應用性能管理

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應用性能管理(Application Performance Management,APM)

　　應用性能管理是指對企業的關鍵業務應用進行監測、優化，提高企業應用的可靠性和質量，保證用戶得到良好的服務，降低IT總擁有成本(TCO)，為企業帶來更多的商業利益。

　　應用性能管理能夠對整個企業的IT系統各個層面進行集中的性能監控，並對有可能出現的性能問題進行及時、準確的分析和處理。它能輕鬆地從一個IT應用系統中找到故障點，並提供有相關解決建議或方法，從而提高整體的系統性能。

　　應用性能管理可以全面地覆蓋企業的應用組件。從資料庫、中間件到ERP／CRM，還有不同種類的應用伺服器、基於J2EE和．Net平臺的企業應用，以及傳統的大型機應用等。對用戶而言，應用性能管理可以解決關鍵業務應用在日常運維過程中遇到的諸多問題。應用性能管理主要功能劃分為如下：

　　(1)監測應用性能

　　APM對所有的關鍵應用系統實時收集性能數據，從而進行主動性的性能管理、告警、優化，確保IT系統平臺能給終端客戶提供最好的服務，保證企業的運行系統的服務質量。

　　監測企業關鍵應用性能：過去，企業的IT部門在測量系統性能時，一般重點測量為最終用戶提供服務的硬體的利用率，如CPU利用率、記憶體利用率以及通過網路傳輸的位元組數。雖然這種方法也提供了一些寶貴的信息，但卻忽視了最重要的因素——用戶的響應時間。現在通過事務處理過程監測、模擬等手段可真實測量用戶響應時間，此外還可以報告誰正在使用某一應用、該應用的使用頻率以及用戶所進行的事務處理過程是否成功完成等。

　　(2)定位分析性能問題

　　APM收集了端到端的資源占用情況，從瀏覽器開始，跨越中間件伺服器，通過資料庫一直到物理存儲器的監控和檢測應用性能情況。以用戶響應時間為統一的標準來衡量各個技術層面的性能數據，避免了負責各個技術層面的廠商和技術人員互相推卸責任，提高了定位分析問題的速度，同時可以進行特定時間性能分析，解決相關性能問題。

　　(3)優化系統性能

　　性能優化是應用性能管理的主要目的。在藉助專業分析的基礎上，IT管理者可以對資料庫、中間件、應用軟體的執行效率進行針對性的調優，確保應用部件使用最為合理的系統資源，保持健康運轉。

　　APM系統可對應用系統作持續的性能優化，找出應用中的性能瓶頸。應用性能問題絕大部分是由於應用邏輯設計不合理或不良的SQL語句造成。使用APM可以迅速定位性能瓶頸，作出優化，並可以使用性能基線，自動給出優化方案或建議，剔出不合理的應用邏輯及SQL語句，避免不必要的硬體擴容。

　　(4)容量規劃和預測服務

　　APM可以發現資源使用的趨勢的周期，併進行容量規劃、合理部署、硬體升級和系統配置，減少以往在硬體上不必要的額外投資。

　　APM所提供的負載建模及預測工具用於提供長期的系統容量規劃所需的預測性分析，根據採集的性能數據建立系統性能負載模型，使用系統負載模型進行假設性問題試驗，事先瞭解應用系統環境的變化對應用系統部署、伺服器的整合、業務擴展或增加工作負荷所產生的影響，從而對系統容量規劃作出正確的決策。另外，APM還可以預測企業標定服務質量的標準和工作量等目標能否達到，基於目前的硬體、軟體環境，應用服務的響應時間能否達到規定的標準。

　　應用性能管理可以針對複雜的應用環境進行全局的性能管理。通常，一個複雜的應用環境可能會涉及的產品或組件有：主機、存儲、網路、操作系統、資料庫、中間件、web服務、頁面或終端工具等。所以，這些產品或組件組成了一個性能傳遞鏈，任何一個地方出現的瓶頸都將影響到整個應用的性能。

　　APM性能管理系統是一個完整的主動式性能管理方案，對在複雜IT環境中的應用進行實時性能檢測，分析定位根本原因，進行性能優化，並且把改進的方案投入實際的生產環境中進行校驗，保證不會出現顧此失彼的情形。其系統設計可以分為以下幾個部分，如圖所示。

　　(1)監控

　　針對應用系統的各個層次或環節的各個性能點，採集並存儲相關性能數據，同時可以設置相關性能告警指標，並能通過各種途徑產生告警。比如通過發送郵件、簡訊等，另外應用性能管理界面可以支持多種終端，如PC、PDA、手機等，讓系統管理員能隨時隨地掌握性能情況。

　　(2)查找

　　現在的IT環境非常複雜，APM性能管理系統能從巨集觀、歷史的角度監控系統的運行性能，沿著應用從請求開始，依照被處理的路徑：客戶端或瀏覽器一網路一web伺服器一應用伺服器一資料庫一主機一存儲，診斷專家們可以端到端地查看應用，查看每個技術層次在響應時間中所占的比例，以及當前或過去的某個時刻執行了哪些操作以及操作次數、操作所消耗的系統資源情況，逐步找到導致性能降低的技術層次，從而定位整個環境中的性能瓶頸。

　　(3)深入

　　為了進一步分析問題，當問題聚焦到某個技術層次之後，通過“鑽取”功能，以圖表的形式精確顯示更為詳細的性能和資源消耗情況，徹底定位根源問題。比如APM能夠鑽取到JAVA方法調用，瞭解JVM的具體設置對於性能的影響；能夠鑽取到ORACLE資料庫，分析SQL語句，例如該SQL執行的次數和時間，消耗的CPU、I／O和緩存等資源，使用的索引、執行計劃等信息，進一步從微觀粒度檢測資料庫的性能問題。

　　(4)分析優化

　　APM性能管理系統能實時採集應用性能數據，並長期保存在性能資料庫中，可以通過界面展現各種性能指標。診斷專家可以對比當前和過去不同時刻的數據，分析性能數據的差異，找到性能問題的原因，優化系統性能。另外，可以對歷史性能數據進行統計分析，能夠使用戶直觀地看到較長時間段內系統總體應用性能的發展和變化過程，對將來的發展趨勢作出判斷和預測。並對將來的系統擴容，新系統設備選型等提供技術指標參考。

　　(5)驗證

　　驗證是確保實施的性能優化措施能夠達到預期的目的，避免帶來新的性能問題等負面影響。APM可以提供真實環境模型驗證功能，在將改進真正提交到生產環境之前，提供充分的測試。驗證的過程也可能是一個長期並且迴圈的過程，需要進一步的監控、查找、深入和分析優化，不斷地提高系統的整體性能。

• 王銳,陳麗.應用性能管理的設計方法研究[J].電腦應用與軟體.2009,9