Performancemanagement für serviceorientierte Java-Anwendungen (eBook)

Vorwort 7
Die Struktur des Buches 8
Danksagungen 10
Inhaltsverzeichnis 13
1 Einführung 18
1.2 Ein Performancemeeting 18
1.3 Das fachliche und technische Umfeld 21
1.4 Performanceaspekte 22
1.5 Neue Herausforderungen 25
1.6 Performance als interdisziplinäre Herausforderung 27
Literatur 28
2 Performance und Entwicklungsprozess 29
2.1 Motivation 29
2.2 Rollen und Aufgaben 30
2.2.1 Der Facharchitekt 30
2.2.2 Der IT-Architekt 31
2.2.3 Der Entwickler 32
2.2.4 Der Systemadministrator 33
2.3 Aufbau eines Performanceteams 34
2.3.1 Organisationsstruktur des Performanceteams 35
2.3.2 Kickoff-Workshop des Performanceteams 38
2.4 Performance- und Lasttests 48
2.4.1 Der Testplan 49
2.4.2 Testvorbereitung 51
2.4.3 Testdurchführung 56
2.4.4 Analyse und Testberichte 56
2.5 Zusammenfassung 57
Literatur 58
3 Quantitative Methoden 59
3.1 Motivation 59
3.2 Ressourcen und Warteschlangen 61
3.2.1 Begriffsfestlegungen und Definitionen 62
3.2.2 Auslastung und das Utilization Law 63
3.2.3 Das Forced Flow Law 65
3.2.4 Die Queueing-Formel von Little 66
3.2.5 Response Time Law 67
3.3 Mean Value Analysis 69
3.3.1 Das Arrival-Theorem 71
3.3.2 Implementierung des MVA-Algorithmus 72
3.3.3 Anwendungsmöglichkeiten der Mean Value Analysis 75
3.4 Zusammenfassung und Ausblick 78
Literatur 80
4 Simulationstechniken 81
4.1 Motivation 81
4.1.1 Kleine Ursache – große Wirkung 82
4.2 Rechnergestützte Simulationsmodelle 83
4.2.1 Simulation als Alternative zu Testverfahren 84
4.2.2 Simulation als Alternative zu analytischen Verfahren 84
4.3 Begriffsbildung und Definitionen 85
4.3.1 Der Systembegriff 86
4.3.2 Der Modellbegriff 86
4.3.3 Datenstrukturen 87
4.4 Diskrete Ereignissimulation 88
4.4.1 Entitäten, Ressourcen und Attribute 88
4.4.2 Ereignisse, Aktivitäten und Prozesse 89
4.4.3 Algorithmische Grundprinzipien einer Simulation 92
4.5 Zusammenfassung 96
Literatur 98
5 Dokumentation der Performanceanforderungen 99
5.1 Motivation 99
5.2 Nicht-funktionale Anforderungen 101
5.2.1 Die Dualität von Anforderungen 101
5.2.2 Die Bedeutung der nicht-funktionalen Anforderungen 102
5.2.3 Anforderungsdokumentation als Balanceakt 102
5.3 Die zentralen Performanceanforderungen 103
5.3.1 Mengengerüste und Volumen 103
5.3.2 Antwortzeiten aus Benutzersicht 105
5.3.3 Durchsatz 111
5.3.4 Verfügbarkeit 111
5.3.5 Skalierbarkeit 116
5.4 Service Level Agreements 118
5.4.1 Performancekontrollen etablieren 119
5.4.2 SLA und SOA 120
Literatur 122
6 Werkzeugunterstützte Kapazitätsplanung 123
6.1 Zielsetzung und Motivation 123
6.2 Die Notwendigkeit von Modellerweiterungen 124
6.2.1 High Performance On Demand Solutions 125
6.3 On Demand Performance Advisor 125
6.3.1 What-If-Analysen und Anwendungsmodi 127
6.3.2 Verfahrensweise 127
6.3.3 MVA-Erweiterungen 132
6.4 Kapazitätsplanung einer Versicherungsanwendung 133
6.4.1 Antragserfassung und Vertragsverwaltung 133
6.4.2 Anwendungsfälle und Lastszenarien 134
6.4.3 Ressourcenbedarfsermittlung im Lasttest 135
6.4.4 Performanceziele 136
6.4.5 Auswertung des Modells 138
6.5 Zusammenfassung und Ausblick 141
6.5.1 Restriktionen 141
6.5.2 Ergänzende und alternative Werkzeuge 142
Literatur 144
7 Simulation von Geschäftsprozessen 145
7.1 Motivation 145
7.1.1 Modelle als Orientierungsrahmen 145
7.1.2 Analogien nutzen 146
7.1.3 Performanceanforderungen identifizieren 146
7.2 Prozessmanagement und Simulation 146
7.2.1 Analyse und Modellbildung 147
7.2.2 Entwicklung und Deployment 148
7.2.3 Prozessmonitoring 148
7.3 WebSphere Business Modeler 148
7.3.1 Aktivitäten 149
7.3.2 Business Items 149
7.3.3 Ressourcen und Rollen 150
7.4 Fallbeispiel Schadensmanagement 150
7.4.1 Automatisierte Belegverarbeitung 151
7.4.2 Der fachliche Hintergrund 152
7.4.3 Die fachlichen Objekte 153
7.4.4 Ressourcen und Rollen 154
7.4.5 Aktivitäten, Services und Entscheidungspfade 154
7.5 Ziele der Prozessanalyse 157
7.6 Simulationsergebnisse 159
7.6.1 Ein Arbeitstag in der Schadensabteilung 160
7.6.2 What-If-Analysen 163
7.7 Zusammenfassung und Ausblick 167
7.7.1 Planung von Simulationsprojekten 168
Literatur 169
8 Java Monitoring und Profiling 170
8.1 Zielsetzung und Motivation 170
8.2 Die Qual der Wahl 171
8.2.1 Projektübergreifendes Produktmanagement 172
8.2.2 Performancetests durch Werkzeugevaluierung 174
8.2.3 Anwendungsspezifische Messverfahren 175
8.2.4 Einschränkungen und Nachteile 176
8.3 Ein Java Monitor im Eigenbau 178
8.3.1 Leistungsbeschreibung des Performancemonitors 179
8.3.2 Profiling versus Monitoring 181
8.3.3 Werkzeugportfolio 183
8.3.4 Die Unterstützung durch Java 183
8.4 Java Virtual Machine Profiler Interface 187
8.4.1 Klassifikation der JVMPI-Ereignisse 188
8.4.2 Ein erster prototypischer Versuch 190
8.4.3 Byte-Code-Instrumentierung 194
8.4.4 Byte Code Engineering Library 197
8.4.5 Der Monitor im ersten Einsatz 207
8.5 Neuerungen in Java 5 210
8.6 Bewertungskriterien für kommerzielle Werkzeuge 214
8.6.1 Schlechte Antwortzeiten bei geringer Systemlast 215
8.6.2 Ressourcenbedarf der Werkzeuge 216
8.6.3 Ressourcenermittlung und Auslastungsprofile 217
8.6.4 End-To-End Monitoring und Transaktionstracking 219
8.6.5 Weitere Anforderungen 221
8.7 Zusammenfassung 222
Literatur 223
9 Visualisierungstechniken 224
9.1 Motivation 224
9.2 Grundlegende Aspekte der Visualisierung 226
9.3 Streudiagramme 226
9.3.1 Einsatz von Mobilfunktechnologien 227
9.3.2 Laufzeiten eines Servlets 229
9.3.3 Speicherverhalten einer J2EE-Applikation 230
9.4 Balkendiagramme und Histogramme 232
9.4.1 GPRS-Benchmarkdaten im Histogramm 232
9.4.2 Klasseneinteilung über Anwendungsfälle 234
9.5 Interaktive Visualisierungstechniken 234
9.5.1 Eine Versicherungsanwendung im Internet 235
9.5.2 Ergebnisse des Tests 237
9.5.3 Die Analyse mit Treemaps 238
9.5.4 Detailanalyse und Problemlösung 241
9.6 Ein Chartgenerator in Perl 242
9.6.1 Die Struktur der Rohdaten 243
9.7 Zusammenfassung 248
Literatur 249
10 Beispielszenario Webservice 250
10.1 Motivation 250
10.2 Rahmenbedingungen und Gestaltungsmöglichkeiten 251
10.3 Das Beispielszenario 252
10.4 Aufbau der Testumgebung 253
10.4.1 Der Webservice 253
10.4.2 Applikationsserver und Lasttreiber 255
10.5 Der Single-User-Test 257
10.6 Der Webservice als Warteschlangenmodell 258
10.6.1 Modellierung von Mehrfachressourcen 259
10.6.2 Analytische Performanceprognose und Validierung 260
10.7 Die Simulation eines Webservice 262
10.7.1 Die Komponenten des Modells 262
10.8 Das Webservice-Modell in Desmo-J 265
10.8.1 Die Modellklasse 265
10.8.2 Das Ereignis RequesterRequestServiceEvent 268
10.8.3 Das Ereignis WorkerThreadLookUpEvent 269
10.8.4 Das Ereignis WorkerThreadFinishService 270
10.8.5 Ergänzende Elemente der Simulation 271
10.9 Simulationsergebnisse 273
10.9.1 Häufigkeitsverteilung der Antwortzeiten 274
10.10 Limitierte Warteschlangen 277
10.11 Zusammenfassung 278
Literatur 279
Sachverzeichnis 280