在J2EE平臺上實施應用性能管理

2019-11-18 12:27:46

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　　緒言
　　顯而易見，信息技術現已成為企業核心競爭力的一個重要組成部分，是業務成敗的決定因素。信息技術通過不斷的技術創新，一方面不斷完善自身的體系結構和實施手段；另一方面，它引導新業務模式的產生，成為生產力提升和變革的原動力。正是由于信息技術對于企業經營模式，乃至整個社會溝通方式所產生的顯著而巨大的影響，它已經從一個輔助性的角色，轉變成為眾人所矚目的重點話題。
　　
　　讓我們把目光從整個社會的大范疇聚焦到一個企業，信息技術的發展已經到了一個極制。7×24的全天候訪問，跨越軟硬件平臺的無限可擴展性，簡單、一致的用戶自助服務界面…諸如此類的苛刻要求，都是為了滿足業務部門"更快、更高、更強"的要求而制定的。然而，在信息系統滿足了上述的種種要求之后，其自身的結構也變得異常的復雜。在一個典型的企業應用環境中，從后臺的硬件存儲開始，往往要通過數據庫、應用服務器、Web服務器和客戶端應用幾個技術層次來實現業務操作，其中還會由若干承擔具體任務的中間件產品和技術擴展，來提供諸如均衡負載、高可用性、可伸縮性等企業計算所必須具備的功能。下面的圖示反應了這類企業的基本技術構成元素和層次：
　　　在J2EE平臺上實施應用性能治理（圖一）

　　如此復雜和功能強大的信息系統為企業業務目標的實現提供了技術上的保障，然而，這還不足以實現提高生產力的最終目標。一個企業應用的評估標準應該有兩個，一個是可實現性，一個是運行效率。對于前者，我們通過基礎架構和技術組件來達成，而后者，傳統的實現方法是通過專門的維護團隊來保證的。對單一類型的應用而言，"效率"，也就是"性能"，通過這種方式，是能夠得到保證的。無論是數據庫，還是應用服務器，乃至在更加復雜的定制應用和打包應用領域，都有廠商或者集成商的專業技術人員來為之提供支持服務。對于用戶而言，無論是依靠廠商的服務，還是自己擁有的系統維護團隊，對于單一類型的應用系統尚且能夠確保性能，盡管，隨著特定技術之間的交叉、融合，只單純把握一種技能的人員，已經越來越難以應付系統性能所提出的挑戰。
　　
　　在進入21世紀之后，隨著Web技術成為數據展現和操作訪問的事實標準，企業利用這個平臺，將原來分散的子系統進行著整合。盡管應用整合可以通過多種手段來實現，但J2EE的出現，由于其天生具備良好的開放型和可擴展性，使之在應用整合和開發的過程中發揮了愈來愈顯著的優勢。
　　
　　采用J2EE技術部署基于Web的應用，已經顯著改變了服務的基本經濟原則、競爭力和用戶界面。基于Web的應用迅速代替成本更高的"人員協助"傳統服務。這種新一代應用為企業提供了獨一無二的機會，使之能夠利用傳統系統，在多個服務"層"之間分配應用，充分利用新計算技術的優勢。雖然這些基于Web的應用為公司提供了無與倫比的靈活性，但更加復雜的應用卻使所在的基礎設施面臨不斷的改變和超高的負載，應用性能的下降所導致的不良用戶體驗，反而降低了客戶的滿足率和忠誠度。
　　
　　當今的用戶都期望能在世界各地隨時訪問網站。假如應用的用戶發現屏幕底部的藍色進度條從左到右前行的速度過慢，他們就會離開該網站，而且通常不會再次訪問。同樣，假如服務水平沒有達到期望值，現有客戶端通常會重新使用陳舊的、高成本的舊用應用來處理業務，或者開始關注其他供給商或服務。從而，企業的治理者熟悉到，由于目前業務對于信息系統的依靠性，假如不能遏制應用性能下降導致的客戶流失，假如不能克服復雜性所導致的遲緩的故障排查，對于J2EE在內的新技術的使用都會適得其反，導致業務的下滑。
　　
　　方法論和解決方案
　　在這種情況下，一種對于應用性能進行監控、報告、分析、改進以及趨勢猜測的技術應運而生，我們把這類技術成為應用性能治理（application Performance Management）。它具有以下幾個鮮明的技術特色：
　　
　　1． APM著眼的是應用系統整體的性能治理，而非僅僅針對某個技術層次的"煙囪式"的解決方案。從性能指標的檢測開始，APM就是以最終用戶的響應時間為主要的衡量標準，在第一時間將問題定位于某個技術層次；在問題得到修改之后，它也會從應用整體響應時間的角度，測量改進之后的性能。
　　
　　2． APM的視野不僅足夠寬廣，而且足夠深入。對于每個技術層次，APM都能夠溯本求源，準確定位導致性能下降的根本問題。而且，它提供專家級的建議，通過最佳實踐幫助使用者盡快進行修復。
　　
　　3． APM考察應用系統的性能依據，來自于用戶的真實操作數據。同比傳統性能調優工具使用的模擬數據，APM才能夠收集到用戶實際的體驗，將使用習慣、業務波動和技術指標綜合考慮。顯而易見，這種數據只能來自于生產環境，而APM依靠其對于應用超低的負載，能夠實施7×24的長期監控，是那些產生高額負載的性能調整工具所不能比擬的。
　　
　　4． APM擁有專門的數據存儲。APM將采集的數據經分析之后存放起來，而非在考察之后就拋棄，或者僅僅保留短時間的性能數據。只有這樣，使用者才能夠通過對于長時間的歷史記錄的分析得到結論，從而了解：過去曾經發生過什么，現在正在發生什么，以及今后即將發生什么。這就使得，APM不僅僅是一個在性能問題出現后進行補救的工具，而且能夠為系統的維護團隊提供預警信息，在性能問題真正開始影響用戶的使用之前，就將其改正，保證為用戶提供一個性能可靠，堅如磐石的應用系統。
　　
　　VERITAS i3 for J2EE就是一種典型的APM解決方案，它基于一種旨在便捷地對應用性能問題提供快速隔離、分析、糾正和校驗的方法論，由以下5個階段構成：
　　1. 檢測 --識別并且顯示性能問題的癥狀
　　2. 查找 --識別問題來源，將其隔離在某個技術層次
　　3. 聚焦-- 發現問題的根源所在
　　4. 改進--提供基于最佳實踐的建議，以改進性能
　　5. 驗證--確保實施的措施能夠達到預期目標
　　
　　以上的五個步驟依照以下順序執行：
　　1．使用VERITAS i3 for J2EE的告警功能，進行主動和/或被動檢測。這種告警可能發送到相應的基礎架構組件、組織或個人，此外，負責性能的組織中的相關人員可以長時間檢測服務，同時查看各種進程(如EJB、URL)的性能趨勢；
　　2．診斷專家們可以端到端地查看應用，根據每個技術層次在響應時間中所占的比例，查找是那個技術層次導致性能降低；
　　3．在將問題聚焦到某個技術層次之后，通過"鉆取"功能，徹底定位根源問題；
　　4． VERITAS i3提供經過驗證的最佳實踐，協助使用者改正應用問題。它甚至可以同特定的應用服務器（如BEA Weblogic）緊密關聯，取得和改寫某些配置參數；
　　5．在將改進真正提交到生產環境之前，VERITAS i3 for J2EE提供測試功能，以驗證預期的效果是否達成，并且確定沒有對相關應用的性能造成負面影響；
　　
　　通過以上的描述我們能夠看到，VERITAS i3 for J2EE是一個集成的應用性能治理解決方案，它專注于確定用戶體驗和服務水平。
　　
　　它能夠識別端到端的資源占用情況，從瀏覽器開始、跨越J2EE應用服務器，通過數據庫一直到物理存儲器的監控和檢測應用性能情況，以用戶響應時間為統一的標準來衡量各個技術層面的性能。這種方式，避免了負責各個技術層面的廠商和技術人員相互推卸責任，大大提高了隔離問題的速度。
　　
　　在確定問題之后，深度鉆取的能力又向使用者提供了專家級的修改建議，協助快速修改問題。所以，我們可以看到，VERITAS i3 for J2EE的視野足夠寬廣，它覆蓋企業應用的廣泛領域；而且深入得足夠徹底，它可以從代碼，甚至物理存儲得角度來進行性能的治理。
　　
　　VERITAS i3 的產品組成分為Insight、Indepth和Inform三個部分。這些產品無縫集成，共同關注要害應用組件――這樣就提供了一個完整的端到端性能治理解決方案。此外，VERITAS i3的每一個組件都能作為一種獨立產品單獨運行，以滿足非凡環境和應用的需求。下圖說明了VERITAS i3的體系結構組件。
　　在J2EE平臺上實施應用性能治理（圖二）

　　Insight --"什么原因導致運行緩慢?"
　　當前的應用利用了多層體系結構，以提供多功能性，但這些體系結構卻使我們很難確定性能降低的原因。Insight帶有TotalCorrelation，能夠測量所有體系結構層(從URL到SQL)的響應時間，并將響應時間按層分段，從而確定"什么原因導致運行緩慢?"。
　　
　　Indepth --"應該怎樣進行修復？"
　　在整個IT基礎設施上，全天候地捕捉要害性能指標（KPI），確保無論何時開始出現性能降低，都能識別出問題。然后利用SmarTune，鉆取到部件級技術，如Web服務器、應用服務器、中間件、數據庫以及存儲器等，以自動確定最終的問題根源，生成專家調節建議。Indepth可識別"為什么"產生問題，以及"如何"修復問題。
　　
　　Inform --"現在是否存在性能問題？過去有沒有？未來會不會有？"
　　了解應該"何時"專注于性能問題，與"如何"修復問題同樣重要。假如沒有把握趨勢、基線、期望值和告警，則很難有效治理應用性能。即使發生最稍微的性能降低，Inform 也能發出及時通知，從而提供最充裕的時間，便于用戶使用SmarTune提供的調節建議。無論通知的原因是無法達到服務水平，或是性能標準開始降低，用戶都能及時收到信息。
　　
　　VERITAS i3 包括VERITAS Performance Warehouse，該產品為相關端到端的數據歷史提供通用庫，從而實現趨勢分析和特定時間性能審查。該庫能夠導出數據，供其它分析工具使用，也能導入應該包含在一些分析報告中的測量標準。
　　
　　例如，假設您面對一個企業級Web應用，其中包括Web服務器、J2EE應用服務器、Tuxedo以及Oracle 數據庫，您應該選擇VERITAS i3 for J2EE 解決方案對其實現性能治理。其包括所有必需的功能，可以查看實際的

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