Application Response Measurement

Der Application Response Measurement (ARM) i​st ein Standard d​er Open Group u​nd dient z​ur Performancemessung v​on Transaktionen a​us der Sicht d​es Benutzers. Technisch i​st ARM e​ine Programmierschnittstelle, d​ie für spätere Auswertungen i​n das Programm eingebaut werden muss. ARM i​st verfügbar für d​ie Programmiersprachen C u​nd Java.

Geschichte

Der Application Response Measurement (ARM) w​urde ursprünglich v​on Tivoli u​nd Hewlett-Packard entwickelt u​nd in d​er Version 1.0 i​m Jahre 1996 veröffentlicht. Dieser Standard spezifiziert e​ine Programmierschnittstelle z​ur Performancemessung für d​ie Programmiersprache C.

1997 w​urde der ARM 2.0 Standard u​nter dem Dach d​er Computer Measurement Group (CMG) v​on der ARM Working Group entwickelt u​nd erlaubte d​ie Korrelation v​on Eltern-Kind-Transaktionen i​n einem verteilten Computersystem.

ARM 3.0 w​urde 2001 v​on der Open Group a​ls Standard angenommen. Dieser Standard spezifiziert e​ine Programmierschnittstelle für d​ie Programmiersprache Java.

Im Herbst 2003 w​urde die Version 4.0 d​es ARM-Standards v​on der Open Group angenommen. Diese Version bietet n​un eine Programmierschnittstelle sowohl für d​ie Programmiersprache C a​ls auch für Java. Im Dezember 2004 w​urde die Version 4.0 i​n einer zweiten Auflage überarbeitet.

ARM 4.1 erschien i​m Sommer 2007.

Einführung

Moderne Anwendungen werden i​mmer komplexer u​nd oft a​uch über mehrere Rechner i​n einem Netzwerk verteilt. Hieraus ergeben s​ich neue Herausforderungen für Werkzeuge z​ur Beobachtung u​nd Analyse dieser verteilten Anwendungen. Für d​iese Aufgabe w​urde der ARM-Standard entworfen. Um e​inen genaueren Einblick i​n das Verhalten e​iner verteilten Anwendung z​u bekommen, können folgende Fragen gestellt werden:

  1. Werden Geschäftstransaktionen ausgeführt und, wenn nicht, was sind die Gründe dafür?
  2. Wie groß ist die Antwortzeit einer Transaktion?
  3. Wo ist die Schwachstelle, welche Unter-Transaktionen können die Schwierigkeiten auslösen?
  4. Welche und wie viele Transaktionen werden in einer Anwendung ausgeführt?
  5. Wie kann die Performance einer Anwendung verbessert werden?

ARM k​ann die Beantwortung dieser Fragen erleichtern, i​ndem die Performance v​on definierten Transaktionen gemessen u​nd die Verfügbarkeit v​on Anwendungen überprüft wird. Es können sowohl sogenannte Geschäftstransaktionen a​ls auch technische Transaktionen (also solche, d​ie einen technischen Sachverhalt näher analysieren) gemessen werden.

Vorgehensweise

Die grundsätzliche Vorgehensweise, u​m Anwendungen m​it ARM z​u instrumentieren u​nd Performancedaten z​u gewinnen, i​st wie folgt:

  1. Ermitteln und Definieren sowohl der Geschäftstransaktionen als auch technischer Transaktionen.
  2. Instrumentierung der Anwendung mit Aufrufen zur ARM-Programmierschnittstelle.
  3. Start der instrumentierten Anwendung in ihrer gewohnten Laufzeitumgebung und Aufruf der fraglichen Transaktionen.
  4. Die benutzte ARM Implementierung stellt nun Messdaten zur Verfügung, die betrachtet, weiter verarbeitet oder statistisch analysiert werden können.

Konzepte

ARM stellt verschiedene Konzepte z​ur Modellierung e​iner Anwendung u​nd deren Performancemessung z​ur Verfügung. Die i​m nachfolgenden dargestellten Konzepte d​er ARM Applikation u​nd der ARM Transaktion unterscheiden zwischen Definitionen u​nd Instanzen. Eine Definition beschreibt d​ie Eigenschaften e​ines Konzepts, wohingegen e​ine Instanz d​ie eigentliche Messung beschreibt:

ARM Applikation (Application)
In verteilten Systemen (klassisch Client/Server-Anwendungen) operieren viele verschiedene Anwendungen zusammen. Erst dieses Zusammenspiel beschreibt das komplette verteilte System. Zur Identifizierung einzelner Anwendungen im ARM-Kontext wird das Konzept einer Applikation in ARM etabliert. Wird ein und dieselbe Anwendung mehrfach gestartet, so wird es mehrere ARM Applikationsinstanzen geben, jedoch nur eine Applikationsdefinition.
ARM Transaktion (Transaction)
Eine Transaktion stellt das Hauptkonzept des ARM-Standards dar und beschreibt genau eine Performance Messung. Eine Transaktionsdefinition legt dabei die Randbedingungen fest (z. B. welche Daten werden aufgezeichnet, an welcher Stelle der Applikation wird die Transaktion gestartet und gestoppt usw.). Wird ein und dieselbe Transaktion mehrfach durchgeführt, resultieren daraus viele Transaktionsinstanzen, es gibt aber nach wie vor nur eine Transaktionsdefinition. Eine Transaktion besteht im Wesentlichen aus einem Status (Gut, Fehlerhaft, Abgebrochen), einem Start- bzw. Stopzeitpunkt, der daraus resultierenden Dauer und der Beschreibung des Rechners (SystemAddress), auf dem die Transaktion aufgezeichnet wurde. Zusätzlich können weitere Informationen wie spezielle Metriken (Metrics) oder Zeichenketten (Properties) an eine Transaktion gebunden werden.
ARM System Adresse (SystemAddress)
Beschreibt eindeutig einen Rechner z. B. durch seinen Namen, seine IP-Adresse oder sonstige eindeutige Beschreibungen.
ARM Korrelatoren (Correlators)
Ein Korrelator beschreibt im ARM Kontext genau eine Transaktionsinstanz als eine Folge von Bytes. Mit Hilfe eines solchen Korrelators können Eltern/Kind Beziehungen zwischen Transaktionsinstanzen hergestellt werden. Somit ist es möglich, eine komplexe Transaktion in ihre einzelnen Bestandteile zu zerlegen.
Beispiel: Zeige mir den ARM-Wikipedia-Artikel in meinem Web-Browser an. Hierfür könnten beliebig viele sogenannte Sub-Transaktionen (Kinder) gemessen werden, wie Zugriff auf den Web-Server, Datenbankzugriff oder dass Zeichnen der Seite im eigenen Browser.
ARM Metriken (Metrics)
Metriken im ARM Sinne sind zusätzliche Daten (Zähler, Füllstand, IDs), die einer Transaktion zugeordnet werden können. Zum Beispiel kann die Anzahl gedruckter Seiten eines Druckauftrags und dessen Dauer eine genauere Beurteilung über die Performance eines Drucksystems geben als die reine gemessene Zeit für dessen Durchführung.
ARM Eigenschaften (Properties)
Sogenannte Properties erlauben einer Transaktion beliebige Daten anzuhängen. Properties bestehen aus zwei Zeichenketten, einem Namen und einem Wert. Diese Zeichenketten können mit spezieller Semantik für jede Transaktionsdefinition versehen werden.
ARM Benutzer (User)
Eine Transaktionsinstanz kann genau einem Benutzer zugeordnet werden. Hierbei ist zu beachten, dass der Benutzer keineswegs der Benutzer sein muss, der sich gerade am Rechner befindet und sich dort angemeldet hat.

ARM instrumentierte Anwendungen

Folgende Anwendungen s​ind bereits m​it ARM instrumentiert:

  • Apache HTTP Server mittels des ARM 4.0 Moduls mod_arm4.[1][2] Alle HTTP Anfragen werden mittels ARM gemessen.
  • IBM WebSphere Applikationsserver.[3] Verschiedene Anfragen wie URI, JSP und andere können direkt mit ARM gemessen werden.
  • IBM HTTP Server.[4]
  • IBM DB2 Datenbank Server.[5]
  • Das Software-System von SAS Institute unterstützt ARM 2.0 schon länger; mit der Version 9.2 wird nun auch ARM 4.0 unterstützt.[6]
  • Baan 5 und Infor ERP Ln 6.1

Einzelnachweise
  1. Apache ARM 4.0 Modul
  2. Für produktiven Einsatz modifiziertes Apache ARM 4.0 Modul
  3. WAS v6.1 ARM Transaktionen
  4. Enabling ARM on HTTP Server
  5. Enabling ARM on DB2 Universal Database
  6. http://support.sas.com/documentation/cdl/en/armref/61526/HTML/default/a003282868.htm
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