Телеметрия информационных системах

Введение.

Телеметрия – это совокупность методов сбора информации и измерения параметров, позволяющая получить необходимые сведения об удаленных объектах [1].

В мире разработки программного обеспечения телеметрия может дать представление о том, какие функции конечные пользователи используют чаще всего, обнаруживать ошибки и проблемы, а также дает информацию о производительности систем.

Серверная прикладная телеметрия

Чтобы обеспечить приемлемое время безотказной работы и производительность необходимо начать мониторинг с составляющих вашей системы. В первую очередь, с физических серверов. Мониторинг серверов и мониторинг компьютеров в целом требуют достаточное количество телеметрии, поэтому она должна быть в центре внимания.

Помимо указания того, работает ли сервер или нет, необходимо включить в телеметрию загрузку ЦП сервера, включая пики и средние значения за различные периоды времени. Нужно обратить внимание на очевидное чрезмерное использование, но также и не забывать, что недостаточное использование ресурсов процессора может указывать на проблемы. Например, недостаточное использование может указывать на проблему сетевой маршрутизации. Также нужно реализовать возможность просмотреть статистику отдельных серверов, а также статистику по группам серверов, чтобы понять, является ли загрузка ЦП системной проблемой (например, общая нагрузка на сервер приложений) или указывает на подмножество серверов, которые находятся в определенной группе (например, старое оборудование) или сервер, который собирается выйти из строя.

Другая телеметрия для мониторинга включает использование памяти сервера и загрузку ввода-вывода с течением времени. Это важно в средах, где интенсивно используется виртуализация серверов. В таких случаях статистика, сообщаемая с виртуальных серверов, может указывать не на проблемы использования ЦП или памяти, а на то, что базовые физические серверы могут быть переподписаны с точки зрения виртуализации, ЦП, связи ввода-вывода с дисками и периферийными устройствами или нехватки физической памяти. Наконец, специфичные для сервера измерения должны включать пользовательские запросы во времени, а также одновременную активность пользователей, указанную в графиках стандартных отклонений. Это даст не только информацию о производительности сервера, но и общую нагрузку на систему.

Телеметрия инфраструктуры приложения

Теперь, когда мы рассмотрели серверы и телеметрию их физических компонентов, можно немного глубже рассмотреть некоторые основополагающие компоненты построения вашего приложения, которые включают в себя сетевую инфраструктуру, инфраструктуру хранения, а также общую пропускную способность и потребление.

Понимание теоретических и практических ограничений сегментов сети имеет решающее значение для понимания того, когда пакеты будут потеряны и когда могут возникнуть «сетевые штормы». Например, когда вы приближаетесь к пределу пропускной способности сегмента локальной сети, UDP-сообщения будут потеряны, а потерянные TCP/IP-сообщения будут переданы повторно, что потенциально увеличивает проблему. Мониторинг сети должен выявить использование полосы пропускания сегмента с течением времени в разных областях сети (например, между серверами приложений и серверами баз данных). Кроме того, специфический для протокола мониторинг сети предоставит более детальное представление об использовании приложений и, возможно, проблемах производительности для определенных областей функциональности (таких как трафик HTTP/S или трафик внутренней базы данных). Кроме того, запросы мониторинга к определенным сетевым портам могут точно определить потенциальные дыры в безопасности, а также задержки маршрутизации и переключения в соответствующих сетевых компонентах.

Основное применение телеметрии

Сосредоточив внимание на самом приложении, важно отслеживать некоторые ключевые телеметрии, которые могут включать доступ к базе данных и ее обработку. С точки зрения доступа очень важно следить за количеством открытых соединений с базой данных, которые могут взлететь и повлиять на производительность. Причины этого включают большие (и растущие) пулы физических и виртуальных серверов приложений, ошибки программирования и неправильную настройку сервера приложений. Отслеживание этого с течением времени может указать на принятые ранее проектные решения, которые не масштабируются по мере увеличения использования приложений. С точки зрения обработки базы данных важно отслеживать количество запросов к базе данных, их время отклика и количество данных, передаваемых между базой данных и приложениями. Это должно включать как средние, так и выбросы. Иногда задержка может быть скрыта или затенена, если смотреть только на средние значения, но эти выбросы могут напрямую влиять и раздражать ваших пользователей.

Что касается ошибок, ваша стратегия мониторинга должна учитывать исключения приложений, ошибки базы данных или предупреждения, журналы сервера приложений для необычной активности (чрезмерная сборка мусора Java), веб-журналы, указывающие на запросы, и так далее. Это начало мониторинга индикаторов безопасности в вашем приложении.

Инструменты и стратегия

Иметь стратегию мониторинга важно, но также необходимо иметь хорошо спланированную стратегию реагирования, которая включает в себя следующее:

• •    Обнаружение первого уровня для выявления, понимания и начала анализа причины проблемы.

• •    Документированный план коммуникации, который включает имена и контактную информацию руководителей или руководителей, которые могут быстро принимать соответствующие деловые и технологические решения.

• •    Краткосрочные исправления, которые вы можете быстро определить для восстановления приложения.

• •    План расследования будущего уклонения (начиная с плана долгосрочного решения).

Для упрощения работы с данными телеметрии можно пользоваться дополнительными набором инструментов, который включает в себя:

• •    Панели мониторинга или другие инструменты визуализации для системной телеметрии и отчетности в режиме реального времени.

• •    Инструменты бизнес-аналитики для поиска скрытой информации, такой как сезонные схемы использования или реакции на изменения.

• •    Инструменты автоматизации, которые устраняют ручную работу, с автоматическим обнаружением, восстановлением и снижением рисков.

• •    Аналитика безопасности: расширенный анализ угроз, который ищет подозрительную активность пользователя, доступ к внешней сети, необычную активность в базе данных и т. д., чтобы обнаружить инциденты взлома до того, как они станут угрозой безопасности.

Работа со средствами телеметрии не только поможет реализовать надежную стратегию мониторинга, но также обеспечит ее развитие и расширение с течением времени.