)圖如圖2所示。

（一）被管應(yīng)用對象層這一對象層包括組成應(yīng)用硬件、基礎(chǔ)軟件、應(yīng)用軟件以及業(yè)務(wù)和客戶體驗等部分，是應(yīng)用性能管理的對象。

（二）應(yīng)用對象管理平臺層針對各種被管理應(yīng)用對象的監(jiān)控管理平臺，對于不同的被管理對象，需要選擇特定的管理工具。結(jié)合需求以及各廠商產(chǎn)品情況，方案設(shè)計中給出的建議如下。1．客戶體驗監(jiān)測平臺實現(xiàn)從最終用戶的角度感知應(yīng)用性能，及時發(fā)現(xiàn)應(yīng)用性能問題。目前應(yīng)用最為廣泛的解決方案主要有Oracle公司RUEI（RealUserExperienceInsight）和Compuware公司的EUEM（End-UserExperienceMonitoring）。2．業(yè)務(wù)與應(yīng)用監(jiān)測平臺實現(xiàn)應(yīng)用軟件、業(yè)務(wù)和交易級別的監(jiān)控，從業(yè)務(wù)和交易路徑的各環(huán)節(jié)的處理效率分析應(yīng)用性能問題，找到業(yè)務(wù)路徑中的瓶頸。目前應(yīng)用較為廣泛的解決方案主要有IBM公司的ITCAM、Compuware公司dynaTrace、天旦公司的CrossFlowBPC、華青融天公司的EZSona、融信易安公司的IT應(yīng)用監(jiān)測分析平臺等。3．應(yīng)用組件監(jiān)測平臺實現(xiàn)主要基礎(chǔ)應(yīng)用組件的監(jiān)測和分析，從存儲、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件的角度去發(fā)現(xiàn)觀察，找出可能影響影響應(yīng)用性能的各種潛在問題。目前應(yīng)用較為廣泛的解決方案主要有IBM公司TIVOLI和BMC公司Patrol等。4．應(yīng)用組件依賴關(guān)系管理平臺實現(xiàn)應(yīng)用組件的自動發(fā)現(xiàn)，互相調(diào)用關(guān)系管理，交易路徑及交易拓?fù)渥R別與映射。目前應(yīng)用較為廣泛的解決方案主要有IBM公司TADDM和BMC公司的ADDM以及HP公司的UD。

（三）數(shù)據(jù)匯聚層將應(yīng)用對象管理平臺層捕獲的應(yīng)用性能數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)、事件數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，并分類統(tǒng)一存儲管理，作為數(shù)據(jù)分析與展現(xiàn)層的數(shù)據(jù)來源。目前一般使用數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)據(jù)庫倉庫技術(shù)等實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲。

（四）數(shù)據(jù)分析與展現(xiàn)層對可能影響應(yīng)用性能的各種數(shù)據(jù)通過特定的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行加工分析，形成經(jīng)過量化的用于展現(xiàn)的應(yīng)用運行狀況的各種圖表、儀表盤、應(yīng)用拓?fù)涞龋峁┙o應(yīng)用的管理和維護(hù)人員。具體包括以下3部分。1．應(yīng)用事件管理平臺管理應(yīng)用對象所發(fā)生的可能影響應(yīng)用性能的事件，并進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，作為7×24運行監(jiān)控的重要平臺之一，用于快速定位產(chǎn)生事件的應(yīng)用對象。2．應(yīng)用展示平臺在應(yīng)用拓?fù)渖弦钥梢暬姆绞浇y(tǒng)一展示性能數(shù)據(jù)、事件數(shù)據(jù)，作為7×24運行監(jiān)控的展示平臺，輔助運維人員定位應(yīng)用性能問題根源和評估影響度。3．應(yīng)用性能平臺通過數(shù)據(jù)模型分析性能數(shù)據(jù)，對客戶體驗、業(yè)務(wù)交易、應(yīng)用組件的性能進(jìn)行預(yù)測，用于應(yīng)用性能評估和規(guī)劃。

四、總結(jié)

本文通過分析應(yīng)用性能面臨的挑戰(zhàn)，深入理解應(yīng)用性能管理的五維度管理模型，并結(jié)合實際運維需求設(shè)定實用的應(yīng)用性能管理目標(biāo)，設(shè)計出應(yīng)用性能管理技術(shù)方案，并對技術(shù)方案的框架和功能進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

作者：宋義華班孝明單位：中信銀行總行