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22.02.2006

Performance-Tools sind Pflicht

Elke Mühling 
Nur die kontinuierliche Leistungsüberwachung bietet eine Basis für den effektiven und wirtschaftlichen IT-Betrieb. Performance-Tools automatisieren viele dieser Aufgaben.

Die zunehmende Virtualisierung und Flexibilisierung der IT-Infrastruktur hebt die einfache Zuordnung von Anwendungen und Betriebsmitteln auf. Diese lässt sich nur durch ein permanentes Monitoring wiederherstellen. Performance-Tools sind deshalb nicht mehr nur für Großrechner relevant, sondern kommen auch verstärkt bei anderen Hardwareplattformen und Betriebssystemen wie Unix, Linux und Windows zum Einsatz.

Gemessen wird:

• die Auslastung der Prozessoren im Benutzer- und privilegierten Modus;

• die Auslastung des physikalischen und virtuellen Speichers;

• Ein- und Auslagerungsaktivitäten (Paging und Swapping);

• die Auslastung der Paging-Datei und des Swap-Bereichs;

• die Auslastung von Cache-Bereichen;

• die Anzahl der Ein- und Ausgaben;

• die Auslastung der physikalischen/logischen Platten;

• Übertragungsraten und Zugriffszeiten von Geräten;

• Zugriffe auf Dateien;

• die Auslastung der Dateisysteme;

• Übertragungsraten von TCP/IP-Netzverbindungen;

• die Anzahl der Systemaufrufe;

• die Länge und Auslastung von Warteschlangen;

• die Anzahl der Prozesse, Threads etc.;

• der Ressourcenverbrauch von Prozessen und Workload-Klassen.

Aufgaben eines Performance-Tools

• Sammeln und Bereitstellen einer Historie von Performance-relevanten Messwerten. Dazu werden Rohdaten von Hardware- und Betriebssystem-relevanten Ressourcen periodisch abgeholt, aufbereitet und persistent gespeichert.

• Auswerten und Darstellen dieser Historie, um zufällige von relevanten Messdaten zu unterscheiden und Zusammenhänge zwischen Ereignissen zu erkennen.

• Überwachen und Bewerten der Messwerte gemäß den Vorgaben (zum Beispiel Unter-/ Überschreiten von Schwellwerten).

• Anstoßen von Reaktionen beim Eintreten von definierten Ereignissen.

Online-Überwachung

Performance-Tools sammeln Messwerte von Hardware- und Betriebssystem-relevanten Ressourcen. Sie erfassen periodisch mehrere hundert Werte aus den verschiedenen Server- und Peripherieumgebungen, die sie dann für die Online-Überwachung bereitstellen und wahlweise auch für spätere Analysen dauerhaft speichern. Der Administrator erhält eine Historie von Performance-relevanten Messwerten, die er je nach Einsatzzweck flexibel und individuell auswerten kann.

Die Online-Überwachung bietet eine übersichtliche grafische Darstellung der Messdaten. Systemspezialisten können die zeitliche Entwicklung der Daten verfolgen, das Systemverhalten beurteilen und Probleme frühzeitig erkennen. Eine regelbasierende Überprüfung der Werte ermöglicht mit konfigurierbaren Alarmmeldungen und automatisch ausgelösten Aktionen eine effiziente und weitgehend automatisierte Überwachung der Server.

Anwender haben differenzierte Möglichkeiten, die Regeln zu definieren. Beispielsweise lassen sich Messdaten verknüpfen oder unterschiedliche Grenzwerte und Aktionen für verschiedene Tageszeiten definieren, um den jeweiligen Nutzungsarten der Anlage Rechnung zu tragen. Dabei können in einer Regel nicht nur Bedingungen für die Messgrößen eines einzelnen, sondern auch für verschiedene Server verknüpft werden. Als Aktion kann unter anderem veranlasst werden, dass ein akustischer Alarm ausgelöst, eine Prozedur auf einem beliebigen überwachten Server gestartet, eine Batch-Datei auf dem PC ausgeführt wird, Administratoren per E-Mail oder SMS benachrichtigt werden oder ein SNMP-Trap gesendet wird.

Beobachtung und Analyse

Da zur Analyse von Performance-Problemen detailliertere Auswertungen benötigt werden als zur langfristigen Beobachtung und Planung der Anlagenkapazität, lässt sich der Umfang der Erfassung individuell steuern. Einige Messdaten wie beispielsweise CPU-, Speicher- und Plattenauslastung werden immer registriert, während die Ermittlung weiterer Daten je nach Bedarf individuell veranlasst werden kann.

Zur regelgestützten Überwachung können Performance-Tools die Server als Symbol darstellen, die anhand von unterschiedlichen Farben den Zustand der Rechner anzeigen: "keine Daten", "Werte im normalen Bereich" und "Alarm". Die Anzeige wird im Rahmen der konfigurierten Messintervalle ständig aktualisiert, das Server-Symbol in der entsprechenden Farbe angezeigt, und definierte Aktionen werden ausgelöst.

Für detaillierte Analysen stehen verschiedene Report-Typen mit grafischer oder tabellarischer Darstellung zur Verfügung: Snapshot-Reports zeigen den aktuellen Systemzustand. Zeitreihen-Reports geben Auskunft über die Entwicklung der gelaufenen Prozesse und deren Ressourcenverbrauch während der letzten Stunden. Server-Reports präsentieren ausgewählte Messdaten eines Servers, und globale Reports geben einen Überblick über mehrere Server.

Übersichtliche Diagramme

Die Diagramme in den Reports lassen sich durch Auswahl verschiedener Diagrammtypen (Balken, Linien, Linien logarithmiert etc.) und Farben individuell gestalten. Sie können per Mausklick gedruckt, als Grafikdatei abgespeichert oder für die Übertragung in Standardprogramme wie Word oder Powerpoint in die Zwischenablage kopiert werden.

Auch für die Server-Konsolidierung sind Performance-Tools unverzichtbar. Sie messen zunächst die Auslastung der alten Server-Infrastruktur. Mit den gewonnenen Daten können IT-Experten dann die neue, konsolidierte IT-Umgebung planen. Nach Implementierung der Server helfen die Performance-Tools dann beim Feintuning der neuen Umgebung.

Einsatzgebiete

Ein anderes Einsatzgebiet ist die Automatisierung des Ressourcen-Managements, das einen Pool von verschiedenen Hardwarebausteinen verwaltet. Während bei Servern mit virtuellen Systemen das Betriebssystem selbst die Ressourcen automatisch den virtuellen Maschinen zuordnet, liefern beim Pooling erst Performance-Tools die Informationen, mit denen sich Betriebsmittel für die jeweiligen IT-Services automatisch zu- oder abschalten lassen. Um solche Aktionen auszulösen, bieten die Überwachungs-Tools Schnittstellen, die beispielsweise ein Skript, eine Prozedur oder eine Anwendung aktivieren. Sie führen die erforderlichen Aktionen also nicht selbst aus.

Hilfreich sind Performance-Tools auch im Zusammenhang mit Service-Level-Management. Hier geht es um Reports über die Auslastung und Ressourcennutzung eines bestimmten Abrechnungszeitraums. Mit Hilfe der Tools lässt sich nachweisen, ob die Servicevereinbarungen eingehalten wurden und wie gut die Qualität der jeweiligen Dienste war.

Nebeneffekte

Nicht zuletzt unterstützen Performance-Tools eine leistungsbezogene Abrechnung von IT-Services. Anwender, die eine Server-Konsolidierung mit virtuellen Maschinen vorgenommen haben, stehen oft vor dem Problem, dass die früher einfache Zuordnung von Kunde und IT-Service aufgehoben wurde. Sie benötigen für eine Leistungsverrechnung jedoch auch künftig Informationen, welche Kosten von den verschiedenen virtuellen Systemen verursacht wurden. Performance-Tools informieren sie darüber, welche prozentualen Anteile die einzelnen virtuellen Maschinen von den wesentlichen Betriebsmitteln wie Prozessorleistung, Hauptspeicher und Plattenplatz verbraucht haben. Abgeleitet von den Gesamtkosten für Hardware und Betrieb, lassen sich die Ausgaben dann auf die einzelnen Kunden umlegen. (ue)