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1 White Paper Application Performance Management (APM). Schnellere Geschäftsprozesse dank effizienter ICT-Infrastruktur.

2 Inhalt Einleitung Status Quo Application Performance Management ICT Analyze ICT Monitor ICT Optimize Praktischer Nutzen IT-Zentralisierung Kostenreduktion Optimale Performance Vorbereitung und Bewertung von Infrastrukturänderungen Fallbeispiele Glossar Abbildungsverzeichnis Quellenverzeichnis.

3 1. Einleitung. Die Globalisierung schreitet voran. Heute gibt es praktisch keine größeren Unternehmen mehr, die sich auf einen lokalen Markt beschränken. Der Wunsch nach Wachstum und Kundennähe, auch auf internationalen Märkten, lässt Unternehmen zunehmend global handeln. Aus Kostengründen werden zudem Routinearbeiten in Länder mit niedrigerem Lohnniveau verlagert. Die Produktionsstätten, Filialen und Außenstellen heutiger Firmen verteilen sich oft über mehrere Kontinente. Die unternehmensinternen ICT-Anwendungen werden den Außenstellen über ein Wide Area Network (WAN) zur Verfügung gestellt. In den letzten Jahren hat steigender Kostendruck viele Unternehmen dazu bewogen, ihre ICT-Infrastruktur zu konsolidieren und zu zentralisieren. Das bringt allerdings längere Wege zwischen den Datencentern und ihren Nutzern mit sich. Auch werden Applikationen, die bisher über ein LAN genutzt und dafür konzipiert wurden, im Zuge der Zentralisierung auf das WAN verlagert.! Wide Area Networks stehen vor neuen Herausforderungen. APM hilft, sie zu meistern. Mit der Umstellung des klassischen Kommunikationskanals Telefon auf die IP-Technologie und aufgrund zunehmender Multimedialität (z.b. Telepräsenz oder Videoübertragungen in immer besserer Qualität) hat sich die Datenmenge, die das WAN übertragen muss, weiter erhöht. Neue Kommunikationswege wie Videokonferenzen oder andere Anwendungen im Bereich von Unified Communication & Collaboration erhöhen zudem die Qualitätsansprüche. Als zeitkritische Applikationen werden sie unbenutzbar, wenn die verfügbare Übertragungsleistung nicht ausreicht. Mit der Menge der Applikationen, die auf das WAN verlagert werden, wächst auch dessen Bedeutung. Einem WAN steht jedoch eine deutlich geringere Bandbreite zur Verfügung als einem LAN. Zudem sind WANs teurer. Für Unternehmen wird es daher immer wichtiger, ihren Datenverkehr zu optimieren und unnötige Übertragungen zu vermeiden. Anwendungen, die dringend benötigt werden, müssen priorisiert und mit ausreichend Kapazität versorgt werden. Nach aktuellen Studien greift heute bereits über die Hälfte der Mitarbeiter remote, d.h. über ein WAN, auf Applikationen zu. Die Produktivität dieser Mitarbeiter hängt stark von der Performance der über das WAN genutzten Anwendungen ab. Selbst kleine Wartezeiten summieren sich und führen zu einem Verlust von Arbeitszeit, der Unzufriedenheit verursacht. Dieser direkte Einfluss auf die Effizienz der Geschäftsprozesse macht das WAN heute zu einer geschäftskritischen Infrastruktur und stellt Unternehmen vor die Aufgabe, ihre Netzwerke auf die stark gestiegenen Anforderungen vorzubereiten. Application Performance Management (APM) ist eine Methode, die Performance im WAN zu steigern und die Übertragungsqualität sicherzustellen. APM kontrolliert nicht nur die Netzqualität, sondern optimiert gezielt die Anwendungslaufzeit, indem es beispielsweise die Doppelübertragung von Daten vermeidet. 3

4 Der Service Application Performance Management umfasst drei Module: ICT Analyze ist ein Consulting-Angebot, das der APM-Installation optional vorausgeht. Es bietet eine umfassende Leistungsanalyse der Applikationen, der Netzinfrastruktur sowie der Geschäftsprozesse eines Unternehmens. Auf dieser Datenbasis lassen sich eine individuelle ICT-Strategie erarbeiten und ein Optimierungs- und Monitoringprozess definieren, die sich genau an den Anforderungen des Unternehmens orientieren. ICT Monitor umfasst die kontinuierliche Analyse und Qualitätskontrolle der ICT-Infrastruktur eines Unternehmens. Applikationen und ICT-Komponenten werden permanent überwacht. Die Leistungswerte können sowohl in Echtzeit als auch für bestimmte Intervalle abgerufen werden. Für den IT-Verantwortlichen ist sofort erkennbar, wer mit welcher Applikation wann und warum ein Performanceproblem hat. Engstellen und Fehler werden entdeckt und gemeldet, bevor es zu einem Leistungsabfall kommt. Mit diesem aktiven End-to-End Application Monitoring trägt der Managed Service ICT Monitor effektiv zur Risikominimierung und Ausfallsicherheit innerhalb der ICT-Infrastruktur bei. ICT Optimize als drittes Modul optimiert den Datenverkehr. Es verhindert redundante Datenübertragungen, komprimiert Datenpakete und optimiert das TCP-Protokoll. Mit Hilfe der Application-Acceleration-Technologie verbessert es zudem die Leistungsfähigkeit der Anwendungen. Insgesamt lässt sich der Datenverkehr so um das 20- bis 50-fache beschleunigen. Die Effizienz der Geschäftsprozesse steigert sich und der User spürt eine deutliche Performancesteigerung bei den Arbeitsvorgängen. STOPP!!! Eine gemanagte APM Lösung meldet Probleme pro-aktiv. Abbildung 1: Eine gemanagte APM Lösung meldet Probleme pro-aktiv. 4

5 2. Status Quo. Steigender Kostendruck macht die Zentralisierung und Konsolidierung der ICT für viele Unternehmen attraktiv. Globalisierungstendenzen und die wachsende Anzahl mobiler Mitarbeiter und Home Offices treiben die Menge der Daten, die firmenintern übermittelt werden, enorm in die Höhe. Wide Area Networks (WAN) sind längst zu einer kritischen Infrastruktur geworden. Bereits über 55% der Mitarbeiter greifen remote auf Anwendungen zu. Viele Daten werden ausschließlich in der Firmenzentrale gebündelt. Ein Qualitätsverlust oder gar ein Ausfall des WAN bedeutet entsprechend starke Einschränkungen. Mitunter werden komplette Arbeitsabläufe im Unternehmen blockiert.! Die Qualitätsansprüche an die IT-Infrastruktur steigen. APM hilft, ihnen gerecht zu werden. Diesen hohen Qualitätsansprüchen gerecht zu werden und sich auf das breite Portfolio zukünftiger IP-basierter Anwendungen vorzubereiten, stellt die Infrastruktur vor große Herausforderungen. Denn in den meisten Unternehmen besteht noch eine Trennung in IT- und TK-Welt. Ein kunden- und serviceorientiertes IT-Service-Management (ITSM) und die damit verbundenen Konzepte wie die Serviceorientierte Architektur (SOA) setzen jedoch ein ganzheitliches Verständnis der ICT-Infrastruktur voraus. Geschäftsprozesse, Arbeitsabläufe oder Services hören nicht am Abteilungsende auf, sondern müssen firmenweit betrachtet werden. APM ist die Voraussetzung, dass diese Prozesse und Services übergreifend erfasst, überwacht und optimiert werden. Engstellen werden erkannt und behoben. Erst wenn die Effizienz des Prozesses als Ganzes sichergestellt ist, werden die umfassenden Beschleunigungen der Arbeitsabläufe im Unternehmen und mit ihnen die Steigerung der Kundenzufriedenheit möglich. Aus einer serviceorientierten Perspektive wird die ICT-Infrastruktur integriert betrachtet nicht mehr als technische Aneinanderreihung verschiedener Netzwerke, Rechenzentren und Arbeitsplatzsysteme, die alle individuell verwaltet werden und bei denen die Zuständigkeiten lokal oder auf einen bestimmten Teil der Hardware zugeschnitten sind. Cloud Computing und Software as a Service (SaaS) abstrahieren bereits heute vollständig von der genutzten Hardware. Als Produkt bieten sie ausschließlich Arbeitsabläufe oder Softwarelösungen an. Auch der Kunde setzt sich in keiner Weise mit der genutzten Hardware auseinander. Für ihn ist sie praktisch nicht sichtbar. Durch SOA wird die Zentralisierung und Konsolidierung der ICT erst möglich. Die angebotene Leistung die Software bzw. allgemeiner die Verbesserung von Prozessen wird von der Hardware entkoppelt. Die Hardware wird in wenigen großen Rechenzentren zusammengefasst und muss nicht mehr vor Ort beim Kunden betrieben werden. Verbunden werden Rechenzentrum und Kundenunternehmen über das WAN, dessen Bedeutung im SOA-Umfeld deutlich ansteigt. Die Virtualisierung der Hardware hilft zwar Kosten zu sparen, bringt aber auch neue Herausforderungen mit sich. Werden Anwendungen, die für den Betrieb im LAN entwickelt wurden, nun über das WAN genutzt, beanspruchen sie in der Regel eine hohe Bandbreite. Zudem sind sie im WAN oft weniger leistungsfähig, als es ein optimaler Arbeitsablauf erfordert. Die vermehrte Nutzung zeitkritischer und leistungsintensiver IP-basierter Anwendungen wie Voice over IP (VoIP) oder UCC Telepräsenz stellt das WAN vor zusätzliche Aufgaben. Denen kann es allein mit einem Ausbau und der Erweiterung der Bandbreite nur unzureichend bzw. kostenintensiv begegnen. Mehr Erfolg verspricht eine genaue Analyse und ein permanentes Monitoring der Datenflüsse. Engpässe und Fehlerquellen sollten erkannt werden, bevor Leistungseinbußen auftreten. Idealerweise wird diese Leistung vom Betreiber des WAN als Managed Service angeboten, womit auch ein aktives Erkennen und Beheben der Problemstellen möglich wird. Werden die Bedürf- 5

6 nisse des Kundenunternehmens analysiert und eine entsprechende ICT-Strategie erarbeitet, kann viel gezielter in den Netzausbau investiert werden. Das senkt die Betriebskosten und vermeidet Fehlinvestitionen. Über das mitlaufende Monitoring lassen sich die bisherigen Investitionen bewerten. Allerdings reicht selbst ein optimaler Netzausbau nicht aus, um den angesprochenen Herausforderungen gerecht zu werden und die Quality of Service nachhaltig zu sichern. Zu groß ist das Datenaufkommen und zu stark sind die Schwankungen. Es gilt, an zwei weiteren Stellen anzusetzen: Zum einen müssen die einzelnen Anwendungen optimiert werden und zum anderen die Datenmengen, die über das WAN übertragen werden. Voraussetzung ist auch hier die eingehende Analyse und ein permanentes Monitoring. Werden beide Optimierungspotenziale konsequent genutzt, lassen sich Anwendungen um das 20- bis 50-fache beschleunigen. Geschäftsprozesse werden spürbar schneller, die Betriebskosten der ICT-Infrastruktur sinken und das Unternehmen kann effizienter arbeiten. 6

7 3. Application Performance Management. Application Performance Management ist ein Leistungspaket, das die Analyse, das Monitoring und die Optimierung der ICT-Infrastruktur eines Unternehmens umfasst. Das Angebot teilt sich in drei Module: ICT Analyze: Grundlegendes Consulting-Angebot. ICT Monitor: Statistische Echtzeit-Erfassung der End-to-End Performance. ICT Optimize: Optimierung des Datenverkehrs. Jedes Modul kann einzeln implementiert werden. Ein optimales Ergebnis wird jedoch erzielt, wenn alle drei Module gemeinsam zum Einsatz kommen. Analyse, Monitoring und Optimierung ergänzen sich und profitieren voneinander. So ist zum Beispiel eine Installation von ICT Optimize dann besonders effektiv, wenn sie sich an einer ICT-Strategie orientiert, die den Bedürfnissen und der ICT-Landschaft des Unternehmens entspricht. Diese Strategie zu erarbeiten ist Aufgabe des Moduls ICT Analyze. Wird die APM-Lösung vollständig umgesetzt, trägt sie entscheidend dazu bei, die ICT auf die Unterstützung der Geschäftsprozesse auszurichten. Bei einer Kombination der drei Module wird im ersten Schritt mit Hilfe von ICT Analyze die ICT-Infrastruktur des Unternehmens untersucht. Schwachstellen und Optimierungspotenziale werden identifiziert und eine optimale ICT-Strategie aufgesetzt. Anschließend werden ICT Monitor und ICT Optimize installiert. ICT Monitor erfasst durchgängig (End-to-End) alle geschäftskritischen Applikationen über das gesamte WAN und für jede Teilstrecke der ICT-Infrastruktur. Als Managed Service bietet APM eine aktive und exakte Problemerkennung. Das erlaubt zielgerichtete Investitionen, um Fehler und Engpässe zu beseitigen. Investiert wird nur so viel, wie zur Wahrung der optimalen Performance nötig ist. Ist das Optimierungspotenzial bekannt, kann das Modul ICT Optimize mit maximaler Effizienz zum Einsatz kommen. Es verhindert Doppelübertragungen, komprimiert die zu übertragenden Daten, optimiert die Anwendungen und erreicht so die erwarteten Performancesteigerungen. 3.1 ICT Analyze. Das Consulting-Angebot ICT Analyze geht der Implementierung von APM voraus. Es bietet eine umfassende Leistungsanalyse der Applikationen, der Netzinfrastruktur sowie der Geschäftsprozesse eines Unternehmens. Ein zeitlich begrenztes ICT-Monitoring findet statt, welches das Netzwerk im laufenden Betrieb analysiert und Potenziale für Performancesteigerungen aufzeigt. In Zusammenarbeit mit einem erfahrenen Anbieter entwickelt der Kunde auf dieser Basis eine umfangreiche ICT-Strategie, die auf seine Geschäftsprozesse abgestimmt ist und optimale Performance mit größtmöglicher Effizienz kombiniert. In der Regel beginnt ICT Analyze mit einem Kick-off-Meeting. Kunde und Anbieter legen gemeinsam das weitere Vorgehen fest. Sie unterziehen das Netzwerk einer ersten Prüfung, um die besten Messstellen zu ermitteln. Dann wird vorübergehend ICT Monitor installiert. Über einen Zeitraum von vier Wochen findet eine umfassende Infrastrukturanalyse statt. Im anschließenden Briefing erhält der Kunde einen Überblick über die aktuelle Performance, über Verbesserungsmöglichkeiten und das Gesamtpotenzial seiner ICT. Die Evaluation der Ergebnisse liefert detaillierte Informationen zur End-to-End-Performance der relevanten Anwendungen. Es handelt sich dabei um Messwerte wie Total Transaction Delay, Network Round Trip Time, Server Response Time sowie Angaben darüber, wie sich konkrete Optimierungsmaßnahmen auf diese Werte auswirken. 7

8 In einem abschließenden Workshop werden die Bottlenecks thematisiert, die eine zufriedenstellende Performance beim Enduser verhindern. Der Kunde erhält Empfehlungen z.b. zur Anpassung von Bandbreiten, zur Network Quality Of Service und zur Optimierung seiner Anwendungen. Auf dieser Grundlage wird für das weitere Vorgehen eine individuelle ICT-Strategie formuliert. Sie legt den genauen Ablauf der eigentlichen APM-Umsetzung fest. Mit seinem umfassenden und detaillierten Einblick in die vorhandene Infrastruktur schafft ICT Analyze die Grundlage für eine individuelle und effektive Implementierung von ICT Monitor und ICT Optimize. 3.2 ICT Monitor. ICT Monitor steht für das kontinuierliche Monitoring und Reporting der gesamten ICT-Infrastruktur. Es analysiert fortlaufend das Netzwerk und ermöglicht eine durchgängige Qualitätskontrolle. Um die Quality of Service zu wahren, wird das Erreichen festgelegter Grenzwerte aktiv gemeldet. Bahnt sich die Überlastung einer Komponente wie der Speicherkapazität an, wird diese frühzeitig und gezielt erweitert. Die Bereitstellung von Anwendungen findet mit Hilfe von ICT Monitor auf einem ganz neuen Niveau statt. So ist es erstmals möglich, eine nahezu ausfallresistente Infrastruktur zu schaffen und gleichzeitig die Einhaltung der Service Level Agreements ohne zusätzlichen Aufwand zu prüfen und zu belegen. ICT Monitor ist ein Umbrella-System, das sich aus vier Service-Bausteinen mit unterschiedlichen Messtechnologien zusammensetzt. Deren Leistungen ergänzen sich im Monitoring der ICT-Infrastruktur optimal: ICT Monitor ApplicationHealth analysiert für jede Anwendung die Qualität des TCP/IP-basierten Datenaustauschs innerhalb der ICT-Infrastruktur. Der Baustein identifiziert Applikations-Transaktionszeiten (aufgeteilt in Netzwerk- und Serverlaufzeit) vom User bis zum Server, definiert ein effektives Trouble-Shooting bei Performanceproblemen auf Applikationsebene und misst die Application-Performance, die einem User individuell zur Verfügung steht. ICT Monitor TrafficHealth gewährt dem Kunden Einsicht in Vielfalt und Menge der Applikationen und in die einzelnen Verbindungen und Datenströme, d.h. die Kommunikationsmatrix innerhalb seiner ICT-Infrastruktur. Außergewöhnliche Belastungen und System-Infizierungen werden effizient erkannt. ICT Monitor NetHealth betrachtet sowohl die Auslastung der LAN- und WAN-Bandbreiten als auch die der Devices. Es werden Service-Level-Verletzungen in Bezug auf Verfügbarkeit und Performance gemeldet sowie Device-, Availability- und IP-SLA-Reports erstellt. ICT Monitor VoiceHealth schließlich analysiert die Qualität der VoIP-Übertragungen. Ermittelt werden sowohl die Geschwindigkeit des Verbindungsauf- und -abbaus (Call Setup Quality) als auch die Gesprächsqualität (Call Quality). Die Messungen erfolgen passiv aus dem Rechenzentrum heraus. Sie erfassen die gesamte ICT-Infrastruktur zentral. Auf Kundenseite wird keine zusätzliche Hard- oder Software benötigt. So bleiben die Kosten überschaubar, der Installationsaufwand gering und auch die Wartbarkeit ist optimal. In Kombination sind die Komponenten von ICT Monitor zur Lösung vielfältiger Probleme einsetzbar. Beispielsweise lässt sich ein plötzlich auftretender Performanceverlust innerhalb der Oracle-Datenbank auf ein zur falschen Zeit ausgeführtes Backup zurückführen, oder ein Leistungseinbruch innerhalb des Netzwerkes auf die falsche Priorisierung einer Multimedia-Anwendung. Ohne den genauen Einblick in die ICT-Infrastruktur ist diese Art von Fehler meist nur schwer zu erkennen. ICT Monitor meldet Probleme dieser Art allerdings nicht nur aktiv, sondern bietet direkt Lösungen an. Wie das gelingt, verdeutlicht das folgende Praxisbeispiel einer Anwendung im Bereich ICT Monitor ApplicationHealth: 8

9 Im Beispielszenario führt eine Überlastung des Oracle Backend zu einem Leistungsabfall bei einer Vielzahl von Anwendungen. Die Anwendungen erscheinen auf den ersten Blick unabhängig, greifen jedoch alle auf die Datenbank zu und werden somit verlangsamt. Aufgrund der Vielfalt und Anzahl der betroffenen Außenstellen ist nahezu der gesamte Arbeitsablauf im Unternehmen stark eingeschränkt. Die Ursache zu lokalisieren fällt jedoch schwer. Hier zeigen sich die Stärken von ICT Monitor: Bei einem derart umfassenden Leistungsabfall wird oft unzureichende Bandbreite als Ursache vermutet. Eine Erweiterung hätte hier allerdings absolut keinen Effekt. Der Datenbankserver als Quelle der Leistungseinbuße würde erst nach umfangreicher Suche identifiziert. Bis zu dessen Erweiterung vergehen mehrere Tage, in denen die Mitarbeiter aufgrund der schlechteren Performance nicht mit gewohnter Effizienz arbeiten können. Wäre vorsorglich die Bandbreite erweitert worden, entstünden zudem unnötig hohe Betriebskosten.! Werden Grenzwerte erreicht, weist APM ICT Monitor aktiv darauf hin. Ein Unternehmen, in dessen Infrastruktur APM integriert ist, hat es im gleichen Beispielszenario leichter. Im User Help Desk meldet die Monitoring-Software, dass die maximal mögliche Leistung des Oracle Backends bald erreicht ist und das schon bevor der Performanceverlust eintritt. Da die Ursache des drohenden Leistungsabfalls mit ICT Monitor auf den ersten Blick ersichtlich ist, entfällt die kosten- und zeitintensive Fehlersuche. Sofort ist erkennbar, dass der Arbeitsspeicher des Servers erhöht werden muss, was innerhalb kurzer Zeit auch erfolgen kann. Damit ist die Performance wieder langfristig sichergestellt. Da APM als ein Managed Service betrieben wird, erfolgt dieser Prozess aktiv. Die Experten des User Help Desk präsentieren dem Kunden die Ursache der drohenden Performance-Einbußen zusammen mit der Lösung, bereits bevor es tatsächlich zu einem Leistungsabfall kommt. Das Service Level Agreement wird eingehalten, die Quality of Service sichergestellt und die User können mit ihren Anwendungen ohne Unterbrechung weiterarbeiten. 9

10 So einfach kann Fehlersuche sein. Der IT Operator öffnet die Übersicht des Oracle Backend. Er kann das Problem auf den ersten Blick eingrenzen. ICT Monitor Application Health meldet einen Performanceverlust im Oracle Backend. Eine Oracle-Datenbank ist während der letzten 40 Minuten sehr langsam gewesen. Ursache ist eine schlechte Performance des Server. User des gesamten Netzwerks sind betroffen. Um genügend Leistung für alle Anwendungen zur Verfügung zu stellen, wird der Arbeitsspeicher des Servers erweitert. Mit APM als Managed Service sind die Mitarbeiter des User Help Desk in der Lage, aktiv auf die Überlastung des Oracle Backend hinzuweisen und sofort eine Lösung zu präsentieren. Wäre ein Schwellenwert definiert gewesen, hätte es sogar eine Warnung gegeben, bevor es die User betraf. Abbildung 2: Screenshot des Kreislaufs einer beispielhaften APM-Anwendung. 3.3 ICT Optimize. ICT Optimize als drittes der Module optimiert sowohl die Daten, die über das firmenweite WAN übertragen werden als auch die Anwendungen. Mit einer Kombination aus WAN-Optimization- und Application-Acceleration-Technologien kann der Datenverkehr um das 20- bis 50-fache beschleunigt werden. Alle Geschäftsprozesse werden spürbar schneller. Vorhandene Ressourcen lassen sich so weit wie möglich ausschöpfen. Wie bei ICT Monitor ist für den Einsatz von ICT Optimize keine Veränderung der Arbeitsplatzsysteme notwendig. Die erforderliche Hardware wird als Upgrade der bestehenden Infrastruktur in das Netzwerk integriert. Sie befindet sich an der Schnittstelle zwischen LAN und WAN. 10

11 Diese Positionierung erlaubt es der so genannten Optimierungs-Engine, alle TCP/IP-basierten Daten, die das LAN verlassen, zu optimieren. Erst dann werden sie über das WAN versandt. Auf Empfängerseite nimmt der Router von Dienststelle oder Rechenzentrum die Daten entgegen und stellt aus dem optimierten Datenstrom wieder das Original her. Anschließend werden die Daten über das dortige LAN an den eigentlichen Empfänger weitergesendet. Sowohl beim Client als auch beim Server kommt der ursprüngliche Datenstrom an. Daher ist hier keine Veränderung weder auf Software- noch auf Hardwareseite notwendig. Nur der Teil des Weges, der die geringste Kapazität bietet, d.h. das WAN, wird über eine geschickte Optimierung entlastet. Anwenderseite Data-Center-Seite Original Data Optimized Data Original Data Router Router Diverse Applikationsserver (z.b. SAP) Optimierungs- Engine (Accelerator) Abbildung 3: Schematische Darstellung eines Netzwerks. WAN Optimierungs- Engine (Accelerator) Mail-Server File-Server (CIFS, NFS) WAN Optimization beschäftigt sich innerhalb des Moduls ICT Optimize mir der Optimierung aller zu übertragenden Daten. Es setzt sich aus drei Einzelleistungen zusammen: Die Verhinderung von Doppelübertragungen stellt die wichtigste WAN-Optimization-Methode dar. Sie macht sich die Eigenschaft von TCP/IP zunutze, alle Daten in Pakete aufzuteilen und in kleinen Teilen zu versenden. Die Optimierungs- Engines auf Sender- und Empfängerseite speichern, welche Pakete bereits versendet wurden. Wird die gleiche Dateneinheit mehrfach angefragt, senden sie anstelle des Pakets ( Kilobyte) nur eine deutlich kleinere Referenz (5 Byte), die auf die bereits gesendete Dateneinheit verweist. Bei dieser Methode ist sofort ersichtlich, warum doppelt abgefragte Daten nahezu keine zusätzliche Belastung des WAN verursachen. Die Entlastung ist enorm, wenn man bedenkt, wie viele Mitarbeiter in einer Außenstelle, z.b. auf eine bestimmte Intranetseite oder das neue Video des CEO zur aktuellen Lage des Unternehmens zugreifen. Denn Daten werden nur beim ersten Zugriff auch tatsächlich aus dem zentralen Rechenzentrum gesendet. Jeder weitere Nutzer erhält die Daten aus dem Zwischenspeicher des Routers. Ist, wie beispielsweise bei einem Webcast, bereits im Voraus bekannt, dass eine bestimmte Datei in einer Außenstelle benötigt wird, kann die Pufferung auch im Voraus stattfinden. Der Beschleunigungseffekt zeigt sich dann bereits beim ersten Anwender. 11

12 Weitere Einsparungseffekte, die nicht so offensichtlich sind, werden ebenfalls möglich. Denn nicht nur gleiche Dateien, auch unterschiedliche Dateien bestehen aus zum Teil identischen Paketen. So enthält jede Datei eine Definition ihres Formats (z.b. Power Point). Diese Definition ist bei allen Dateien desselben Formats identisch und muss nur ein Mal übertragen werden. Mehrfach genutzte Elemente wie Bilder oder Schriftarten werden ebenfalls ein Mal gesendet und anschließend nur noch referenziert. Indem Doppelübertragungen verhindert werden, lässt sich insgesamt eine Datenreduktion von 60-95% erzielen. WAN Optimization umfasst noch zwei weitere Teilleistungen. Die erste ist eine Kompression des zu übertragenden Datenstroms. Die Daten werden in ein Format kodiert, das weniger Speicher benötigt. Das Verfahren ähnelt dem bekannten Datenkompressionsformat ZIP. Die zweite Teilleistung setzt an der Optimierung des TCP an. Bei dieser Methode wird das Transmission Control Protocol (TCP), das den Datenübertragungen zugrunde liegt, selbst optimiert. Beispielsweise wird die maximale Window Size möglichst groß gewählt oder es werden Steuerungssignale lokal von der Optimierungs-Engine beantwortet und nicht mehr über das WAN übertragen. Application Acceleration, die zweite Optimierungsmethode von ICT Optimize, beschäftigt sich nicht mit dem TCP- Datenverkehr, sondern mit der Beschleunigung einzelner Applikationen, wie z.b. Microsoft Windows File Sharing. Anwendungsspezifische Adaptoren wurden entwickelt, um gezielt die Schwächen bestimmter Applikationen auszugleichen. Ergebnis ist eine bis zu 50-fache Beschleunigung dieser Anwendungen. 12

13 4. Praktischer Nutzen. Befragungen von Unternehmen zeigen, dass in den kommenden Jahren weiterhin eine Vielzahl ICT-bezogener Themen von kritischer Bedeutung für den Unternehmenserfolg ist. Viele dieser Themenbereiche hängen eng mit den Möglichkeiten zusammen, die Application Performance Management bietet. Im Mittelpunkt steht die Betrachtung der ICT unter Effizienzgesichtspunkten. Damit verbunden ist der Wunsch, den Beitrag, den die ICT zur Performance eines Unternehmens als Ganzes leistet, besser messbar zu machen. Für beide Ziele liefert Application Performance Management entscheidende Impulse. Effizienzsteigerung ist das wichtigste IT-Thema Andere Entwicklungen haben geringere Priorität. Welche der folgenden IT-Initiativen werden 2009 in Ihrer IT-Organisation zu den wichtigsten Management-Themen gehören? (Wichtigkeit bewertet auf einer Skala von 1 [nicht geplant] bis 4 [geschäftskritisch]) Geschäftskritisch Hohe Priorität Niedrige Priorität Nicht geplant Keine Angabe IT-Effizienz erhöhen 19 % 30 % 22 % 21 % 7 % Einfluss der IT auf die Unternehmensperformance messbar machen 16 % 29 % 28 % 20 % 7 % Erarbeitung einer Risiko- und Compliance-Strategie 15 % 28 % 27 % 22 % 7 % IT-Kapazitäten und -Ressourcen erhöhen, um Innovationen voranzutreiben 15 % 28 % 28 % 22 % 6 % IT-Performance durch Adaption von CMM oder ITIL verbessern 14 % 29 % 26% 24 % 7 % IT-Zentralisierung und Shared Services vorantreiben 13 % 29 % 27 % 22 % 8 % IT-Abteilung im Unternehmen darstellen 15 % 26 % 28 % 23 % 7 % Befragung unter IT-Beauftragten nordamerikanischer und europäischer Großunternehmen (Prozentwerte ergeben aufgrund von Rundungen möglicherweise nicht 100 %). Abbildung 4: Die wichtigsten IT-Themen für das Jahr (Quelle: Forrester, The State Of Enterprise IT Budgets: 2009; Übersetzung ins Deutsche: T-Systems Enterprise Services GmbH). ICT-Ressourcen sind für ein Unternehmen nicht nur die Voraussetzung für einen reibungslosen Ablauf des Tagesgeschäfts. Sie stellen auch einen zentralen Treiber für zukünftige Innovationen dar. Hier wirkt Application Performance Management als Enabler und ermöglicht die problemlose Integration neuartiger Technologien. Ob Telepräsenz, Lösungen für Unified Communication & Collaboration, Cloud Computing oder Software as a Service sie alle benötigen eine deutlich höhere Bandbreite und ein leistungsfähigeres Netzwerk als klassische Anwendungen. APM schafft die Voraussetzungen, diese neuen Technologien mit einem überschaubaren ökonomischen Aufwand einzuführen. Die Konzentration auf Kernkompetenzen, starker Kostendruck, Branchenbewegungen oder neue Marktbedingungen dürften Unternehmen auch in Zukunft zur Zentralisierung und Konsolidierung ihrer Bereiche bewegen. Setzen sie dabei auf APM-Lösungen, können sie ihre Betriebskosten nachhaltig senken, die Produktivität steigern und sich langfristig flexibel aufstellen. 13

14 Die IT hat besonders großen Einfluss auf Kosteneinsparungen und die Steigerung der Produktivität. Inwieweit unterstützt Ihre IT momentan die folgenden Ziele? Starke Unterstützung Mittlere Unterstützung Betriebskosten des Unternehmens senken Produktivität der angestellten Endnutzer erhöhen Qualität von Produkten und/oder Prozessen erhöhen Geringe Unterstützung Keine Unterstützung 22 % 32 % 25 % 21 % 29 % 28 % 18 % 31 % 27 % Keine Angabe 18 % 5% 17 % 5% 19 % 5% Kunden akquirieren und binden Innovationen, neue Angebote oder Geschäftspraktiken anstoßen Re-Organisation der Kernprozesse des Unternehmens 19 % 14 % 16 % Befragung unter IT-Beauftragten nordamerikanischer und europäischer Großunternehmen (Prozentwerte ergeben aufgrund von Rundungen möglicherweise nicht 100 %). 30 % 28 % 26 % 25 % 30 % 30 % 23 % 22 % 22 % 7 % 4% 6 % Abbildung 5: Einfluss der IT auf die Unternehmensziele. (Quelle: Forrester, The State Of Enterprise IT Budgets: 2009; Übersetzung ins Deutsche: T-Systems Enterprise Services GmbH). 4.1 IT-Zentralisierung. Zentralisierungsbestrebungen können mehrere Gründe haben. An erster Stelle steht zumeist die Kostenperspektive. Themen mit IT-Bezug sind z.b. die Vermeidung von Effizienzverlusten aufgrund redundanter Arbeitsschritte oder die Minderung des Kostendrucks, der im Zuge einer Internationalisierung durch Betrieb und Wartung mehrerer Data- Center entsteht. In transnationalen Unternehmen ist es schwierig bzw. ressourcenintensiv, die ICT zwischen einzelnen Standorten abzustimmen. Eine Zentralisierung kann Wartung und Fehlerbehebung verbessern und die Infrastrukturkosten senken.! APM schafft die Grundlagen, um die Umsetzungsbarrieren einer Zentralisierung zu überwinden. Ein zweites Argument ist die Sicherheit in Unternehmen. Eine dezentrale Datenhaltung kann je nach ICT-Standort Sicherheitsprobleme bergen. In China etwa ist es der Regierung möglich, auf Firmenserver zuzugreifen und deren Inhalte zu überprüfen. Auch einige politisch stabile Länder wie die USA gewähren aufgrund einer entsprechenden Gesetzgebung (USA PATRIOT Act) regierungsnahen Organisationen den Einblick in vertrauliche, firmeninterne Daten. Dieses Risiko lässt sich minimieren, wenn alle firmeninternen und strategisch wichtigen Daten in einem Haupt-Data- Center gebündelt werden und dieses zentrale Rechenzentrum in einem Land mit datenschutzfördernder Gesetzgebung eingerichtet wird, beispielsweise in Deutschland. Ein drittes Argument, das für die Zentralisierung spricht, sind gesetzliche Vorgaben z.b. zu Datenintegrität und Archivierung (Basel II, EURO-SOX, GDPdU u.ä.). 14

15 Eine Zentralisierung im Bereich der ICT bietet demnach klare Vorteile. Zwischen Planung und Realisierung klafft jedoch oft eine Implementierungslücke: Die intensivere Beanspruchung des WAN führt zu einer Explosion der Bandbreiten und damit zu hohen Kosten. Gleichzeitig leidet im WAN die Performance der Applikationen. An beiden Stellen setzt APM an. 4.2 Kostenreduktion. Aus der Kostenperspektive ist der Nutzen von Application Performance Management besonders für international agierende Unternehmen beachtlich. Über den zentralen Anwendungsbetrieb senkt APM die IT-Kosten und ein schnellerer Zugriff auf Applikationen macht die Prozesse effizienter. Leistungslücken werden schneller gefunden und Fehlinvestitionen in ICT vermieden. Erfahrungen mit APM-ähnlichen Angeboten haben gezeigt, dass sich das erwartete Return-on-Investment-Potenzial einer APM-Installation auf bis zu über 250% beläuft. Der Break-Even-Point sollte demnach bereits nach ca. drei Monaten erreicht sein.! Das erwartete Return-on-Investment-Potenzial einer APM-Installation beläuft sich auf bis zu über 250%. Application Performance Management ermöglicht im Grunde erst eine reibungslose Zentralisierung der ICT, denn es macht die große Zahl von Applikationen, deren Betrieb fortan über das WAN erfolgen muss, beherrschbar. ICT Analyze, das optionale Consulting-Angebot im Rahmen von APM, deckt suboptimale Abläufe innerhalb der ICT auf und identifiziert deren Fehlerquellen. Das macht den gezielten Einsatz finanzieller Mittel in die IT- und TK-Umgebung möglich und beugt Fehlinvestitionen vor. ICT Monitor stellt zu jeder Zeit die umfassende Kontrolle der ICT-Infrastruktur sicher und sorgt für ausreichend Transparenz und die Einhaltung der Service Level Agreements. Da Fehler schneller entdeckt werden, steigt die Effizienz von Betrieb und Wartung der ICT deutlich an. Denn in immer komplexeren ICT-Infrastrukturen ist gerade der Prozess der Fehlersuche personalaufwendig und kostenintensiv. ICT Optimize ist das eigentliche Optimierungsmodul innerhalb von Application Performance Management. Es bietet eine erweiterte WAN-Optimierung und Applikationsbeschleunigung, die es über Komprimierungsvorgänge, verbesserte TCP- Protokolleigenschaften, die Eliminierung redundanter Daten und die Optimierung sämtlicher TCP-basierter Applikationen erreicht. Mit diesen Performancesteigerungen können Server- und Data-Center konsolidiert werden, was die Sicherheit erhöht und die Datenhaltung vereinfacht. Mit ICT Optimize entsteht letztlich eine sehr effiziente ICT-Infrastruktur, welche die vorhandenen Ressourcen so weit wie möglich ausschöpft und die Geschäftsprozesse bei minimalen Kosten optimal unterstützt. 4.3 Optimale Performance. Über Kosteneinsparpotenziale hinaus liegt der zweite große Vorteil von APM im reibungslosen Ablauf des Datentransfers und einer verbesserten Funktionalität aller Applikationen. Unternehmen profitieren neben der Qualität ihrer Produkte und Dienstleistungen in besonderem Maße von der Produktivität ihrer Mitarbeiter. Voraussetzung, um diese Produktivität zu entfalten, sind die Performance und die Verfügbarkeit der ICT. Application Performance Management steigert die Leistung verschiedener Anwendungen und beschleunigt so die unternehmensübergreifenden Abläufe. Ist die schwache Performance remote laufender Applikationen als Barriere beseitigt, werden die bereits erwähnten Konsolidierungsstrategien praktikabler, sowohl auf Data-Center- als auch auf Serverseite. 15

16 Sinkt die Response Time, steigt die Produktivität der remote eingebundenen Belegschaft. In Zukunft ist das im Zusammenhang mit Unified Communication & Collaboration ein wichtiges Thema. Wenn die Zusammenarbeit einfacher und schneller möglich ist nicht zuletzt zwischen mobilen Mitarbeitern und der Geschäftsstelle erhöht sich die Leistungsfähigkeit jedes Einzelnen.! Die Beschleunigung des WAN ist laut Ovum ein Focus Investment. Möglich wird die Performancesteigerung der Applikationen mit dem Einsatz von WAN-Optimization-Technologien. Sie optimieren das TCP-Protokoll dahingehend, dass Bandbreiten weitgehend ausgeschöpft werden und eine schnellstmögliche Datenübertragung bereits ab dem Verbindungsaufbau erfolgt. APM verhindert nahezu vollständig, dass doppelte Datenfragmente übertragen werden. Zudem wird über eine sessionbasierte Kompression die Datenmenge verkleinert, die über das WAN gesendet wird. Während die WAN-Optimization-Software anwendungsübergreifend wirkt, ist es die Aufgabe von Application Acceleration, die maximale Effizienz einzelner Applikationen zu erreichen. Application Acceleration optimiert die Protokolle der Anwendungen und kompensiert deren Schwächen. Zusammen mit WAN-Optimization lässt sich die Leistung der Applikationen so bis um das 50-fache steigern. In Anbetracht der aktuellen Wirtschaftslage sieht das Beratungshaus Ovum die Beschleunigung des WAN als ein Focus Investment. Die WAN-Performance gilt speziell für Dienstleistungsunternehmen als Area of Differentiation, denn sie ist eng mit dem Leistungsvermögen der Unternehmen verknüpft. 4.4 Vorbereitung und Bewertung von Infrastrukturänderungen. Treten bei Applikationen Performanceprobleme auf, scheint ein Ausbau der ICT-Infrastruktur oft unvermeidbar. Höhere Bandbreiten, Investitionen in neue Server oder der Austausch von Anwendungen sollen die Lösung bringen. Doch bleibt die erhoffte Performanceverbesserung häufig aus und die Investitionen verfehlen ihre Wirkung. Im Vorfeld einer Investitionsentscheidung ist daher eine genaue Analyse des Netzwerks und der ICT-Umgebung sinnvoll. Das Potenzial der vorhandenen Infrastruktur wird erfasst, mögliche Fehlerquellen und Verbesserungsmöglichkeiten vorab geprüft. Ob und an welcher Stelle letztendlich Investitionen notwendig sind, kann mit Hilfe von ICT Monitor zielgenau bestimmt werden. Zum Beispiel kann es erforderlich sein, die Serviceklassen anzupassen oder Optimierungsmechanismen zu verwenden, die gezielt erfolgskritische Applikationen beschleunigen. Oder es empfiehlt sich ein Ausbau der Serverlandschaft. Ziel ist stets die optimale Performance bei gleichzeitig minimalen Kosten. Mit jeder neuen Investition stellt sich diese Frage der finanziellen Angemessenheit. ICT Monitor erlaubt hier eine umfassende Wirksamkeitsmessung. Das Modul dokumentiert den Verlauf der Systemprozesse und veranschaulicht den genauen Effekt jeder Veränderung. 16

17 Die folgenden Grafiken zeigen exemplarisch die Effekte einer Infrastrukturänderung: Im ersten Beispiel wird die Serviceklasse angepasst, was sich positiv auf die Netzlaufzeiten auswirkt. Im zweiten Beispiel findet eine Erweiterung des Arbeitsspeichers statt, welche die Antwortzeiten verbessert. Der magentafarbene Trennbalken markiert den Zeitpunkt der Anpassung und macht die Verbesserung klar erkennbar. Das sorgt für echte Transparenz auf der Ebene der ICT-Performance Erhöhung der Serviceklasse senkt die Netzlaufzeit. Effective Network Round Trip Time 3.00 Time (sec) Network Round Trip Time 0.00 Abbildung 6: ICT Monitor Screenshot (Netzlaufzeit). 17

18 Eine weitere wichtige Rolle spielt ICT Monitor beim Thema Zukunftsfähigkeit der ICT-Ressourcen. Da Auslastungen statistisch erfasst und dargestellt werden, können auch potenzielle Engpässe und Probleme aktiv gemeldet werden. Ist absehbar, dass die Bandbreite nicht genügt oder die Überlastung einer Applikation bevorsteht, wird automatisch der User Help Desk informiert und kann sich der Sache annehmen. Viele Probleme lassen sich so ohne Mitwirkung des Kunden lösen. Nur wenn firmeninterne Anpassungen vorzunehmen sind oder größere Veränderungen im Bereich der ICT nötig werden, informiert der User Help Desk den Kunden und erarbeitet gemeinsam mit ihm eine Lösung Erhöhung des Arbeitsspeichers senkt die Antwortzeiten. Response Time Composition: Average Time (sec) Srv Resp Data Xfer Retrans Network Round Trip Time 0.00 Abbildung 7: ICT Monitor Screenshot (Antwortzeiten). 18

19 5. Fallbeispiele. Zwei praktische Beispiele erläutern im Folgenden den konkreten Nutzen von Application Performance Management: Fallbeispiel 1: Ein Handelsunternehmen expandiert nach Amerika. Die Situation: Ein international agierendes Handelsunternehmen positioniert sich sehr erfolgreich auf dem amerikanischen Markt. Aufgrund der hohen Rentabilität und des steigenden Umsatzes beschließt das Unternehmen, sein Geschäft zu erweitern und verdreifacht die Anzahl der in den USA vorhanden Standorte von drei auf neun. In diesen Außenstellen werden einige Anwendungen wie z.b. File-Server, Mail-Exchange, Citrix und Data Link Switching (eine Realtime-Anwendung) remote genutzt. Außerdem möchte das Unternehmen vermehrt Anwendungen im Bereich Unified Communication & Collaboration (UCC) einsetzen, um Reisekosten zu sparen und die firmeninterne Kommunikation zu verbessern. Das Data-Center befindet sich aus Sicherheitsgründen und zwecks Zentralisierung in der Nähe des Firmensitzes in Europa. Um den gestiegenen Ansprüchen gerecht zu werden, investiert das Unternehmen in die Bandbreite des WAN. Es kommt dennoch zu Performanceproblemen auf Applikationsebene. Die Lösungsansätze des Unternehmens: Das Unternehmen versucht das Problem selbsttätig zu lösen und entwickelt zwei Szenarien. Zum einen könnte das Problem durch eine massive Erhöhung der Bandbreite gelöst werden. Das wäre jedoch mit hohen laufenden Kosten verbunden. Zudem hatte eine bereits getätigte Bandbreitenerweiterung kaum zu einer Verbesserung geführt. Die Lösung wird daher verworfen. Zum anderen könnte ein zweites Data-Center in der Nähe von New York errichtet werden, um das interkontinentale Netzwerk zu entlasten. Diese Lösung würde ebenfalls die Kosten nach oben treiben, wäre doch ein zweites Data- Center zu unterhalten und mit dem europäischen zu synchronisieren. Verworfen wird diese Lösung jedoch aus einem anderen Grund: Ein Data-Center auf amerikanischem Boden ist zu unsicher, da die aktuelle Gesetzeslage der US- Regierung einen direkten Zugriff auch auf vertrauliche Daten erlaubt. Application Performance Management: Mit ICT Analyze wird eine Netzanalyse bis zur Applikationsebene durchgeführt und der Kunde wird über sein Einsparungspotenzial informiert. Mit der Installation von ICT Monitor und ICT Optimize wird die Netzwerklast so weit gesenkt, dass weder eine Erhöhung der Bandbreite noch ein zweites Rechenzentrum nötig werden und die Performance dennoch langfristig sichergestellt ist. Alle wichtigen Daten verbleiben sicher im europäischen Data-Center. Da das Unternehmen APM als Managed Service in Anspruch nimmt, wird es bei zusätzlichen Belastungen seiner Infrastruktur (z.b. aufgrund einer fortschreitenden Expansion im amerikanischen Markt) aktiv darauf hingewiesen, wann die Leistungsfähigkeit des Netzwerkes möglicherweise überschritten wird. Parallel erfährt es, wie genau die Infrastruktur erweitert werden muss, um die optimale Performance zu erhalten bzw. unnötige Kosten zu vermeiden. 19

20 Andere Erfolge von APM. Ein Sportwagenhersteller reduziert den Zeitaufwand für Backups von mehren Stunden auf 12 Minuten. Ein kommunales Rechenzentrum installiert eine Anwendung, die jedoch nicht performant läuft. Ein Austausch der Server bleibt wirkungslos. Eine vierwöchige Analyse bringt schließlich einen Programmierfehler an den Tag und mit ihm die Lösung. Ein Industrieunternehmen tauscht wegen schlechter SAP-Performance in zwei Außenstellen alle relevanten Leitungen und Router aus und verdoppelt die Bandbreite. Ohne Erfolg. Die Analyse verweist auf einen Migrationsfehler. Das Problem wird erledigt. Ein Logistikunternehmen spart ein komplettes Rechenzentrum ein, weil es die Datenübertragung um 60 % vermindert und um das 15-fache beschleunigt. Eine Zeitarbeitsfirma klagt seit der Einführung von Citrix über Performance-Probleme. Die Analyse findet den Fehler in der neuen n-tier-umgebung beim SAP-Server. Abbildung 8: Praxisbeispiele für den Benefit einer APM-Umsetzung. 20

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