Dynamische Softwarearchitekturanalyse

Transkript

1 Dynamische Softwarearchitekturanalyse Prof. Dr. Wilhelm Hasselbring mit Beiträgen von André van Hoorn, Jens Ehlers, Sören Frey, Reiner Jung, Robert van Massow, Matthias Rohr, Jan Waller Software Engineering Group, Univ. Kiel HSH Nordbank AG Kiel, 9. September 2011 W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

2 Statische Analyse von Softwaresystemen Unterschiedliche Zielsetzungen und Werkzeuge, einige Beispiele: Code Metriken JavaNCSS Programmierrichtlinien Checkstyle Fehlermuster FindBugs Architekturanalyse Sotograph Klonerkennung Bauhaus Statische Analyse kann bei Vorliegen des Quellcodes direkt angewendet werden um Qualitätseigenschaften zu überprüfen. W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

3 Dynamische Analyse des Laufzeitverhaltens Statische Analyse kann Einblicke in die Struktur eines Softwaresystems liefern, das tatsächliche Laufzeitverhalten kann jedoch nur durch eine dynamische Analyse ermittelt werden. Profiling (in der Entwicklung) ermöglicht eine dynamische Analyse, üblicherweise jedoch nicht unter realen Lastbedingungen. (im Betrieb) ermöglicht die kontinuierliche dynamische Analyse des tatsächlichen Laufzeitverhaltens unter realen Lastbedingungen. W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

4 Konstruktion und Betrieb von Software Der Entwicklungsprozess fokussiert sich häufig auf die funktionalen Anforderungen. Nicht-funktionale Anforderungen und der Betrieb der Anwendung werden zumeist erst spät berücksichtigt. Bei Systemen, die kontinuierlich über einen langen Zeitraum Dienste mit einer geforderten Dienstqualität bieten müssen, stellt der hochverfügbare Betrieb eine große Herausforderung dar. Ein Verständnis der Bedürfnisse des Betriebs von Softwaresystemen wird benötigt, um im Konstruktionsprozess die richtigen Aktivitäten der zum für den jeweiligen Einsatzzweck benötigten Instrumentierung der Software durchzuführen. W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

5 Agenda 1 Performance 2 Kieker Framework 3 Einsatzszenarien 4 Zusammenfassung W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

6 evaluate performance as critical, almost every third system architect shares this Performance-Bedeutung opinion. One reason this is surely nach that performance Rollen and stability of applications are important Quelle: Performance Survey architecture [codecentric driving GmbH forces, 2009] and already in the early phases Performanceof software development, Bedeutung the foundation is laid for good performance and scalability of the application to be developed. Critical Especially important Equal to other requirements Less important n.s. 0% 10% 20% 30% 40% 50% Developers System architects 6.3% 31.5% 43.8% 35.2% 46.9% 33.3% 3.1% 0.0% 0.0% 0.0% Figure 6: Performance: Significance for developers and system architects codecentric GmbH - Performance Survey Bereits in frühen Phasen von Softwareprojekten wird der Grundstein für eine gute Performance und Skalierbarkeit der zu erstellenden Anwendung gelegt. Performance und Verfügbarkeit von Anwendungen sind wichtige Architekturtreiber. W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

7 Ursachen für Performance-Probleme Im Java-Umfeld Performance Bedeutung Complexity of Java SE and Java EE Complexity of the infrastructure Missing performance tools Insufficient processes for performance optimization Insufficient awareness/ consciousness of management problems Insufficient technical knowledge Inefficient code Inadequate architecture Others n.s. 24.7% 43.9% 24.7% 26.9% 26.9% 38.6% 52.5% 52.9% 2.2% 1.3% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% Causes for performance and stability issues in the Java field Inadequate architecture major cause for performance issues. [codecentric GmbH 2009] W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

8 Eingesetzte Performance-Testwerkzeuge Performance In der Praxis HP/Mercury Loadrunner Borland/Segue Silkperformer IBM/Rational Test Suite Compuware QALoad itko LISA Apache JMeter None Others n.s. 15.7% 4.5% 9.4% 0.0% 0.4% 35.4% 37.2% 13.0% 4.9% 0% 10% 20% 30% 40% W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

9 Eingesetzte Java-Profiling-Werkzeuge a clear advantage compared to JProbe, JProfiler and the Yourkit Java Profiler. However, more than 40% of the participants state that they do not use any Java profiling tools. This confirms the impression we got with the question about Java monitoring tools that performance tuning directly at Java code level is not yet in the focus of the developers. And if it is, first they try an inexpensive open source solution. Performance In der Praxis ej-technologies JProfiler Quest JProbe dynatrace Diagnostics Yourkit Java Profiler JINSPIRED JxInsight Eclipse TPTP None Others n.s. 9.0% 12.1% 2.7% 7.2% 0.9% 26.9% 41.3% 10.8% 4.0% 0% 10% 20% 30% 40% 50% Figure 21: Java profiling tools being used Eclipse TPTP is clearly in the lead in all sectors. It is especially popular in the IT-cross section industry. W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

10 Was wird in der Praxis getan? Für Performance- im Java-Umfeld Performance In der Praxis dynatrace Diagnostics dynatrace Quest Foglight CA/Wily Introscope IBM IT CAM Symantec Indepth for J2EE None Others n.s. 4.0% 0.9% 5.8% 3.1% 0.4% 65.5% 14.3% 9.9% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% Java monitoring tools being used Java monitoring largely unknown. [codecentric GmbH 2009] W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

11 auf verschiedenen Systemebenen Performance In der Praxis Business/Service Application System Business Processes Services Application Middleware Container Operating System Hardware Infrastructure Key performance indicators, e.g., process throughput time,... SLO compliance, workload,... Response times, operational profile,... Connection pool size,... Thread pool size, heap size,... CPU/Memory utilization,... Availability, reliability,... Beobachtungen zum in der Praxis Auf Applikationsebene wenig verbreitet Zumeist Schwerpunkt auf Systemebene Einfügen von -Punkten nachdem es geknallt hat W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

12 Was wird in der Praxis getan? Bei Facebook Performance In der Praxis Scaling Facebook to 500 Million Users and Beyond Making lots of small changes and watching what happens only works if you re actually able to watch what happens. At Facebook we collect an enormous amount of data - any particular server exports tens or hundreds of metrics that can be graphed. This isn t just system level things like CPU and memory, it s also application level statistics to understand why things are happening. It s important that the statistics are from the real production machines that are having the problems, when they re having the problems the really interesting things only show up in production. The stats also have to come from all machines, because a lot of important effects are hidden by averages and only show up in distributions, in particular 95th or 99th percentile. Robert Johnson, Facebook Engineering Director W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

13 Warum auf Anwendungsebene? Performance In der Praxis Das besitzt ein breites Einsatzspektrum: Qualitätssicherung Fehlererkennung/ -lokalisation / -diagnose / -toleranz / -prävention Optimierung Identifizieren von Komponenten mit Optimierungspotenzial (Bottlenecks) Berichtswesen Einhaltung von vertraglichen Service Level Agreements (SLA) nachweisen Kapazitätsplanung Auslastung der Ressourcen überwachen, adaptives Kapazitätsmanagement Modernisierung Analyse und Visualisierung von Softwareverhalten und Benutzungsverhalten W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

14 Instrumentierung und Analyse Beispiel: Messung von Antwortzeiten Performance Instrumentierung und Analyse Mean Median Instrumentation public static void searchbook() { 86 long tin = System.currentTimeMillis(); 87 Catalog.getBook(false); 88 long tout = System.currentTimeMillis(); 89 System.out.printf("Catalog;getBook;%s;%s", tin, tout); 90 } 91 Catalog;getBook; ; Catalog;getBook; ; Catalog;getBook; ; Catalog;getBook; ; Catalog;getBook; ; Program execution Visualization of results log Statistical analysis Herausforderungen (u.a.) Laufzeit-Overhead, Datenvolumen, Wartbarkeit, veraltete Entwicklungsplattformen, Flexibilität (Instrumentierung, Log-Format, Speichermedium, Verteilung, Analyse) W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

15 Entwurfsentscheidungen für das Zur Bewältigung der zuvor genannten Herausforderungen [van Hoorn et al. 2009a] Performance Entwurfsentscheidungen Integration in den gesamten Entwicklungsprozess Modellgetriebene Instrumentierung & Analyse. Auswahl der Messsonden (probes) Hängt vom Beobachtungszweck ab. Position und Anzahl der punkte Trade-Off zwischen Informationsdichte und Overhead. Berücksichtigung des Overheads Nur kleiner, konstanter Overhead ist akzeptabel. Physikalische Speicherung des Logs Datenbank, Datei, Nachrichtenschlange; Verteilung. Art und Technik der Instrumentierung Aspektorientierte Programmierung zur Trennung der Belange. W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

16 Agenda Overhead (median) of... Writing Data Inactive Probe Collecting Data (mean values) se.informatik.uni-kiel.de searchbook() Recursion Depth (Number of Executions) Probe Controller Log Writer getbook(..) getoffers() $ e.g., AOP-based method call interception M M getbook(..) 1635 M M M M M Kieker. e.g., trace information, workload, response times, resource utilization, loop counts e.g., file system, database, message-oriented middleware Record log getbook(..) getbook(..) e.g., architecture reconstruction, performance evaluation, online adaptation control, failure diagnosis Analysis Plug-In Kieker.Analysis Record Consumer Analysis Controller Log Reader Kieker Framework 1 Performance Bedeutung In der Praxis Instrumentierung und Analyse Entwurfsentscheidungen 2 Kieker Framework Eigenschaften Architektur Visualisierung Overhead Fallbeispiel 3 Einsatzszenarien Cloud Computing Modernisierung Profiling von Simulationen Betriebsleitstände 4 Zusammenfassung Continuous & Analysis of Software Systems Continuous for Dynamic Online & Offline Analysis Performance evaluation (e.g., bottleneck detection) (Self-)adaptation control (e.g., capacity management) Application-level failure detection and diagnosis Prof. Dr. W. Hasselbring Software Engineering Group Christian Albrechts University of Kiel Department of Computer Science kieker.sourceforge.net Static analysis is not sufficient to study the internal behavior of software systems comprehensively Continuous monitoring allows to gather a system's actual runtime behavior resulting from production usage profiles The obtained monitoring data can, for instance, be used for Instrumentation & Overhead Execution Time (µs) Includes probes for collecting timing, control flow, and resource utilization Support for various Java instrumentation methods, e.g., AspectJ, middleware interception, Servlet filters Microbenchmarks revealed low overhead Each activation adds constant overhead (linear scaling) Kieker.Analysis: Visualization Examples Further Reading A. van Hoorn, M. Rohr, W. Hasselbring, J. Waller, J. Ehlers, S. Frey, and D. Kieselhorst. Continuous monitoring of software services: Design and application of the Kieker framework. TR-0921, Dept. Comp. Sc., Univ. Kiel. Nov N. Ehmke, A. van Hoorn, R. Jung. Kieker 1.2 User Guide. Sept Simulation (workload, measurement, logging, and analysis) Software maintenance, reverse engineering, modernization Service-level management Kieker Framework Modular, flexible, and extensible architecture Extensible probes, readers, writers, records, and plug-ins Integrated monitoring record type model for monitoring and analysis Allows to log, reconstruct, analyze, and visualize distributed traces Designed for continuous operation in multi-user systems Supports self-adaptive activation of monitoring probes Evaluated in lab experiments and industrial case studies (since <<execution container>> 1635 searchbook() <<execution container>> Future Work support for C/C#, VB etc. Model-driven instrumentation & analysis IDE integration Profiling of embedded systems W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

17 Kieker & Analyse Framework Kieker Framework Eigenschaften Wesentliche Eigenschaften [van Hoorn et al. 2009b] Flexible Architektur (für eigene Messsonden, Analyse Plug-Ins, etc.) Integrierte und leicht erweiterbar Log-Datenstrukturen Logging und Analyse über Systemgrenzen hinweg (Spring, SOAP) Niedriger Overhead (entworfen für den kontinuierlichen Betrieb) Bereits in industriellen Umgebungen produktiv eingesetzt Zukünftig ein Tool der SPEC Research Group: Open Source: W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

18 Kieker & Analysis Framework Kieker Framework Architektur Probe Controller Log Writer e.g., AOP-based method call interception M M M M M M M Kieker. e.g., trace information, workload, response times, resource utilization, loop counts Record e.g., file system, database, message-oriented middleware Log/Stream e.g., architecture reconstruction, performance evaluation, online adaptation control, failure diagnosis Analysis Plug-In Kieker.Analysis Record Consumer Analysis Controller Log Reader W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

19 Wiederverwendbare Komponenten in Kieker Kieker Framework Architektur Manual instrumentation Spring AspectJ Servlet CXF/SOAP Control-flow tracing <your interception technology> CPU utilization Memory usage Sigar Servlet <your technology> Resource monitoring <your monitoring probe> System time (nanos) <your time source> File system Java Messaging Servcice (JMS) Java Management Ext. (JMX) Database (SQL) Named pipe File system Database (SQL) Asynchr. writers Syncr. <your monitoring writer> Operation execution Resource utilization CPU utilization Memory/swap usage Current time <your monitoring record type> File system Java Messaging Servcie (JMS) Java Management Ext. (JMX) Named pipe Real-time replayer <your monitoring reader> Dependency graphs Sequence diagrams Call graphs <your visualization> Visualization Trace analysis <your trace analysis> <your reconstruction plug-in> Architecture reconstr. Pipe and filter framework <your analysis plug-in/tool> Probes/Samplers Time Sources Writers Records Readers Analysis/Visualization Plug-Ins Time Source Probe Logging Periodic Sampling Controller JMX Interface Kieker. Logging Writer Record Serialization Deserialization Reader Analysis Controller Kieker.Analysis Analysis / Visualization Plug-In W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

20 Visualisierung mit Kieker.TraceAnalysis Kieker Framework Visualisierung System Model Repository Analysis Plug-In Kieker.Analysis Execution Filter Trace Reconstruction Filter... Message Trace Sink Plug-Ins Execution Trace Sink Plug-Ins Sequence diagrams, Dependency graphs, Dynamic call trees, System model (html),... Kieker.TraceAnalysis Tool W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

21 Abhängigkeitsgraphen Visualisierungsbeispiel Kieker Framework Visualisierung $ 1635 <<assembly component>> 1635 <<assembly 1635 <<assembly (a) Komponenten-Abhängigkeitsgraph (Softwarearchitekturebene) <<execution container>> SRV0 $ searchbook() 1635 getoffers() getbook(..) <<execution container>> getbook(..) (b) Operations-Abhängigkeitsgraph (Systemarchitekturebene) W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

22 Dynamische Aufrufbäume Visualisierungsbeispiel Kieker Framework Visualisierung $ W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

23 Sequenzdiagramme Visualisierungsbeispiel Kieker Framework Visualisierung searchbook() getbook(..) getoffers() getbook(..) W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

24 Calling Networks [Zheng et al. 2011] Clustering der Logs Kieker Framework Visualisierung Community structure Layered structure (hierarchy) Xi an Jiaotong University, Shaanxi [Zheng et al. 2011] W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

25 3D-Visualisierung mit DyVis [Wulf 2010] Visualisierungsbeispiel 5 DYVIS - A PROTOTYPE IMPLEMENTATION 5.2 Functions Kieker Framework Visualisierung W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

26 Overhead Kieker Framework Overhead Execution Time (µs) Overhead (median) of... Writing Data Collecting Data Inactive Probe (mean values) Recursion Depth (Number of Executions) Microbenchmarks zeigen kleinen, konstanten Overhead (lineare Skalierung). W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

27 Kundenportal der EWE TEL GmbH Im Produktivbetrieb seit 12/2009 Kieker Framework Fallbeispiel Verteiltes Enterprise Java System instrumented subsystem <<device>> Front End Server (on site) <<device>> Client <<device>> 0..1 H/W LB * * 1 2 <<execution environment>> Web Server/ Java EE Container <<artifact>> PortalServiceA <<artifact>> PortalServiceB <<artifact>> PortalServiceC <<device>> Application Server <<execution environment>> Java EE Container <<artifact>> BusinessServices M N <<device>> DB Cluster <<device>> Back End System <<device>> 3rd Party System 0..1 <<device>> Front End Server (off site) K Servlet, Spring und CXF/SOAP Messsonden W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

28 Komponenten-Abhängigkeitsgraph Softwarearchitekturebene Kieker Framework Fallbeispiel $ <<execution container>> css0 <<execution container>> css <<execution container>> pikdb0 <<execution container>> pikdb1 W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

29 Komponenten-Abhängigkeitsgraph Systemarchitekturebene Kieker Framework Fallbeispiel <<execution container>> <<execution container>> css $ <<execution container>> css <<execution container>> @5:..AccountService W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

30 Operations-Abhängigkeitsgraph Systemarchitekturebene Kieker Framework Fallbeispiel <<execution @8:..SupportService <<execution @8:..SupportService <<execution <<execution handlemessage(..) checklogin(..) getaccountinfos(..) 6332 getcustomeraccount(..) getpackageconfiguration(..) 78 getenddatefrommaincontract(..) 110 createtoken(..) 143 deletetoken(..) 115 checktoken(..) 164 updateaccountpassword(..) 93 updatecsspassword(..) 84 printcontractconfirmation(..) 3 getmyadminloginlink(..) 6 hasacknowledgeddnstermsofuse(..) 81 acknowledgednstermsofuse(..) 1 getaccountnumberfordbuser(..) 3 getwebstatisticlink(..) 1 getmailaccounts(..) 2734 getvacationinfo(..) 2194 delete alias(..) 29 update forward(..) 499 getspamfilterconfiguration(..) 573 create account(..) 164 updatespamfilterconfiguration(..) 124 addlistentrytospamfilter(..) 57 delete account(..) 85 add alias(..) 33 removelistentryfromspamfilter(..) 5 add virusscan(..) 7 delete virusscan(..) 6 reactivate virusscan(..) 1 updatevacationinfo(..) 19 gettopleveldomains(..) 832 getdomains(..) 447 getdomains(..) 96 getdomaincategory(..) 59 getfederalstateforzipcode(..) 6 getdomaininfo(..) 31 isdomainfree(..) 38 deletesubdomain(..) 1 isvalidcontact(..) 4 performdomainorder(..) 4 reassigndomain(..) 2 createsubdomain(..) 2 getsmscontacts(..) 686 getsmsnumbers(..) 1519 sendsms(..) 159 getsmsauthorization(..) 21 getftpquota(..) 246 getantivirlicenselist(..) 525 getsmsauthorizations(..) 72 getmailquota(..) 257 queuesms(..) 2 getorderstaticipresult(..) 51 getincreasebandwidthresult(..) 26 addantivirlicense(..) 8 sendsupportrequest(..) 24 scheduleantivirlicenseactivation(..) 17 getmysqlversion(..) 28 addsmscontact(..) 13 removesmscontact(..) 3 getmysqlquota(..) 45 setsmsauthorizations(..) 2 orderstaticip(..) 2 createwlanaccount(..) 4 getvirtualserverenvironment() 5 createsmstoken(..) 2 activatesmsnumber(..) 1 hasproweb(..) 399 getwebhostingcategories(..) 496 getwebuserids(..) 499 getwebhostingdetails(..) 118 getwebspacequota(..) 69 createwebstatssession(..) 28 get frommasteraccount(..) 143 getavailablephpversions(..) 42 getwebhostingcategory(..) 9 createwebspace(..) 4 getwebspacesubdirectories(..) 60 changedomainusagecategory(..) 23 getprowebdomainnames(..) 65 updateftpaccount(..) 6 createwebspacesubdirectory(..) 4 createftpaccount(..) 1 setphpversion(..) 1 updatewebspace(..) 1 createmysql(..) 1 isuptodate(..) 74 modifyresourcerecord(..) 17 getzone(..) 66 addresourcerecord(..) 4 deleteresourcerecord(..) 6 handlemessage(..) checklogin(..) getcustomeraccount(..) getaccountinfos(..) 6264 getpackageconfiguration(..) 71 getenddatefrommaincontract(..) 111 checktoken(..) 165 createtoken(..) 158 updatecsspassword(..) 94 deletetoken(..) 88 updateaccountpassword(..) 82 passwordrequestbymailallowed(..) 3 getaccountnumberfordbuser(..) 7 hasacknowledgeddnstermsofuse(..) 73 getmyadminloginlink(..) 4 acknowledgednstermsofuse(..) 3 getvacationinfo(..) 2138 update forward(..) 486 getmailaccounts(..) 2692 updatevacationinfo(..) 26 delete account(..) 86 addlistentrytospamfilter(..) 66 getspamfilterconfiguration(..) 511 delete alias(..) 30 add alias(..) 36 create account(..) 181 removelistentryfromspamfilter(..) 7 updatespamfilterconfiguration(..) 121 add virusscan(..) 5 delete virusscan(..) 1 getdomains(..) 456 gettopleveldomains(..) 824 getdomains(..) 121 isdomainfree(..) 52 isvalidcontact(..) 10 performdomainorder(..) 4 getdomaincategory(..) 44 getdomaininfo(..) 26 getfederalstateforzipcode(..) 9 restartdomaintransfer(..) 1 createsubdomain(..) 8 reassigndomain(..) 1 getsmsnumbers(..) 1555 getantivirlicenselist(..) 514 sendsms(..) 163 getsmscontacts(..) 681 getmailquota(..) 260 getorderstaticipresult(..) 43 getincreasebandwidthresult(..) 22 getftpquota(..) 274 getsmsauthorizations(..) 83 sendsupportrequest(..) 20 addsmscontact(..) 14 getmysqlquota(..) 25 scheduleantivirlicenseactivation(..) 19 createsmstoken(..) 2 activatesmsnumber(..) 2 getmysqlversion(..) 44 addantivirlicense(..) 7 createwlanaccount(..) 10 getsmsauthorization(..) 18 setsmsauthorizations(..) 2 getvirtualserverenvironment() 8 queuesms(..) 3 removesmscontact(..) 3 getwebhostingcategories(..) 511 getwebuserids(..) 510 hasproweb(..) 370 getavailablephpversions(..) 39 createwebstatssession(..) 30 get frommasteraccount(..) 130 getwebspacequota(..) 71 getwebhostingdetails(..) 98 getprowebdomainnames(..) 86 getwebhostingcategory(..) 12 getwebspacesubdirectories(..) 61 createwebspace(..) 2 changedomainusagecategory(..) 22 createftpaccount(..) 2 terminateftpaccount(..) 1 updatemysql(..) 1 updateftpaccount(..) 1 getzone(..) 78 isuptodate(..) 70 modifyresourcerecord(..) 14 addresourcerecord(..) 5 deleteresourcerecord(..) 9 dofilter(..) handlemessage(..) dofilter(..) handlemessage(..) $ W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

31 Agenda Einsatzszenarien 1 Performance Bedeutung In der Praxis Instrumentierung und Analyse Entwurfsentscheidungen 2 Kieker Framework Eigenschaften Architektur Visualisierung Overhead Fallbeispiel 3 Einsatzszenarien Cloud Computing Modernisierung Profiling von Simulationen Betriebsleitstände 4 Zusammenfassung W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

32 Dynamische Analyse zur Modernisierung KoSSE-Projekt DynaMod Einsatzszenarien WP Modernisierung 7 Project Management Definition of Transformations WP 8 Publication of Results Dynamic Analysis Code Generation Static Analysis Model-Based Testing Evaluation Partner: Uni Kiel, b+m Informatik AG, Dataport, HSH Nordbank AG W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

33 Model-Driven Instrumentation & Analysis Einsatzszenarien Modernisierung 200 ms Dynamic analysis Static analysis Call catalog.getbook(false) rtmean [ms] Model-driven instrumentation Call catalog.getbook(false) Dim tin As Variant Dim tout As Variant Dim r As OperationExecutionRecord ' 1.) Calls the Catalog component's getbook() method and logs its entry and exit timestamp using Kieker Set r = New OperationExecutionRecord tin = monitoringctrl.currenttimenanos Call catalog.getbook(false) tout = monitoringctrl.currenttimenanos Call r.initfield("catalog", "getbook", index, tin, tout, 1, 1) Call monitoringctrl.writerecord(r) Aspect weaving W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

34 Zusammenfassung Zusammenfassung Zusammenfassung Kontinuierliches wird bisher nur unzureichend eingesetzt Das liefert jedoch wichtige Daten über das tatsächliche Verhalten des Systems. Die -Daten können zur (dynamischen) Analyse und Bewertung der Softwarearchitekturen genutzt werden. In der Entwicklung sind spezifische Entwurfsentscheidungen für das erforderlich. Softwarearchitektur ist ein entscheidend für die Qualität (hier: Performance) Analyse des Laufzeitverhaltens von IT-Systemen zur Bewertung der Qualität der IT-Architekturen Aktuelle Arbeiten u.a.: von Altanwendungen (Visual Basic, C/C#, COBOL) Einsatz für eingebettete Systeme Model-driven instrumentation & analysis Einladung Seminare (seit 1999): Integrationsarchitekturen: EAI, ETL, SOA Die nächste Auflage: 5./6. Oktober 2011 in Berlin User Group Softwarearchitektur Das nächste Arbeitstreffen: 23./24. Nov in Leipzig de/goto/sar W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35

35 Literatur Literatur codecentric GmbH. Performance survey Mar N. Ehmke, A. van Hoorn, and R. Jung. Kieker 1.2 user guide. Sept A. van Hoorn, M. Rohr, and W. Hasselbring. Engineering and continuously operating self-adaptive software systems: Required design decisions. In G. Engels, R. Reussner, C. Momm, and S. Sauer, editors, Design for Future Langlebige Softwaresysteme, volume 537 of Workshop Proceedings, pages CEUR, Oct. 2009a. A. van Hoorn, M. Rohr, W. Hasselbring, J. Waller, J. Ehlers, S. Frey, and D. Kieselhorst. Continuous monitoring of software services: Design and application of the Kieker framework. Technical Report TR-0921, Department of Computer Science, University of Kiel, Germany, Nov. 2009b. URL C. Wulf. Runtime visualization of static and dynamic architectural views of a software system to identify performance problems. B.Sc. Thesis, CAU, AG Software Engineering, Q. Zheng, Z. Ou, L. Liu, and T. Liu. A novel method on software structure evaluation. In Proceedings of the 2nd IEEE International Conference on Software Engineering and Service (IEEE ICSESS 2011). IEEE, July To appear. W. Hasselbring (CAU) Dynamische Softwarearchitekturanalyse HSH / 35