應用性能基線在企業(yè)信息化運維中的研究與應用

1、    應用性能基線在企業(yè)信息化運維中的研究與應用    高峰 王迪 張靜一、引言性能基線就是在可控的標準化的環(huán)境下，通過測試工具采集和人工分析后得出的有參考價值的指標數(shù)據(jù)，其主要作用包括：為容量規(guī)劃確定系統(tǒng)和應用程序的標準參考數(shù)據(jù)；為配置測試的參數(shù)和配置選項提供參考依據(jù)；為驗收測試確定系統(tǒng)是否具備自己所宣稱的能力；為性能基線的建立提供長期的數(shù)據(jù)統(tǒng)計來源以及比較基準。二、國網(wǎng)河南省電力公司現(xiàn)狀目前，河南省電力公司的基線管理辦法是借助應用性能管理軟件，配合撥測系統(tǒng)，了解和掌握系統(tǒng)當前在運情況，然后以平均值的方式計算出系統(tǒng)的平均運行基線，在此基線的基礎上上浮

2、和下調(diào)一定比例來計算基線值。依賴這種基線管理辦法，河南省電力公司為部分系統(tǒng)制訂了基礎的性能管理基線，基線管理工作已經(jīng)取得一定成效，但由于這種基線管理辦法依賴運維人員經(jīng)驗，基線的建立沒有可靠的數(shù)據(jù)及科學依據(jù)，且無法覆蓋業(yè)務系統(tǒng)的主要業(yè)務操作，在實際管理過程中存在以下問題：（一）重點業(yè)務不清晰目前的基線管理工作，是以業(yè)務為單位開展的，一個應用系統(tǒng)內(nèi)哪些業(yè)務操作是重點操作難以進行有效區(qū)分，這就使基線的制訂工作缺乏重點，實際使用過程中哪些系統(tǒng)的哪些業(yè)務操作是常用且重要的功能，缺乏有效分析手段。（二）缺乏細節(jié)的數(shù)據(jù)采集目前正在進行的基線管理工作，利用apm工具能夠基于url采集到不同業(yè)務系統(tǒng)的響應時間，

3、但由于國網(wǎng)目前一些重要系統(tǒng)的特殊性，如營銷系統(tǒng)，pms系統(tǒng)等系統(tǒng)，系統(tǒng)具體操作業(yè)務之間的切換是以url參數(shù)進行傳遞，整體url路徑不發(fā)生變化，目前無法統(tǒng)計具體業(yè)務操作的響應時間，無法采集并計算具體業(yè)務操作基線。針對這些情況，河南省電力公司從實際情況出發(fā)，以信息系統(tǒng)運行性能指標作為切入點進行面向業(yè)務的性能基線分析處理研究，通過建設性能基線管理平臺，基于歷史數(shù)據(jù)，利用統(tǒng)計學原理計算科學基線，使性能基線管理活動更加深入有效，從人工統(tǒng)計轉變?yōu)樽詣踊⒖茖W化的基線管理。三、性能基線管理的實踐（一）建設目標通過數(shù)據(jù)采集分析、基線模型生成、重要業(yè)務梳理等一系列工作，精準掌握重要業(yè)務系統(tǒng)重要業(yè)務的性能基線，并

4、根據(jù)該基線數(shù)據(jù)進行持續(xù)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)、分析處理性能問題，為河南省電力公司信息系統(tǒng)穩(wěn)定運行提供有效人員及技術支撐。（二）實施方法河南省電力公司通過系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、模型生成、關鍵業(yè)務梳理、業(yè)務統(tǒng)計分布、基線預測等方法，為業(yè)務系統(tǒng)的基線管理、基線監(jiān)控、基線梳理、基線生成提供了可靠技術支撐。1.數(shù)據(jù)采集采用嵌入式引擎的方式進行數(shù)據(jù)的采集，完成數(shù)據(jù)全量采集工作，實現(xiàn)業(yè)務基線數(shù)據(jù)的獲取與分析，數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)精度達到url參數(shù)級，完成業(yè)務性能數(shù)據(jù)的細節(jié)采集工作。2. 模型生成開展模型生成工作，以采集到的業(yè)務流量為基礎，利用統(tǒng)計學模型進行基線生成，使信息系統(tǒng)應用性能管理的基線具備科學性和有效性，模型可采用六希格瑪質

5、量管理方法，對歷史數(shù)據(jù)99%的數(shù)據(jù)作為上下基線。3. 關鍵業(yè)務梳理工作開展關鍵業(yè)務梳理工作，將不同單個功能的url進行關聯(lián)，從而使重要業(yè)務系統(tǒng)之間形成工作流，并對此工作流進行基線計算，從而使基線分析處理工作基于用戶實際操作行為進行，而不僅僅針對具體頁面。4.業(yè)務統(tǒng)計工作開展業(yè)務統(tǒng)計分布工作，按照統(tǒng)計學二八原則對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，統(tǒng)計出一個系統(tǒng)內(nèi)用戶訪問最多的業(yè)務，使數(shù)據(jù)基線制訂工作具有更強的針對性。5.數(shù)據(jù)預測工作基于基線開展數(shù)據(jù)預測工作，基于歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計學方法預測，根據(jù)現(xiàn)狀預測出問未來系統(tǒng)的變化趨勢，從而幫助管規(guī)避部分業(yè)務問題。（三）系統(tǒng)實現(xiàn)1.系統(tǒng)架構基線系統(tǒng)采用模塊化的方式設計，利用嵌入式

6、的數(shù)據(jù)采集引擎進行代碼級運行指標數(shù)據(jù)采集，之后將采集到的代碼執(zhí)行效率數(shù)據(jù)存儲至代碼執(zhí)行效率數(shù)據(jù)庫內(nèi)，將運行相關信息存儲到關聯(lián)分析數(shù)據(jù)庫內(nèi)，系統(tǒng)代碼性能分析引擎則對這些采集到的數(shù)據(jù)進行處理，在代碼執(zhí)行效率分析、內(nèi)存分析、參數(shù)關聯(lián)分析、數(shù)據(jù)庫語句分析引擎的共同作用下，為用戶提供代碼實時監(jiān)測、關聯(lián)分析報告、數(shù)據(jù)庫深度監(jiān)測功能。系統(tǒng)的架構具體如圖1所示。2.功能實現(xiàn)基線系統(tǒng)通過嵌入式數(shù)據(jù)采集引擎采集來自中間件、應用服務器、數(shù)據(jù)庫上的代碼執(zhí)行效率數(shù)據(jù)以及運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)庫內(nèi)，在這里數(shù)據(jù)處理分析引擎會對獲取到的各類數(shù)據(jù)進行處理并進行關聯(lián)分析存儲，存儲的數(shù)據(jù)最終將由數(shù)據(jù)應用層展示給用戶，進行數(shù)

7、據(jù)的各類監(jiān)測、分析以及處理工作。（1）重要業(yè)務系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)采集分析采集重要業(yè)務系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)，采集的數(shù)據(jù)應重點關注不同業(yè)務系統(tǒng)的響應時間，同時在采集力度上能夠達到url參數(shù)級別，以此區(qū)分重要業(yè)務系統(tǒng)內(nèi)部重要業(yè)務操作數(shù)據(jù)，為基線的分析工作提供數(shù)據(jù)基礎。（2）業(yè)務交易量分析提供重要業(yè)務的操作交易量排名報表，能夠按照不同應用系統(tǒng)進行區(qū)分，以此幫助管理人員分析出哪些業(yè)務操作是工作中經(jīng)常會用到的重要操作，并重點計算這些業(yè)務的響應基線。（3）業(yè)務基線計算通過對采集到的數(shù)據(jù)進行分析實現(xiàn)不同業(yè)務，不同細節(jié)業(yè)務以及不同時段的基線計算，基線的計算方法應依賴統(tǒng)計學原理，包括數(shù)據(jù)正態(tài)分布校驗，基于六希格瑪?shù)慕y(tǒng)計學基線計

8、算等。（4）業(yè)務運行數(shù)據(jù)預測提供基于歷史數(shù)據(jù)的預測活動，能夠利用統(tǒng)計學知識進行數(shù)據(jù)預測，實現(xiàn)包括anovo數(shù)據(jù)關聯(lián)分析以及蒙特卡洛分析在內(nèi)的各種預測模型分析，預測未來系統(tǒng)運行情況。（5）異常基線告警處理能夠監(jiān)控運行數(shù)據(jù)并對運行數(shù)據(jù)與基線異常時產(chǎn)生的差異數(shù)據(jù)進行告警處理，能夠根據(jù)告警信息判斷事件是否是故障還是普通偏出，能夠分析異常點并生成異常分析報告。（6）數(shù)據(jù)報表與展示提供數(shù)據(jù)報表服務，能夠對主要管理業(yè)務系統(tǒng)的基線和運行數(shù)據(jù)進行日常報表報告，幫助管理人員直觀的發(fā)現(xiàn)業(yè)務運行問題并分析數(shù)據(jù)。（四）實施環(huán)境本次性能基線系統(tǒng)建設主要部署數(shù)據(jù)采集模塊、基線分析引擎模塊、應用代碼追蹤監(jiān)控模塊以及系統(tǒng)展示平

9、臺，實施環(huán)境如表1所示：四、系統(tǒng)實施效果通過實施應用性能基線系統(tǒng)，實現(xiàn)了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、模型生成、關鍵業(yè)務梳理、業(yè)務統(tǒng)計分布、基線預測，為業(yè)務系統(tǒng)的基線管理、基線監(jiān)控、基線梳理、基線生成提供可靠技術支撐；引入代碼級監(jiān)測與管理系統(tǒng)，在性能優(yōu)化前后明確指出需要優(yōu)化的語句以及代碼，使得優(yōu)化工作更具針對性及深度，切實幫助系統(tǒng)提升穩(wěn)定性和可用性，消除故障隱患，防止故障發(fā)生，使運維管理人員在進行系統(tǒng)建轉運、日常運維、日常巡檢、應用性能優(yōu)化等多項工作時加深工作深度、提升工作效率、提升運維管理工作精細化程度，從而降低整體運維工作成本。五、結束語通過建設性能基線平臺，河南省電力公司實現(xiàn)了重要業(yè)務基線的自動化生成管理，完成了對重要業(yè)務系統(tǒng)進行業(yè)務流量監(jiān)控、基線