Applikationsanalyse:
Leistungsschau

von Michael Piontek

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03.12.2007

Es gibt tausend und einen Grund, warum eine Anwendung träge reagiert. So genannte Application-Performance-Management-Tools wollen nicht nur den Grund finden, sondern den Verantwortlichen warnen, bevor die kritische Situation überhaupt eintrifft.

(Fortsetzung des Artikels von Seite 3)

Wem schon einmal die User in den Ohren lagen, weil die kritischen Anwendungen nervend träge und schleppend auf Anfragen reagierten, wird den Wert von Applikation-Performance-Management (APM) schnell zu schätzen wissen. Gleiches gilt für Verantwortliche, die auf dem heißen Stuhl Platz nehmen mussten, weil gewisse Anwendungen die gesamte Netzkapazität für sich in Beschlag genommen hatten. Solche Symptome treten inzwischen in allen Netzwerken auf, unabhängig ihrer Größe. In diesen Fällen ist ein APM-Konzept Gold wert, denn es kann diese Symptome lindern, wenn nicht gar im besten Fall die ursächliche Krankheit ganz heilen. Wer ein APM-Konzept für seine Installation entwickeln möchte, wird sich aber vielen komplexen Fragen stellen müssen.

Denn mehrere Dutzend Hersteller werben mit ihren Monitoring-Künsten um die Gunst des Verantwortlichen. Bei der Sichtung der Anbieter für diesen Test kamen mehr als 30 Hersteller und 100 verschiedene Produkte zum Vorschein. Selbst IT-Abteilungen, die Personal und Wissen in großer Menge bündeln, werden sich schwer tun, alle diese Optionen im Detail zu untersuchen. Allein die verschiedenen Ansätze, Daten zur Anwendungsleistung zu sammeln, sind kaum zu überschauen.

Sie könnten, wenn falsch konzipiert, im späteren Betrieb hohe Kosten verursachen und womöglich gar nicht die gewünschten Informationen liefern, die das Projekt ursprünglich generieren sollte. Selbst wer diesen Punkt gescheit löst, mag sich in den nachfolgsenden Konsolidierungs- oder Korrelationskriterien verheddern.

Einige Firmen setzen bereits diverse Performance-Management-Werkzeuge ein, sei es »eHealth« von CA, »OpenView Performance Insight« von HP oder den »Performance Manager« von BMC. Sie stehen vor einem Dilemma: Sollen sie in eine dezidierte holistische APM-Lösung investieren oder ein solches System aus den existierenden Lösungen zusammenstricken? Wer sich für Ersteres entscheidet, sollte sich darauf gefasst machen, dass seine Beweggründe und Argumente sehr genau auf Sichhaltigkeit geprüft werden. Zudem ist es wahrscheinlich, dass der Verantwortliche sein Sparschwein schlachten muss. Die Preise für APM-Implementierungen beginnen bei etwa 70000 Euro, können bei Konzernen mit vielen Anwendungen aber schnell mehr als 1 Million Euro kosten. Wer so viel Geld ausgibt, braucht Ansatzpunkte, um die vielen Angebote vor Beginn zu sondieren.

Die Basics

Die meisten APM-Produkte erfassen ihre Messdaten, indem sie entweder aktiv zusätzlichen Verkehr in das Netz leiten oder passiv echte Userdaten einfangen. Sie setzen dazu einige spezialisierte Elemente ein, obwohl nur wenige Suites alle Monitoring-Typen in sich vereinen.

  • Synthetische Transaktions-Software: Sie ist in den Suites von BMC, HP Mercury, IBM Tivoli, Symantec und anderen enthalten und an Schlüsselpositionen der Infrastruktur positioniert. Wie ihr Name bereits suggeriert, generiert sie Verkehr, der den Gebrauch einer Anwendung simuliert, und misst die dabei entstandenen Leistungsdaten.
  • Netzwerk-Probes: Sie sind Bestandteil von CA Wily, dem Appmanager von NetiQ, Foglight von Qest Software, um die bekanntesten zu nennen. Sie sind als Gerät im Netzwerk integriert, wobei sie typischerweise über den Span-Port im Switch an die Infrastruktur gekoppelt sind. Diese Probes messen und kategorisieren den Verkehr, indem sie die TCP-Sessions der Anwendungen selbst auswerten.
  • Applikationsserver-Agents: Sie werden von nahezu allen Anbietern ausgeliefert und sitzen direkt auf dem Server. Die Agenten kennen spezifische Metriken, anhand derer sie den Grund für Leistungsprobleme isolieren wollen. Die Agents laufen typischerweise im Hintergrund als Prozess auf dem Host.
  • Client-Agents: Derzeit liefern nur Compuware und HP Mercury solche Messpunkte aus. Die kleinen Tools laufen auf dem Client und messen die Anwendungsleistung, indem sie auf bestimmte APIs oder den TCP-Socket zurückgreifen.
  • System-Agents: Sie schauen tief in das Betriebssystem und die Hardware des Servers und liefern Auslastungsdaten zur CPU, Festplatten und anderen kritischen Komponenten. BMC, Compuware, Quest und andere nutzen diese Agents als Informationsquelle.
  • Application-Performance-Integration: Dieser Ansatz ist eher universell zu verstehen. Er setzt auf der existierenden Hardware, den Systemen, Anwendungen und den Netzwerk-Monitoringdaten auf. Auf dieser Basis ist es möglich, Kriterien für Service-Levels festzulegen, anhand derer die IT-Abteilung auf Leistungsprobleme der Anwendungen schließen kann. Dieses Element im APM-Konzept wird auch Business-Service-Management- oder Service-Level-Management-Software genannt.


Betriebskosten begründen

Wer ein Bugdet für ein APM-Projekt loseisen möchte, sollte vorher errechnen, wie sich eine schwache Anwendungsleistung auf die Effizienz des Betriebs auswirkt. Oft rechtfertigen diese Kosten den Einsatz eines APMs, nebst den Betriebskosten und dem Enrollment. Bei dieser Analyse ist es übrigens oft vorteilhaft, bestimmte Application-Server-Agenten zu installieren. Denn sie liefern gute und vor allem detaillierte Daten zur eigentlichen Anwendungsleistung.

Die Nutzerwerden gravierend schlechte Applikationsleistungen immer der IT-Abteilung melden. Dann heißt es, unter Druck Ursachen zu finden und zu beseitigen – keine einfache Aufgabe. Periodisch auftretende Probleme dagegen werden oft überhaupt nicht gemeldet, obwohl sie möglicherweise die Produktivität viel stärker belasten. Wer solche undokumentierten Fälle in seinem Netz vermutet, sollte sich die Suites der Hersteller BMC, Keynote oder Mercury genauer anschauen. Diese Lösungen führen ein Assessment im Stil eines Applikation-Service-Providers durch. Dabei simulieren sie unter anderem Ende-zu-Ende die Webseitenleistung aus der Sicht eines externen Kunden.

Zu wissen, dass die Anwendung Probleme hat, ist wichtig, aber erst der Anfang. Denn wer diese Fehler beseitigen will, muss das Programm, seine Struktur und seine Abhängigkeit von anderen Komponenten verstehen. Dazu gehören die CPU-Auslastung, das Netz, die Verzögerungsfristen von Datenbanken und Client-Probleme. Sie alle wirken unterschiedlich auf die überwachte Anwendung ein. Viele Firmen messen bereits einige dieser Komponenten, aber nur wenige haben Einblick in deren Verknüpfung und Abhängigkeit voneinander. Erst wer diese Verstrickungen auflöst, wird das eigentliche Problem isolieren und beheben können. Genau dabei will ein APM-Konzept den Verantwortlichen helfen.

Entscheidungen fällen

Ein holistisches APM muss folgende Prämisse erfüllen: Es muss so konfiguriert sein und so funktionieren, dass es mit dem Netzwerk harmoniert und seine zahlreichen einzelnen Komponenten in ein größeres Bild einfügt. Einige Hersteller sind diesem Ziel schon nahe, die meisten aber liefern derzeit nur Teile des Puzzles.

Produkte auf Basis synthetischer Transaktionsprogramme argumentieren, sie deckten Leistungseinbrüche überall dort auf, wo keine Agents installiert werden können. Der Test legt offen, ob die Tools ihr Versprechen halten konnten. Wer auf einen solchen Ansatz verzichten möchte, kann auf Appliances ausweichen, die ohne Agent die Antwortfristen bei Endusern messen. Muss überhaupt ein Client-Agent installiert werden, um zu belegen, dass die Mitarbeiter tatsächlich von trägen Programmen genervt werden? Wenn eine Organisation ohnehin die meisten Komponenten ihrer Anwendungsinfrastruktur überwacht, lohnt es sich dann überhaupt, eine holistische APM-Architektur aufzusetzen? In solchen Fällen ist es tatsächlich schwierig, das Budget mit Hilfe von Return-on-Investment-Argumenten freizuschaufeln.

Aktuell können Firmen die vielen APM-Bestandteile mit Lösungen verschiedener Hersteller auffüllen. Die Anbieter ihrerseits tendieren aber hin zu einer Einhersteller-Strategie, bei der die zahlreichen Komponenten bereits eng aufeinander abgestimmt sind. Sie sind überzeugt, dass dieser Weg dem Kunden den größten Wert bietet – und ihnen natürlich höhere Umsätze.

Für die Kunden wiederum ist ein holistischer Ansatz aus einer Hand gerade wegen der Kosten schwer realisierbar, weshalb Erstere gewiss erst einmal einzelne Versatzstücke aus dem APM-Konzept einsetzen werden. Der Test hat daher gerade die Integrationsfähigkeit und die Kosten untersucht.


Nicht alles passt jedem

Als wichtigster Schritt in einem APM-Projekt gilt, zuerst die Anwendungen und ihre Arbeitsweise zu verstehen. So liefern viele Hersteller Agenten für J2EEE- oder .Net-Anwendungen, aber keinen für generelle auf Web basierende Applikationsplattformen. Andere beherrschen ein User-Monitoring in Echtzeit, indem sie Pakete über den Switch auswerten, aber keine synthetischen Transaktionskünste. Um harte Kriterien für eine Produktwahl zu gewinnen, lohnt es sich, folgende Fragen zu beantworten:

  • Wie sammelt das Produkt Informationen zu Server-Hardware, Betriebssystem, Anwendungs- und Netzwerkauslastung?
  • Wie ermittelt es Ursachen für Leitungsprobleme über die Anwendungs-, System- und Netzwerkebenen hinaus?
  • Sind proprietäre Agents notwendig?
  • Wie werden synthetische Transaktionen durchgeführt?
  • Ist es ein Produkt auf Basis einer Hardware-Appliance oder auf Basis einer Software?
  • Welche Anwendungen überwacht die Lösung?
  • Interagiert sie mit existierenden Management-Werkzeugen?
  • Welche historischen Berichte liefert das Produkt?
  • Führt es Messungen des Normalzustands
  • (Baseline) durch und berichtet über Abweichungen hiervon?

Die Real-World Labs haben bisher insgesamt fünf APM-Lösungen getestet. Diese Fragen standen dabei im Vordergrund der Evaluierung.

Sonderfälle

APM wird aus mehreren Gründen generell an Bedeutung gewinnen. So wird diese Disziplin eine wichtige Rolle dabei spielen, Virtualisierungsprojekte auch bei Produktionssystemen zum Durchbruch zu verhelfen. Bisher sind Verantwortliche davor zurückgeschreckt, kritische Geschäftsanwendungen in virtuelle Datencenter zu überführen. Ihnen fehlte schlicht eine Methode, die Leistung in ihrer bisherigen Installation zu messen, geschweige denn bei virtuellen Systemen. Nur wenige Firmen haben überhaupt einen Überblick über ihre Anwendungslandschaft. Sie fürchten wohl, dass sie die Leistung ihrer Server schmälern, sobald sie die Virtualisierung einsetzen.

Telekommunikations- und IT-Service-Provider haben, weil ihnen Preisverfall und Konkurrenzdruck zu schaffen machten, längst damit begonnen, Value-Added-Services in der Breite anzubieten. Ohne Applikations-Service-Infrastruktur und APM sind solche Dienste nicht umsetzbar. Denn wer die Leistung einer Anwendung nicht überwacht und dokumentiert, ist nicht in der Lage, diesen Dienst anhand von Service-Level-Agreements abzurechnen, geschweige denn, seinem Kunden eine gewisse Qualität zu garantieren.

Gesetzliche Vorgaben wie Sarbanes-Oxley, Itil oder ISO 2000 verlangen von IT-Service-Providern, dass sie CIO-Dashboards oder Business-Service-Management-Suites auf Basis von APM einsetzen. Ein jedes Dashboard muss, damit es aussagekräftige Daten liefert, die Anwendung und die darunter liegende Infrastruktur verstehen. Das Fehlermanagement, obwohl immer noch wichtig, verliert an Gewicht, weil Firmen dazu übergehen werden, kritische Situationen durch präventives Messen und Analysieren generell erst gar nicht entstehen zu lassen.