Tool-Unterstützung für die Performance-Instrumentierung kritischer Geschäftsanwendungen

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Sylvia Färber
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1 HP OpenView, Mercury und Peregrine Anwendertreffen Stuttgart, 12. Juni 2007 Tool-Unterstützung für die Performance-Instrumentierung kritischer Geschäftsanwendungen Dipl.-Inform. (FH) Jan Schäfer Labor für verteilte Systeme Fachhochschule Wiesbaden wwwvs.informatik.fh-wiesbaden.de/forschung Copyright Vivit Worldwide Seite 1

Dipl.-Inform. (FH) Jan Schäfer Labor für verteilte Systeme Fachhochschule Wiesbaden Jan.

2 Überblick Labor für verteilte Systeme der FH Wiesbaden Performance-Instrumentierung Einführung, Standards, Vorgehen Ansätze zur Instrumentierungsunterstützung Generische Middleware-Instrumentierung emiva: Instrumentierungsunterstützung für Eclipse Einsatz von emiva bei der Deutschen Flugsicherung HP OpenView, Mercury und Peregrine Anwendertreffen - Stuttgart, 12. Juni Seite 2

emiva: Instrumentierungsunterstützung für Eclipse Einsatz von emiva bei der Deutschen Flugsicherung

3 Labor für verteilte Systeme der FH Wiesbaden Ausbildung von Studierenden Forschung & Entwicklung Projekte mit industriellen Partnern BMBF-geförderte Projekte Interne Projekte Aktuelle Arbeitsschwerpunkte Management verteilter Anwendungen Performance-Management Management virtueller Maschinen Selbstmanagementansätze Verteilte Anwendungen in der Automatisierungstechnik elearning Content Erstellung HP OpenView, Mercury und Peregrine Anwendertreffen - Stuttgart, 12. Juni Seite 3

Performance-Management Management virtueller Maschinen Selbstmanagementansätze Verteilte Anwendungen in der

4 Instrumentierung Service Level Management Automatisierter Betrieb "Selbstmanagement" Monitoring Black Box - Ansatz Log-Analyse Probes (Internet Services) Instrumentierung White Box - Ansatz Binärinstrumentierung Quellcodeinstrumentierung Logging (log4j) Performance (ARM) HP OpenView, Mercury und Peregrine Anwendertreffen - Stuttgart, 12. Juni Seite 4

Binärinstrumentierung Quellcodeinstrumentierung Logging (log4j) Performance (ARM) HP OpenView,

5 Application Response Measurement (ARM) API Open Group Standard für Zeitmessung API für C/C++ und Java Vermessene Abschnitte: ARM Transaktionen Unterstützung für verschachtelte Messungen: ARM Korrelatoren Proprietäre Agenten Debugging Monitoring/Management Instrumentierte Anwendung Quellcode ARM Library ARM API Aufrufe ARM Instrumentierungscode Datensammlung Abgedeckt Durch ARM Standard ARM Agent HP OpenView, Mercury und Peregrine Anwendertreffen - Stuttgart, 12. Juni Seite 5

Monitoring/Management Instrumentierte Anwendung Quellcode ARM Library ARM API Aufrufe ARM Instrumentierungscode Datensammlung

6 ARM ARM Lib α Verteilte Messungen Antwortzeit Server a (Ausführungszeit Server a + Übertragung) c(α) ARM Lib β c(β) χ Antwortzeit Server b (Ausführungszeit + Übertragung) c(χ) Ausführungszeit Server b Server b ARM Lib δ Ausführungszeit Server a ε c(ε) Ausführungszeit Server c ARM Lib φ t Client Server a Antwortzeit Server c (Ausführungszeit Aktive ARM + Übertragung) Transaktion Server c HP OpenView, Mercury und Peregrine Anwendertreffen - Stuttgart, 12. Juni Seite 6

a ε c(ε) Ausführungszeit Server c ARM Lib φ t Client Server a Antwortzeit Server c (Ausführungszeit Aktive ARM +

7 Instrumentierung Unterstützung Bisher im Labor verfolgte Ansätze Anwendungsebene emiva [EM07] Projekt Middleware JBoss AS [JB07] Apache Tomcat [JB07] Apache Webserver Squid Proxy IONA Orbacus [CB02] IONA Artix [WS06], Apache Axis HP OpenView, Mercury und Peregrine Anwendertreffen - Stuttgart, 12. Juni Seite 7

Webserver Squid Proxy IONA Orbacus [CB02] IONA Artix [WS06], Apache Axis HP

8 Instrumentierung Vorgehen Analyse des Quelltexts einer Anwendung Wo ist Instrumentierung notwendig? Definition kritischer Abläufe Z.B. Zugriffe auf Methoden oder Subsysteme Erstellen der Instrumentierung Beinhaltet manuelle Quellcodemodifikation Konfiguration der Instrumentierung Wohin sollen die Instrumentierungsergebnisse? HP OpenView, Mercury und Peregrine Anwendertreffen - Stuttgart, 12. Juni Seite 8

Zugriffe auf Methoden oder Subsysteme Erstellen der Instrumentierung Beinhaltet manuelle

9 emiva Einführung emiva: Effiziente Tool-gestützte Instrumentierung verteilter Anwendungen BMBF-gefördertes Forschungsprojekt (10/04-10/06) Kooperation zwischen FH Wiesbaden, DFS Deutsche Flugsicherung und tang-it Consulting Ziele: Entwicklung von Methoden zur Instrumentierungsunterstützung Integration dieser Methoden in eine Entwicklungsumgebung HP OpenView, Mercury und Peregrine Anwendertreffen - Stuttgart, 12. Juni Seite 9

Consulting Ziele: Entwicklung von Methoden zur Instrumentierungsunterstützung Integration dieser Methoden in eine

10 emiva Methodik HP OpenView, Mercury und Peregrine Anwendertreffen - Stuttgart, 12. Juni Seite 10

11 emiva Architektur HP OpenView, Mercury und Peregrine Anwendertreffen - Stuttgart, 12. Juni Seite 11

12 emiva Kommentar-basierte Instrumentierung Instrumentierung wird als separater Aspekt betrachtet Instrumentierung wird repräsentiert durch strukturierte Kommentare (vgl. Javadoc) mittels AspectJ eingewoben automatisch generiert Granularität auf Methodenaufrufe beschränkt HP OpenView, Mercury und Peregrine Anwendertreffen - Stuttgart, 12. Juni Seite 12

Javadoc) mittels AspectJ eingewoben automatisch generiert Granularität auf Methodenaufrufe

13 emiva Marker-basierte Instrumentierung HP OpenView, Mercury und Peregrine Anwendertreffen - Stuttgart, 12. Juni Seite 13

14 emiva UML-Modell-basierte Instrumentierung HP OpenView, Mercury und Peregrine Anwendertreffen - Stuttgart, 12. Juni Seite 14

15 emiva Einsatz bei der DFS PHOENIX... ist ein verteiltes, Client/Serverbasiertes Radar- und Luftlagedarstellungssystem ist eine DFS-Eigenentwicklung ist geschrieben in C/C++ ist Linux-basiert (lauffähig auf PC/Laptop) wird Fall-Back-System in Deutschland und anderen EU- Staaten besteht aus bis zu 30 verteilten Prozessen HP OpenView, Mercury und Peregrine Anwendertreffen - Stuttgart, 12. Juni Seite 15

DFS-Eigenentwicklung ist geschrieben in C/C++ ist Linux-basiert (lauffähig auf PC/Laptop) wird

16 emiva Einsatz bei der DFS (2) Erwarteter Nutzen Validierung vorgegebener Zeitschranken von Radardatenerfassung (plots) bis Darstellung auf Monitor des Fluglotsen (tracks) Keine statistische Mittelwert-Betrachtung zulässig, Verarbeitung jedes Plots zählt! Fortlaufende Überprüfung während des Entwicklungsprozesses (Quality Assurance) Permanente Instrumentierung wird demnächst gefordert (Auditing) HP OpenView, Mercury und Peregrine Anwendertreffen - Stuttgart, 12. Juni Seite 16

17 PHOENIX Instrumentierung HP OpenView, Mercury und Peregrine Anwendertreffen - Stuttgart, 12. Juni Seite 17

18 PHOENIX Analyse HP OpenView, Mercury und Peregrine Anwendertreffen - Stuttgart, 12. Juni Seite 18

19 Zusammenfassung Instrumentierung ist Grundlage von Anwendungsmanagement kann auf verschiedenen Ebenen ansetzen emiva unterstützt die Anwendungsinstrumentierung bietet Ansätze auf drei verschiedenen Abstraktionsebenen wurde erfolgreich bei der DFS eingesetzt HP OpenView, Mercury und Peregrine Anwendertreffen - Stuttgart, 12. Juni Seite 19

Ansätze auf drei verschiedenen Abstraktionsebenen wurde erfolgreich bei der DFS eingesetzt

20 Referenzen [EM07] K. Engels; R. Heidger; R. Kröger; M. Milekovic; J. Schäfer; M. Schmid; M. Thoss: "emiva: Tool Support for the Instrumentation of Critical Distributed Applications", IFIP WG 7.3 International Symposium on Computer Performance, Modeling, Measurements, and Evaluation (Performance 2007) - Accepted for Publication, Oktober 2007 [JB07] M. Schmid; M. Thoss; T. Termin; R. Kroeger: "A Generic Application-Oriented Performance Instrumentation for Multi-Tier Environments", IEEE, 10th IFIP/IEEE International Symposium on Integrated Network Management (IM2007), Seite , ISBN: , Mai 2007 [WS06] J. Schäfer: "An Approach for Fine-Grained Web Service Performance Monitoring", IFIP, Springer, Distributed Applications and Interoperable Systems : 6th IFIP WG 6.1 International Conference, DAIS 2006, Bologna, Italy, June 14-16, 2006, Proceedings, Editors: F. Eliassen; A. Montresor, ISBN: , Juni 2006 [CB02] M. Debusmann; M. Schmid; R. Kröger: "Measuring End-to-End Performance of CORBA Applications using a Generic Instrumentation Approach", IEEE, Proceedings of the Seventh IEEE Symposium on Computers and Communications ISCC 2002, Seite , Editors: A. Corradi; M. Daneshmand, ISBN: , Juli 2002 Open Source-Projektseite: HP OpenView, Mercury und Peregrine Anwendertreffen - Stuttgart, 12. Juni Seite 20

Kroeger: "A Generic Application-Oriented Performance Instrumentation for Multi-Tier Environments", IEEE, 10th IFIP/IEEE International Symposium on Integrated Network Management (IM2007), Seite

21 HP OpenView, Mercury und Peregrine Anwendertreffen - Stuttgart, 12. Juni Seite 21

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Dr. Markus Debusmann Kontakt: E-mail: debusmann@informatik.fh-wiesbaden.de Mitgliedschaften: Gesellschaft für Informatik e.v. (GI) Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) Beteiligung an