Performance-Management: Praxis-Tipps für effizientes Cloud-APM

Die Performance von Cloud-Anwendungen lässt sich mittels Cloud-APM überwachen. Dazu ist es aber notwendig, die alten Tools und Verfahren anzupassen.

Zur erfolgreichen Anpassung von Application Performance Management für die Cloud - als Cloud-APM bezeichnet - gehören...

die folgenden grundlegenden Schritte:

  • Festlegen von Ressourcen-Grenzen, um Performance-Schwankungen zu beschränken.
  • Anpassen von Überwachungsverfahren an die Bedingungen der Cloud.
  • Anwenden von ausgleichenden Maßnahmen, wenn sich durch direkte Anpassungen von Ressourcen Probleme im Bereich Quality of Experience (QoE) nicht lösen lassen.

Zunächst einige Definitionen: Unter APM versteht man den Prozess, Anwendungs-Ressourcen zu überwachen und anzupassen. Das geschieht, um einen durch die Verwendung im geschäftlichen Umfeld festgelegten Standard der Quality of Experience zu erfüllen. Technisch gesehen ist QoE die Summe aus der Ausführungszeit der Anwendung und der Übermittlungszeit im Netzwerk. Beides kann in der Cloud großen Schwankungen unterliegen.

Variablen für die Cloud-Performance

Eine der wichtigsten Erkenntnisse über Cloud Computing lautet: Wenn der potenzielle Cloud-Ressourcen-Pool groß und geografisch unterschiedlich verteilt ist, weichen die Netzwerk-Antwortzeiten zwischen verschiedenen Standorten im Ressourcen-Pool unweigerlich voneinander ab.

In der Regel ist die Abweichung bei der Antwortzeit im Netzwerk weniger auf die tatsächliche Entfernung zurückzuführen, als vielmehr auf die Anzahl der Hops, wie die Wegabschnitte von einem Netzknoten zum nächsten genannt werden. Um weiter entfernt liegende Hosting-Punkte zu erreichen, sind üblicherweise mehr Hops notwendig, außerdem entsteht eine größere Verzögerung. Allerdings kann sich die genaue Anzahl der Hops zwischen Ihren Benutzern und den Hosting-Punkten der Cloud bei den infrage kommenden Cloud-Netzwerk-Providern gravierend voneinander unterscheiden.

Durch einfaches Testen - zum Beispiel mit dem Diagnose-Tool traceroute - lässt sich die Leistungsfähigkeit von Verbindungen von jedem relevanten Arbeitsplatz zu unterschiedlichen Stellen in der Cloud feststellen. Das hilft, den Netzwerk-Provider mit der besten Performance zu ermitteln.

Überwachen der Performance und Prüfen der Antwortzeit

Haben Sie alle unternommen, um den Schwankungsbereich der Anwendungs-Performance im Zusammenhang mit der Verteilung der Hosting-Punkte für die Anwendung in der Cloud einzugrenzen? Dann geht es zum nächsten Schritt. Dieser besteht darin, die Verfahren und Tools zur Anwendungsüberwachung für die Cloud neu zu organisieren.

Normalerweise beginnt man bei APM damit, die Antwortzeit auf Benutzerebene zu messen und sich dann durch eine Reihe von Verbindungs- und Funktionsebenen "zur Anwendung vorzuarbeiten". Dort, wo APM-Tools auf Benutzerseite oder innerhalb der Anwendung bzw. Komponente selbst verwendet werden, sollte es möglich sein, für Cloud-basierte Anwendungen die gleichen Tools und Verfahren wie bereits im Rechenzentrum einzusetzen.

 

Bevorzugen Sie Netzwerk-Performance-Tools, die nicht mit einem Gerät, sondern mit serverseitiger Software zusammenarbeiten.

Die einzige Bedingung für Cloud-APM: Tools, die mit der Anwendung oder Komponente zusammen funktionieren sollen, müssen in das bereitgestellte Software-Image integriert werden. Das bedeutet, sie müssen kompatibel mit der Hardware- und Software-Plattform des Cloud-Dienstes sein.

Einige APM-User werden Netzwerk-Testprogramme oder andere Netzwerkmanagement-Tools nutzen, mit denen sie Anwendungs-Pakete an kritischen Stellen entdecken, um so Quellen für Verzögerungen zu identifizieren und sonstige Probleme aufzudecken. Das ist definitiv ein Vorgehen, das in einer öffentlichen Cloud nicht möglich ist. Die einzige realistische Überwachungsstrategie liegt darin, Pakete nur an Netzwerkgrenzstellen zu untersuchen. Damit ist der Verbindungspunkt zum Benutzer und zu den Komponenten der Anwendung gemeint. Höchstwahrscheinlich überwachen APM-Tools bereits die Grenze zum Benutzer. Was deshalb erforderlich sein kann, ist das Integrieren der Netzwerküberwachung in Anwendungs-Images, sodass Tools zusammen mit der Anwendung in der Cloud bereitgestellt werden und dort der Zugriff darauf stattfindet.

Wenn der Cloud-Dienst Verbindungen beinhaltet, die von mehreren Anbietern betrieben werden, gestaltet sich die Überwachung von Grenzpunkten schwierig, es sei denn, ein oder beide Anbieter stellen am Zusammenschaltungspunkt eine Überwachungsmöglichkeit zur Verfügung. Eventuell lassen sich Probleme mithilfe der Routenverfolgung aufdecken (auch hier ist "traceroute" das Mittel der Wahl), aber nur, falls die Anbieter ihre Infrastruktur für die eingesetzten Steuerungsprotokolle zugänglich machen. Wenn das nicht der Fall ist, werden die Fehlerisolierung und netzwerkspezifische Abhilfe (über Service-Level-Vereinbarungen) kompliziert. Dann müssen Sie an anderer Stelle ansetzen.

Indem man die möglichen Ursachen einkreist, soll der spezifische Fehler, der für ein Problem mit der Anwendungs-Performance verantwortlich ist, beseitigt werden - etwa durch die Umleitung einer Verbindung oder den Wechsel eines Hosting-Standorts. Wenn Sie das Problem nicht isolieren oder notwendige Änderungen nicht durchführen können, weil Sie keine Kontrolle über die Ressourcen besitzen, müssen Sie ausgleichende Maßnahmen zur Verbesserung der Performance ergreifen, um das Cloud-APM zu verbessern.

Performance-Schub für Cloud-Anwendungen

Die verfügbaren APM-Techniken lassen sich zwei Hauptgruppen zuordnen: Netzwerkbeschleunigung und Komponentenreplikation zur Lastverteilung. Zu den größten Fehlern, die ein IT-Experte machen kann, gehört die Annahme, dass Ersteres bei Netzwerkproblemen und Letzteres bei Problemen mit der Verarbeitungsgeschwindigkeit verwendet werden sollte. Unabhängig von der zugrunde liegenden Ursache des Performance-Problems lässt sich alles als ausgleichende Maßnahme nutzen, was die Leistung verbessert - denn das Ziel besteht nicht darin, das Problem zu lösen, sondern es zu neutralisieren.

Zu einer Verbesserung der Netzwerk-Performance zählt üblicherweise eine Kombination aus Datenkomprimierung, Multipfad-Übertragung und Traffic-Priorisierung. Ungefähr die Hälfte aller Unternehmen nutzt in ihren Anwendungen eine Form der Netzwerk-Performance-Steigerung. Daher gehen sie natürlich davon aus, dass sich die gleichen Tools für den Einsatz beim Cloud-APM migrieren lassen.

Wenn die Technik ein Gerätepaar erfordert (je ein Gerät an jedem Ende des Netzwerkpfads), besteht das Problem darin, dass es sich als unmöglich herausstellen kann, die Anwendungsseite des Paars in der Cloud zu installieren. Bevorzugen Sie Netzwerk-Performance-Tools, die nicht mit einem Gerät, sondern mit serverseitiger Software zusammenarbeiten. Achten Sie aber darauf, dass die Software kompatibel mit der Hardware- oder Software-Plattform der Cloud ist, da sie für die Bereitstellung in das Maschinen-Image integriert werden muss.

Die Replikation von Anwendungskomponenten bietet zusätzliche Kapazität für die Parallelverarbeitung, um die Performance unter Last zu steigern. Aber dieser Mechanismus funktioniert für das Cloud-APM nur dann, wenn das Performance-Problem durch die Anwendungslast verursacht wird. Wenn Sie annehmen, dass dies der Fall ist, sollte das Mittel Ihrer Wahl ein Server oder dedizierter Server mit höherer Leistung sein.

Wenn jedoch die Server-Performance das Problem nicht beseitigen kann und eindeutig ein Zusammenhang mit der Last besteht, ziehen Sie die Replikation in Erwägung. Damit die Replikation funktioniert, muss die Anwendung so konzipiert sein, dass sie als mehrere parallele Instanzen läuft. Dabei teilt ein Modul für den Lastenausgleich die Arbeit auf. Für seinen Einsatz in der Cloud muss dieses Modul höchstwahrscheinlich eine in der Cloud gehostete Software-Komponente sein.

Die meisten Cloud-Performance-Probleme lassen sich durch die Optimierung von Cloud- und Netzwerkverbindungen lösen. Dies geschieht, indem man sich an die allgemeinen Verfahren hält, die auch für das Anwendungs-Hosting von privaten Rechenzentren gelten. Das Risiko besteht darin, dass die benötigten Verfahren für die Einhaltung des QoE zusätzliche Cloud-Hosting-Gebühren für besondere Dienste bedeuten. Und das kann den Geschäftsplan für die Cloud gefährden. Am besten ist es, Probleme mit dem Cloud-APM in der Versuchsphase unter die Lupe zu nehmen - solange noch genug Zeit ist, die Entscheidungen zu überdenken und gegebenenfalls Änderungen vorzunehmen.

Artikel wurde zuletzt im September 2013 aktualisiert

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