Fachartikel

Seite 2 - Verkehrsmonitoring in geswitchten Netzumgebungen (3)

Spezifizierung der Last
Für die Netzwerkanalyse ist eine ausführliche Lastspezifikation erforderlich. Neben dem Festlegen von Normal- und Spitzenlasten sind dabei auch Zusatz- und Hintergrundlasten zu berücksichtigen. Beachten Sie bei der Ermittlung von Performance-Daten folgende Kriterien:

  • Differenzieren Sie nach deutlich abweichendem Benutzerverhalten.
  • Wählen Sie relevante Benutzergruppen mit erwartungsgemäß nicht zu vernachlässigbarer Belastung des Gesamtsystems aus.
  • Legen Sie die Anzahl der aktiven Arbeitsplätze und die Applikationstypen zur Angabe der zu vermessenden Anzahl von Arbeitsplätzen und der Verteilung der Applikationen fest.
Für jede Messreihe ermitteln Sie nun die transaktionsspezifischen Antwortzeiten, überprüfen und ermitteln die Auslastungsgrade der Systemressourcen und stellen die spezifischen Ressourcen-Verbräuche der stationären und temporären Prozesse fest. Dabei führen Sie zunächst eine Bestandsaufnahme der Dienstgüte mittels Ermittlung der transaktionsspezifischen Antwortzeiten durch. Anschließend ermitteln Sie die Grundlast, sprich die Prozesse der ausgewählten Transaktionen sind ablaufbereit aber inaktiv. Nun folgen die transaktionsspezifischen Ressourcen-Verbräuche an einem aktiven Arbeitsplatz.

Zur Feststellung der gegenseitigen Beeinflussung durch die parallel ablaufenden Prozesse aller ausgewählten Transaktionen führen Sie Mehrplatzmessungen durch. Um den Einfluss des unterschiedlichen und manchmal auch fehlerhaften Benutzerverhaltens zu eliminieren, sollten Sie anstelle der realen Benutzer Lasttreibersysteme einsetzen.

Falls Sie keine produktiven Applikationen verwenden können, greifen Sie auf die Lastsimulation zurück. Da Sie für die Ermittlung der Systembelastung unterschiedliche Messwerkzeuge einsetzen und diese nicht synchronisiert ablaufen und damit auch keine korrelierten Messdaten liefern, sollten Sie diese Werkzeuge zentral steuern. Automatisierte Mess- und Auswerteumgebungen sind dafür gut geeignet.
In den meisten Fällen werden Messwerkzeuge eingesetzt, die im Sampling-Verfahren arbeiten, es handelt sich hierbei also um "Zufallsexperimente". Deshalb müssen Sie bei allen Messungen Wiederholungen durchführen, um Ausreißer zu eliminieren. Ebenso sollten Sie Vorlauf- und Nachlaufphasen einplanen und den Messzeitraum größer als die fünffache Zykluszeit halten. Dadurch kann sich das Verhalten des Netzwerks einpendeln. Für Verlässlichkeit und Konsistenz der Messdaten protokollieren Sie alle Fehlersituationen und Ausfälle, um über die Gültigkeit der Messung entscheiden zu können. Ein umfassendes Kapazitätsmanagement beinhaltet die Analyse und Bewertung des Gesamtsystemverhaltens aus Endbenutzersicht. Für die Verfolgung mehrstufiger Vorgänge ist eine eindeutige zeitliche Zuordnung der einzelnen Teilschritte notwendig. Nutzen Sie hierfür eine entsprechende Uhrzeitsynchronisation. Erst damit ist es möglich, Vorgangsdauern (Antwortzeiten) aus Teilschritten zusammenzusetzen, die auf unterschiedlichen Plattformen ablaufen. Zur problemorientierten Analyse müssen außerdem Maßnahmen zur Filterung und Aggregierung von Messdaten vorgesehen sein. Damit können Sie Lasten zu Geschäftsprozessen und Benutzern zuordnen.

Eine Lastsimulation beinhaltet die Nachbildung realer Applikationen und Datenbestände sowie des Benutzerverhaltens. Im Realbetrieb werden die Lastdaten erhoben, mit denen die Clients die Netzwerke und die Server-Systeme beanspruchen. Darüber hinaus werden die Lastdaten ermittelt, mit denen die Serversysteme die Netzwerke belasten. Die Synthetisierung dieses Verhaltens erfolgt dann mittels Lastgeneratoren, die auf Basis dieser Lastdaten die entsprechenden Netz- und Serverlasten produzieren.

Realitätsnahe Lasttests durchführen
Messwerkzeuge analysieren das Systemverhalten hinsichtlich Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit und Performance und ermöglichen so die Bewertung und Dimensionierung des Gesamtsystems. Der Aufwand ist vor allem für die Auswertung der erhobenen Last- und Leistungsdaten und deren Umsetzung in die synthetischen Lastprofile sowie für die Validierung und Kalibrierung dieser Profile sehr hoch.

Deshalb wird die Lastsimulation insbesondere zur Analyse des Systemverhaltens von vernetzten IT-Strukturen eingesetzt und zwar dann, wenn einerseits sensible Daten vorliegen oder die reale Applikationen nicht eingesetzt werden können beziehungsweise sollen und andererseits zur Generierung von Hoch- und Extremlastfällen, um nicht nur die Performance sondern auch die Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit der System- und Netzwerkkomponenten zu analysieren und korrekt zu bewerten.

Last- und Performance-Tests in vernetzten IT-Umgebungen führen Sie deshalb sinnvollerweise mit einer großen Anzahl von Clients durch, um so möglichst realitätsnah und vielseitig Lasten zu erzeugen. Insbesondere ist das Einbeziehen des Netzwerks in solche Tests ist ein wichtiger Aspekt, den Sie nur mit sehr vielen Netzknoten (Clients) erfüllen. Erst durch die Möglichkeit, an vielen Clients Lasten zu erzeugen, die alle nahezu gleichzeitig oder auch nur sporadisch auf das gesamte Netzwerk und die Server-Systeme zugreifen, können Sie Funktionalität und Performance des vorhandenen Netzes und somit das Verhalten des Gesamtsystems entsprechend bewerten.

Das Durchführen derartiger Last- und Performance-Tests erfordert Mechanismen zur definierten Lastgenerierung sowie zur Ansteuerung und Überwachung der PCs. Diesbezüglich bestehen spezifische Anforderungen an die Testautomatisierung hinsichtlich Lasterzeugung, Reproduzierbarkeit und Variationsreiche sowie Konsistenz und Überprüfbarkeit der Ergebnisse. Bei Beteiligung vieler Clients empfiehlt sich wie erwähnt eine Messautomatisierung in Form einer zentralen Steuerungseinheit zur Synchronisierung der Clients und Steuerung der gesamten Umgebung, um die Kontinuität in der Erzeugung einer gleichförmigen Last zu gewährleisten.

Eine Optimierung der Messmethoden erreichen Sie durch eine automatisierte Erfassung und Übernahme der erforderlichen Eingangsdaten. Hierbei sind Last, Konfiguration und Topologie des zu untersuchenden Systems in entsprechende Modellbausteine und Parameter des entsprechenden Analysewerkzeuges umzusetzen (automatisiertes Baselining). Auf diese Weise verbessern Sie die Zeit- und Kosteneffizienz im gesamten Planungsprozess, konzentrieren sich auf den Kern der eigentlichen Planungsaufgabe und steigern die Akzeptanz beim Tooleinsatz. Unterschätzen Sie auch nicht den Bereich der Ausbildung. Die Bedienung dieser komplexen Werkzeuge erfordert ein gut ausgebildetes und qualifiziertes Personal. Das beste Werkzeug nützt nichts, wenn Sie oder Ihre Mitarbeiter dieses nicht richtig bedienen.

Seite 1: Anforderungen des IT-Betriebs ermitteln
Seite 2: Spezifizierung der Last

Im ersten Teil drehte sich alles um sFlow und NetFlow. Im zweiten Teil haben wir uns dann angesehen, inwieweit Überlast zu Netzwerkausfällen führen kann. Der dritte Teil hat erklärt, warum es wichtig ist, die Anforderungen des eigenen IT-Betriebs genau zu kennen. Und im vierten Teil gehen wir schließlich auf die Vermeidung von Flaschenhälsen und die Integration einer Netzwerkvisualisierung ein.

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18.12.2017/dr/ln/Mathias Hein

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