caplon Application & Service Monitoring (Asm)

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1 caplon Application & Service Monitoring (Asm) Serviceorientierte Architekturen und Datendienste detailliert im Blick Das caplon Application & Service Monitoring-System ermöglicht die umfassende und intelligente Überwachung und Online-Analyse von Datendiensten, Applikationsservern und Serviceorientierten Architekturen (SOA). Durch die vollständige Dekodierung des Application Layer und die Analyse von kompletten Transaktionen/ Sessions kann die Qualität von Diensten aus Anwendersicht beurteilt werden. Gleichzeitig stehen alle notwendigen Details zur Ursachenforschung zur Verfügung. Einsatzszenarien:» Monitoring-Appliance zur Transaktionsüberwachung in Serviceorientierten Architekturen, verteilten Anwendungen und Datendiensten» Überwachung von Performance und Zuverlässigkeit von Datendiensten (Performanceanalyse, SLA/KPI-Überwachung)» Erstellung von Statistiken (Antwortzeiten, Anfragen/s, Verarbeitungszeit, )» Erfassung und Dokumentation sporadischer Netzwerk- oder Server-Probleme» Ende-zu-Ende-Analyse der realen Dienste-Performance» Objektive Messung der Effekte von Tuningmaßnahmen» Identifikation der Ursachen von Performance-Problemen (Netzwerk, Datenbankserver, )» Alarmierung ( , SNMP) bei Überschreiten definierter Schwellwerte caplon ASM ist auch als reine Softwareversion lieferbar. Diese kann ohne die caplon Trace Appliance bzw. den caplon Virtual Trace Agent zur Analyse und Verarbeitung von PCAP-Files verwendet werden. Made in Germany 01 07

2 Für die Überwachung von Netzwerkdiensten mit caplon ASM ist keine Installation von Agenten oder Soft ware komponenten auf den einzelnen Servern erforderlich. Stattdessen wird die Kommunikation der Systeme im Netzwerk analysiert. Dabei geht caplon ASM weit über die Analyse einzelner Netzwerkpakete hinaus. Es werden komplette Transaktionen auf dem Applikationslayer analysiert und überwacht auch wenn diese über mehrere Server verteilt sind (z.b. Load-Balancer, Webserver, Datenbank). Die Analyse erfolgt in mehreren Schritten: Verlustfreie Erfassung aller beteiligten Netzwerkpakete Dekodierung der Transport-Protokolle Rekonstruktion der Nutzdaten auf dem Applikationslayer Korrelation der zu einer Transaktion gehörenden Pakete (basierend auf anwendungsspezifischen Transaktions-IDs, wie Bestellnummer, Kundennummer, MSISDN,...) Das caplon ASM System besteht in seiner Grundkonfiguration, etwa zur passiven Überwachung von Applikationsservern, lediglich aus dem caplon ASM Modul und der caplon Trace-Appliance. 1) Bei komplexen Diensten oder sehr hohen Datenraten (>10GBit/s) kann das System um weitere caplon Tracing-Knoten erweitert werden, um Netzwerkdaten an allen relevanten Punkten der Dienstekette bzw. IT-Infrastruktur zu erfassen. Bei virtuellen Systemen kommt der caplon Virtual Trace Agent (caplon VTA) zum Einsatz. Wichtig dabei ist, dass garantiert alle benötigten Datenpakete auch bei hoher Last vollständig erfasst werden. Denn nur dann ist es möglich, den Applikations- layer korrekt zu rekonstruieren und damit korrekt zu analysieren. Die Vorteile auf einen Blick: Keine Installation von Software-Agenten auf Servern notwendig» Geringerer Pflege aufwand» Keine zusätzliche Last oder Fehlerquellen auf den Serversystemen Unabhängig von Betriebssystem oder Hardware-Plattform der zu überwachenden Systeme 1)In Netzwerken mit geringer Datenrate kann auch eine reine Softwarelösung implementiert werden

3 Beispielszenario: Ein typisches Anwendungsbeispiel für caplon ASM ist in Abbildung 1 zu sehen: eine redundante Web-An wendung mit Load-Balancer, mehreren Web-Servern, Datenbank und Authentifizierungsserver. Mit Hilfe von caplon ASM können dabei z.b. folgende Fragen beantwortet werden: Werden alle Anfragen korrekt und ausreichend schnell beantwortet? Werden alle Anfragen vor Beantwortung durch den Authentifizierungsserver geprüft? Welchen Einfluss haben die einzelnen Komponenten auf die Gesamtperformance des Systems? Treten sporadische Fehler (fehlende Antworten, langsame Reaktion, ) auf? Bestehen Zusammenhänge zwischen den fehlerhaften Transaktionen? Womit korreliert die System-Performance Anzahl der Nutzer, Art der Anfragen, Uhrzeit, Wochentag,? Gibt es Fehler im System, die nur bei bestimmten Anfragen auftreten? Abbildung 1: typisches Anwendungsbeispiel für caplon ASM caplon ASM caplon Tracer Webserver 1 Datenbank Load Balancer Webserver n AAA-Server 03 07

4 Beschreibung der caplon ASM Engine 1 Die caplon ASM Engine ist die zentrale komponente des caplon ASM-Moduls. Sie arbeitet mehrstufig und führt folgende Arbeitsschritte durch: Datenerfassung Zur Erfassung der Netzwerkdaten kommt in Hochgeschwindigkeitsnetzwerken typischerweise die caplon Trace- Appliance zum Einsatz. Hier ist es für die Analyse der Daten wesentlich, dass alle Netzwerkpakete ver lustfrei erfasst werden. Nur dadurch kann ein Anwender sicher sein, dass keine Fehlalarme, z.b. wegen vermeintlich fehlender Antworten des Dienstes, generiert werden. Alternativ kann in Netzwerken mit geringerer Datenrate auch eine reine Software-Lösung implementiert werden. Bei virtuellen Systemen kommt der caplon Virtual Trace Agent (caplon VTA) zum Einsatz. Protokoll-Dekodierung caplon ASM untersucht den Inhalt der Netzwerkkommunikation zwischen den verschiedenen Komponenten der Dienstkette. Dazu ist es unerlässlich, dass caplon ASM die verwendeten Netzwerkprotokolle versteht. In der Dekodierungsstufe werden dazu die verschiedenen Netzwerkprotokolle entsprechend dem OSI-Schichtenmodell von unten nach oben dekodiert und fragmentierte Datenpakete wieder zusammengesetzt. Dabei werden auch Retransmissions, Über tragungsfehler oder in falscher Reihenfolge eingetroffene Pakete berücksichtigt bzw. korrekt verarbeitet. Neben den reinen Nutzdaten extrahiert caplon ASM auch für alle Protokollschichten wichtige Metainformationen (Adressen, Ports, Sequenznummern, ). Diese werden für die Nachverfolgung von Transaktionen in der anschließenden Session-Analyse verwendet. caplon ASM unterstützt alle wesentlichen Protokolle und Datenformate für typische Serviceorientierte Anwendungen und Datendienste (Ethernet, IP, TCP, UDP, http, XML, SOAP, JSON, WBXML, LDAP, SMPP, SIP ). Durch das modulare Design ist eine Erweiterung um neue oder kundenspezifische Protokolle leicht möglich. Session-Analyse und Rekonstruktion des Kommunikationgraphs Für den Anwender ist in der Regel das Ende-zu-Ende-Verhalten eines Dienstes relevant, nicht dessen einzelne Komponenten. Bei der Analyse endet caplon ASM daher nicht auf der Ebene einzelner Netzwerkverbindungen, sondern setzt diese zu kompletten Transaktionen/Sessions zusammen. Dadurch kann bei der Analyse das Verhalten aus Anwendersicht nachvollzogen werden und gleichzeitig stehen alle notwendigen Details zur Ursachenforschung zur Verfügung. 1) Diese innovative und komplexe Methode zur Session-Analyse beruht auf Ergebnissen des Forschungsprojekts ADANIAN (gefördert durch das BMWI), das unter der Führung von consistec gemeinsam mit dem Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz durchgeführt wurde. Um ein schnelles Aufsetzen des Systems für den konkreten Anwendungsfall zu ermöglichen und die Abbildung von Datendiensten oder Serviceorientierten Architekturen zu vereinfachen, kommen Methoden der Künstlichen Intelligenz zur automatischen Topologie-Erkennung und Request-Verfolgung zum Einsatz

5 caplon ASM ermöglicht durch ein einfaches Regelsystem die Anpassung der Session-Analyse an die konkreten Gegebenheiten eines Netzwerk dienstes: Es werden anhand von Filter-Kriterien (IP-Adresse, TCP Port, Inhalt, ) die einzelnen Paket-Klassen definiert (z.b. Requests an den Load-Balancer, Positiv-Antworten des Authentifizierungsservers an den Webserver, ) Basierend auf diesen Paketklassen werden Request-Response-Paare definiert. Welche Antwort zu welcher Anfrage gehört wird über Korrelationsparameter festgelegt (das kann z. B. die im SOAP-Request übertragene Vorgangs nummer sein). Ein solches Paar kann neben der Antwort eines Systems an den ursprünglich anfragenden Computer auch die Anfrage an ein Drittsystem sein. Aus den einzelnen Request-Response-Paaren wird die Topologie des kompletten Netzwerkdienstes modelliert. Das um fasst neben der 1:1 Beziehung (für jeden Request gibt es genau eine Response) auch 1:n (jeder Request erzeugt eine oder mehrere Antworten) sowie alternative Wege (z.b.: jeder Request am Load-Balancer generiert genau einen Request an einem Webserver - dabei ist es aber egal an welchem). Endergebnis der Session-Analyse ist dann ein annotierter Kommunikationsgraph. Neben der Struktur der Kommunikation für eine gegebene Session werden hier auch Performancedaten gespeichert (Zeitstempel von Netzwerkpaketen, Antwortzeiten von beteiligten Systemen) sowie konfigurierbare Felder der verwendeten Protokolle (Header-Felder, XML-Tags, ). Statistik-Generierung caplon ASM generiert aus den erfassten Daten umfangreiche Statistiken und stellt diese sowohl als Rohdaten als auch in grafischer Form zur Verfügung. Alarmierung Anwender können basierend auf der Definition der Kommunikationsstruktur beliebig viele Alarme definieren und sich z. B. informieren lassen, wenn ein System Anfragen nicht innerhalb einer vorgegebenen Reaktionszeit beantwortet, wenn die Reaktionszeit des Gesamtsystems zu hoch ist (z. B. auch abhängig vom SLA-Level eines Anwenders) oder wenn die Anzahl der Anfragen an einem System bestimmte Werte unter- oder überschreitet. Coming Soon: Zurzeit befindet sich eine adaptive Alarmierungskomponente in Entwicklung, die das normale Verhalten eines Systems analysiert und automatisch bei relevanten Abweichungen Alarme generiert (adaptive Anomalie-Erkennung). Dieses System 1) basiert nicht auf festen Schwellwerten, sondern passt sich ständig selbst an Änderungen im Normal verhalten an, so dass typische periodische Schwankungen (z.b. abhängig von Uhrzeit oder Wochentag) nicht zu Alarmen führen. 1) Die Ergebnisse des zugehörigen FuE-Projekts wurden auf der Telfor 2010 in Belgrad präsentiert

6 caplon Asm basic * caplon ASM basic ist die günstige Einstiegsvariante im Bereich Application & Service Monitoring. Das Modul bietet out of the box und ohne weiteren Konfigurationsaufwand einen umfassenden Netzwerküberblick. Durch die komfortable Weboberfläche kann caplon ASM basic individuell an Kundenbedürfnisse angepasst werden. Leistungsumfang: Die Live-Auswertung und Analyse des Netzwerkverkehrs durch caplon ASM basic liefert folgende Informationen: caplon Dashboard: Konfigurierbarer und personalisierter Überblick Baseline Informationen: Schneller Überblick über den Zustand des Netzwerks» Zeitbasierte, real-time-informationen» Datenvolumen und Anzahl der Pakete» Protokollverteilung» Top-Talker je Protokoll Layer 3/4 Analyse: Generisches Erkennen und Diagnose von Netzwerkproblemen auf IP- und TCP-Ebene» Übersicht über ICMP-Nachrichten inkl. Verteilung der Pakettypen (ICMP Code)» Generische Überwachung von TCP-basierten Diensten Anzahl der Requests Korrektheit der Checksummen Analyse von Out-of-Order Übertragung und Retransmissions» Traffic-Verteilung in Abhängigkeit der UDP / TCP-Ports * Im Gegensatz zum caplon ASM-Modul ist die Verfolgung einzelner Sessions innerhalb von Datendiensten nicht möglich. Die maximale Bandbreite ist auf 1 Gbit/s limitiert.

7 HTTP Analyse: Spezifische Analyse von web-basierten Diensten» http Antwort-Codes» Top-URLs bei HTTP-Fehlern» Anteil an verschlüsseltem Traffic Performance Analyse: Überwachung der Server-Performance und Ermittlung von Key-Performance-Indikatoren» Unterstützung verschiedener Protokolle: TCP, HTTP, SMB, Radius» Drill-Down nach Server und / oder Ports» Serverlast und Anzahl gleichzeitiger Sessions» Response-Zeiten Alamierung: Überwachung der Einhaltung von Schwellwerten und Key-Performance-Indikatoren» Komfortablel Schwellwerte in der Weboberfläche festlegen» Optional: Modul Anomalie-Erkennung (adaptive multidimensionale Anomalie-Erkennung)» Alarmierung per SNMP oder In Ergänzung zum Modul caplon Network Forensics bietet caplon ASM basic folgende Funktionserweiterungen zum komfortablen Download von Trace-Daten:» Komfortables Festlegen des Zeitbereiches zum Download von Trace-Daten aus dem caplon Network Forensics-Modul mit der Maus in den Real-Time-Diagrammen des Moduls caplon ASM basic.» Dauerhaftes und automatisches Speichern der Original-Tracedaten auf der caplon Appliance bei Erreichen eines Schwellwertes zur detaillierten Ursachenforschung.» Komfortabel Zeitspannen vor und nach dem Erreichen von Schwellwerten konfigurieren, innerhalb denen Daten dauerhaft gespeichert werden sollen. Sie wollen zusätzlich... Enzelne Sessions innerhalb von Datendiensten in Echtzeit zur umfassenden Performanceanalyse verfolgen? Komfortabel Performanceprobleme durch Fehler im Applikationslayer (z. B. durch Requests mit fehlerhaftersyntax, Übertragung fehlerhafter Credentials, Fehler beim Windowing, auseinandergelaufene Datenstände bei Systemen des Datendienstes, ) erkennen? Die Ende-zu-Ende-User-Experience bei Datendiensten ermitteln? Dienste mit mehr als 1Gbit/s überwachen? dann empfehlen wr Ihnen den "großen Bruder" - unser Modul caplon ASM. Für weiterführende Informationen kontaktieren Sie uns gerne. Ihre Ansprechpartner: consistec Engineering & Consulting GmbH Europaallee Saarbrücken Tel.: Fax: an: vertrieb@consistec.de Dr. Dirk Leinenbach Head of Tracing & Monitoring Pia Rink Head of Sales & Marketing Technische Änderungen, Druckfehler und Irrtümer vorbehalten. Produktabbildungen sind ähnlich. Alle genannten Produkt- und Firmennamen, Warenzeichen und eingetragene Warenzeichen sind Eingentum der jeweiligen Unternehmen und sind urheberrechtlich geschützt. Änderungen vorbehalten.