CC BY
77
КОМПЛЕКСНЫЕ СРЕДСТВА МОНИТОРИНГА ВЕБ-УЗЛОВ
Игнатов Юрий Юрьевич
канд. соц. наук, доцент ССЭИ РЭУ им. Г.В. Плеханова, РФ, г. Саратов
E-mail: ignatov_yy@mail. ru
COMPLEX MONITORS OF WEBSITES
Ignatov Yury
candidate of sociological sciences, associate professor of the Saratov Social and Economic Institute of the Russian Economic University of a name of G. V. Plekhanov,
Russia, Saratov
АННОТАЦИЯ
В статье рассматривается решение актуальных проблем обеспечения бесперебойной работы веб -узлов, постоянной доступности сайтов и веб-сервисов. Акцент делается на работу веб-сервера компании Microsoft — Internet Information Services (IIS) и веб-приложений .Net. Автор определяет суть комплексного мониторинга веб-узлов и конкретно показывает функциональность и работу программного инструмента, при помощи которого можно реализовывать полномасштабный мониторинг веб -решений для исключения простоев.
ABSTRACT
In article the solution of actual problems of support of smooth operation of websites, constant accessibility of sites and web services is considered. The emphasis is placed on operation of a Web server of the Microsoft company — Internet Information Services (IIS) and the web applications .Net. The author defines an essence of complex monitoring of websites and specifically shows functionality and operation of the software tool by means of which it is possible to implement full-scale monitoring of web solutions for an exception of idle times.
Ключевые слова: IIS; веб-узел; сайт; Microsoft Operations Manager; сервер; агент; консоль; ASP.Net; DotNetNuke; программный код.
Keywords: IIS; website; site; Microsoft Operations Manager; server; agent; console; ASP.Net; DotNetNuke; program code.
На современном этапе развития информационных технологий становится уже стандартом ситуация когда многим компаниям необходимо присутствие в глобальной сети Интернет. Данное присутствие в большинстве случаев выражается в создании, поддержке веб-решений по необходимым направлениям, к которым относятся информационные сайты, порталы, социальные сети, интернет-магазины, новостные системы, блоги, форумы, многообразные сервисы. Для компаний, бизнес которых построен в сфере Интернета продуманные, стабильные и развивающиеся веб -решения являются гарантией делового успеха. Цифры в только подтверждают приведенные высказывания. В апреле 2014 г. в глобальной сети зарегистрировано более 958 млн. сайтов, причем рост по отношению к марту составил 39 млн. Ведущими платформами для веб-решений в глобальной сети являются Apache и Microsoft IIS, причем в апреле 2014 г. на них приходилось 38 % и 33 % соответственно всех работающих в глобальной паутине сайтов.
Наряду с этим, необходимо отметить факт того, что если время загрузки веб-страницы интернет-магазина увеличивается на 1 секунду, это может привести к 7 %-му падению конверсии. Трудно сказать, что та или иная компания может спокойно позволить себе падение прибыли на 7 %. Если сказать о недоступности сайтов крупных интернет-магазинов, то например, при простое в течении часа Ozon.ru возможные финансовые потери могут составить 1,3 млн. руб.
Данный краткий статистический обзор указывает на актуальность решений для мониторинга состояния работы веб-узлов. Причем гетерогенная среда платформы для обеспечения работы веб-решений предполагает такой инструмент мониторинга, который мог бы контролировать и работу Apache, и работу IIS из одной коробки. Поскольку на работоспособность сайта, его скорость влияет не только аппаратные характеристики сервера, сетевого оборудования, но и широкий спектр программного обеспечения, начиная от операционной системы и заканчивая конкретным пространством имен и
классами в программном коде веб-сайта, актуален именно комплексный мониторинг веб-узлов. В рамках данной статьи сузим рассмотрение мониторинга до уровня компонентов веб -сервера Microsoft IIS 7—8 и классов программного кода запущенного на данном сервере веб -приложения на платформе ASP.Net.
Определимся с объектами мониторинга на веб-сервере. На уровне вебсервера объекты мониторинга необходимо разделить на группы: роли сервера, службы, веб-приложения, пулы приложений, различные дополнительные модули, например, авторизации. К данным группам необходимо применять такие критерии мониторинга, как доступность, конфигурация (настройки), производительность, безопасность. Перечисленные группы критериев также применяются к пулам и сайтам на веб-сервере.
Для полноценного выявления причин замедления загрузки страниц недостаточно контролировать работу компонентов веб-сервера. Необходим детальный мониторинг работы запущенного на сервере веб-приложения. Он должен включать в себя наглядное отображение цепи событий, связанной с медленным запросом или работой того или иного метода класса, функции в программно коде сайта.
В целом, средства комплексного мониторинга должны представлять собой гибкие и расширяемые программно-серверные системы, потенциально способные отслеживать работоспособность любого компонента в гетерогенной IT инфраструктуре с удобными консольными средствами консолидированного контроля, системой оповещений, автоматизацией исправлений отказов, подсистемой отчетности и средствами интеграции с другими системами. Применительно к веб-среде, комплексное средство мониторинга должна уметь гибко работать с серверами IIS и Ap ache, веб-приложениями на платформах .NET и JAVA.
Для реализации изложенных требований подходит разрабатываемый программный комплекс корпорации Microsoft — Operations Manager. Первая промышленная версия продукта появилась в 2000 г. и носило название
Microsoft Operations Manager 2000. Последняя версия продукта на текущий момент — System Center 2012 R2 — Operations Manager [3].
Главные инфраструктурные компоненты Operations Manager — сервер управления, агенты, операционная база данных и хранилище. Модель и компоненты мониторинга задаются в пакетах управления, разрабатываемые для того или иного оборудования, программного обеспечения различными компаниями. Перечисленные компоненты и оборудование, включенное в мониторинг, называются группой управления. Сервер управления является ключевым в системе мониторинга, решает задачи администрирования конфигурации группы управления и агентов, взаимодействует с базами данных.
Пакеты управления подчиняются правилу иерархичности, т. е. для работоспособности пакета управления IIS 8 необходимы уже импортированные на сервер управления пакеты для мониторинга ОС Windows Server 2012. Пакет управления для IIS 8 содержит следующие контрольные сценарии: контроль общей работоспособности сервера и состояния служб Web management, FTP, SMTP, WAS; монитор запуска и доступности веб -сайта, пула приложений, ftp сайта, виртуального сервера SMTP; обнаружение предупреждений об ошибках конфигурации, зарегистрированных компонентами IIS 8; отслеживание перезапуска пула приложений для выявления пулов, выполняющие код, который может генерировать утечки памяти или другие проблемы использования памяти с последующим изменением состояния работоспособности пула.
Пакет управления IIS задает правила сбора данных из журналов (логов) работы, включенных на стороне веб-сервера. Если журналирование не активировано, агент будет передавать только данные о состоянии запущенных служб. Журналы IIS должны быть установлены в формате расширенного файла журнала W3C для каждого сайта и виртуального сервера SMTP и NNTP.
После импортирования пакета IIS на сервер управления в области мониторинга консоли управления, имеющая интерфейс по структуре и подобию проводника Windows, появляется папка "Microsoft Windows Internet
Information Services" с представлениями, или приборной панелью (dashboards). Такие папки появляются после импортирования любого целевого пакета управления. Панели следующие: активные предупреждения (Active Alerts), все данные о производительности IIS, состояние пулов приложений, состояние FTP сайтов, состояние серверов с ролью IIS, состояние ролей IIS, выполненные задачи, состояние веб-сайтов. Также присутствуют две вложенные папки — мониторинг работоспособности и производительность. После того как агент будет развернут на веб-серверах, на обнаружение всех компонентов IIS и оценку их работоспособности может потребоваться около 4 часов.
Состояние серверов, ролей, сайтов и пулов приложений IIS система выражает в виде пиктограмм различного цвета и состояния (рис. 1). Состояние бывает четырех видов: полностью здоров (работоспособен), внимание, критическое состояние и нет связи.
Application Pool State (31)
ч Look for: State
® Healthy 0 Healthy ® Healthy
Find Now
Clear
Name
OperationsManager DefaultAppPool .NET v2.0 Classic
Path
scom-01. scom-01. scom-01.
Application Pool... Rapid Fail Prot... Periodic Restar... Idle Ti
True true 0 20
True true 0 20
True true 0 20
Рисунок 1. Часть окна консоли Operations Manager с отображением
состояния пулов приложений
По состояниям кроме «работоспособен» система генерирует «алерты», т. е. тревожные предупреждения, которые появляются в разделе «Активные алерты» (Active Alerts). В предупреждении описывается источник, время, возникшая проблема и инструкции по её устранению. В пакете управления включено более 100 правил, по которым, в случае превышения пороговых значений в работе компонентов IIS, Operation Manager генерирует предупреждения. Числовые параметры пороговых значений в пакете управления могут меняться администраторами системы на те, которые подходят к сложившимся условиям работы инфраструктуры. Замена происходит путем переопределения параметров и сохранения их в специально созданном для этого пакете
управления. При таком подходе можно всегда вернуться к эталонным значениям, формируемые с учетом лучших практик при работе с веб -серверами. Например, в правиле «HTTP сервер не смог произвести инициализацию из-за нехватки допустимой памяти», относящееся к типу предупреждений, можно переопределить следующие значения: активировать (да/нет); приоритет; строгость предупреждений.
Важной особенностью является настройка правил работы агента Operations Manager при контроле веб-сервера на котором работает 400 и более сайтов, пулов приложений. По умолчанию агент может использовать только 100 мб памяти, что для контроля такого количества сайтов не достаточно. Необходимо переопределить параметр «Порог допустимой памяти для сервиса работоспособности» (Health Service Private Bytes Threshold) до значения 200 мб, иначе агент будет периодически перезапускаться, что не позволит производить качественный мониторинг.
Система имеет функциональные возможности передавать данные предупреждения по различным каналам связи - электронная почта, мгновенные сообщения, SMS. Также есть возможность настроить выполнение определенных команд, например перезапуск служб IIS и передавать сообщения в другие системы через коннекторы, например в программу Service Manager, предназначенную для службы поддержки по работе с инцидентами.
Тем не менее, для однозначного выявления причин в замедлении производительной работы сайта, всестороннего и глубокого мониторинга одного IIS недостаточно. Необходимо видеть, как отрабатывает запросы программный код веб -приложения [1]. Для этих целей в Operations Manager 2012 R2 разработан специальный шаблон для мониторинга производительности .Net приложений, работающие под управлением IIS. Данный шаблон импортируется в систему в пакете управления
"Microsoft.SystemCenter.Apm.Web.nS7" и требует уже настроенного мониторинга IIS.
Перед началом настройки шаблона необходимо создать группу для включения веб-серверов с работающими целевыми веб-сайтами, например, на основе CMS DotNetNuke [2]. Также нужно создать пользовательский пакет управления, название которого указывает на контролируемое приложение. Созданные объекты затем добавляются в конфигурацию монитора приложений.
Монитор приложений имеет сложную структуру настроек, несколько сценариев работы и возможность добавление транзакций для разных типов объектов — веб-страница, веб-сервис, MVC-страница, WCF метод, функция. Транзакции используются для контроля отдельной страницы более конкретно, чем родительское приложение, по другим параметрах пороговых значений или в той ситуации, когда для родительского приложения отключены предупреждения. Компонент приложения продолжает контролировать страницу, определенную в транзакции при помощи порога производительности, который установлен для компонента приложения. Этот порог используется в качестве второго значения на той же странице в компоненте приложения. Если этот порог установлен выше, чем порог компонента приложения, то генерируется единственное событие, но можно получить два предупреждения производительности для транзакции, когда порог нарушен — один от компонента приложения и один от транзакции, в зависимости от параметров настройки предупреждения.
Часть данных, собираемые монитором производительности приложений отображаются в подкаталоге .Net Monitoring каталога «Мониторинг приложений» в главной консоли управления Operations Manager 2012 R2. Здесь концентрируется информация именно о состоянии приложений и данные счетчиков. Каталоги создаются для каждого настроенного шаблона APM, в который вложена панель для отображения состояния всех приложений в шаблоне, плюс подпапки для каждого контролируемого приложения или веб -сайта. Состояние компонентов представляется аналогично контролю веб -сервера — пиктограммами различного цвета. Для каждого приложения в панели состояния отображается работоспособность ASP.Net компонентов, веб-
сервисов, WCF веб-служб, Windows служб, компонентов мониторинга по сценарию на стороне клиента.
В шаблоне реализовано несколько мониторов отслеживания состояний по следующим правилам: % событий исключений из правил (ошибок) в секунду; % событий производительности в секунду, превышающий заданное пороговое значение; среднее время запроса к веб-сайту, превышающее установленное пороговое значение. Для каждого счетчика указывается интервал сбора данных, по умолчанию установленный через каждые 5 минут.
В шаблоне настраивается ряд параметров сбора данных. Для событий исключений есть варианты выбора — собирать только предупреждения, связанные с безопасностью в работе приложения, предупреждения при подключениях к сайту, предупреждения при возникновении ошибок в работе веб-приложения, либо только критические события или все сразу. Опция "Отслеживание исключений" позволяет добавить пространство имен программного кода или классы, где необходимо собрать дополнительную информацию о возникающих событиях исключений, превышающий пороговый показатель относительно других классов. В опции «Критические исключения» есть возможность добавить элементы к списку обработчиков исключений, которые отлавливают критические события в приложении.
Для монитора событий производительности указывается дополнительные параметры — «Порог события производительности (ms)», при превышении которого происходит регистрация в базе классов, отработка которых на вебсервере превысила указанный порог. Т. е. это указывает на то, что события производительности генерируются для методов, выполнение которых превысило указанный порог. Параметр «Порог чувствительности (ms)», указывает время отработки, меньше которого не производится захват методов для анализа времени выполнения по первому параметру. Это фильтр для быстрых методов, уменьшающий стек анализа, соответственно снижающий нагрузку на базу данных Operations Manager. По умолчанию события производительности обрабатываются для всех пространств имен и методов веб -
приложений, включенные в шаблон, но также можно настроить фильтр на анализ конкретного пространства имен или метода, также указав его как точку входа.
В сценарии «Мониторинг на стороне клиента» присутствует ряд дополнительных параметров контроля. Во -первых, по умолчанию производится мониторинг работы браузера только на локальном сервере. Шаблон предоставляет возможность добавлять конкретные IP адреса клиентов или диапазоны адресов для контроля или для исключения из мониторинга. Фильтр сориентирован на метод исключения, т. е. если необходимо добавить адреса клиента для мониторинга, то прописывается IP адрес, маска подсети и устанавливается запрещающий тип «Не в этой подсети». Таким образом, система исключает из мониторинге все адреса, кроме указанного в форме.
Во-вторых, в области конфигураций, относящейся к сбору данных о производительности, устанавливается временной порог уже для загрузки только веб-страниц. На стороне сервера, как мы сказали, это были методы, классы, пространства имён. Отдельно выделяется сбор данных о времени инициализации страницы Ajax и Windows Communication Foundation (WCF) компонентов, регулируемый параметром порога в миллисекундах. Причем объем входящих запросов, попадающих под контроль можно указывать в диапазоне от 0 % до 100 % (значит все запросы), тем самым регулируя выборку мониторинга.
В-третьих, можно настраивать сбор данных о содержании контента, переданного клиенту, видеть объем графических объектов, скриптов, каскадных таблиц стилей, глобальных переменных, стек исключений. На рисунке показана часть отчета в консоли "Application Diagnostic" о работе CMS DotNetNuke, где видна структура контента по объему и в процентном соотношении, время загрузки (рис. 2). Также реализованы отчеты по событию производительности, где отображен стек выполнения страницы на стороне сервера со временем отработки каждого метода класса.
Система Operations Manager 2012 R2, как комплексное средство мониторинга, имеет обширный функционал по контролю и анализу работы веб -узлов, включая веб-приложения. В рамках статьи мы рассмотрели часть возможностей для IIS 7-8, ASP.Net сайтов, но система также позволяет контролировать и веб-сервера приложений TomCat, JBoss, WebLogic, WebSphere и код JAVA на nix платформе.
Рисунок 2. Часть отчета Operations Manager в консоли "Application
Diagnostic"
С поставленными требованиями для выявления узких мест в загрузке сайтов ASP.Net, оперативного предупреждения сбоев система справляется в полной мере, предоставляет богатый аналитический инструментарий для системных администраторов и программистов. Архитектура данного комплексного средства мониторинга является расширяемой, позволяет создавать собственные пакеты управления для отслеживания нюансов работы веб-узлов, отсутствующие в стандартных пакетах.
Список литературы:
1. Гусятников В.Н., Безруков А.И. Стандартизация и разработка программных систем. М.: Финансы и статистика, 2010. — 288 с.
2. Игнатов Ю.Ю. Анализ asp.net систем управления контентом в веб -представительствах компаний // Междисциплинарные исследования в
области компьютерного моделирования и информатики: материалы 3-й научно-практической конференции. (Тольятти, 20—21 фев. 2014 г.). Ульяновск, 2014. — С. 400—405. 3. Chris Amaris, Rand Morimoto, Pete Handley, David E. Ross. Microsoft System Center 2012 Unleashed. Person Education, Inc, 2012. — 1011 c.
