Zur Webseite der Informatik

Development Project

Mobile-aware diagnosis of performance problems in enterprise applications

8SWS/12LP (van Hoorn, Okanović)

Stand: WS 2016/17

 

Hintergrund

Performance-Eigenschaften von Anwendungssystemen haben einen wesentlichen Einfluss auf Unternehmenskenngrößen. So wirken sich beispielsweise hohe Antwortzeiten oder häufige Ausfälle im Produktivbetrieb negativ auf die Kundenzufriedenheit und die Umsätze aus. Daher ist es nötig, Anwendungssysteme im Rahmen eines systematischen Application Performance Managements (APM) kontinuierlich zu überwachen. Die gesammelten Daten dienen u.a. der Diagnose von Problemen, die im Produktivbetrieb aufgrund der Komplexität der Systeme niemals vollständig zu vermeiden sind.

Im BMBF-geförderten Forschungsprojekt diagnoseIT (Expertengestützte automatische Diagnose von Performance-Problemen in Enterprise-Anwendungen) werden Methoden und Werkzeuge entwickelt, um basierend auf Messdaten (insbesondere detaillierte Traces aus der Anwendung für jede Benutzeranfrage, Systemmetriken wie CPU- und Speicherauslastung) automatisiert bekannte Problemmuster zu erkennen (z.B. 1-Lane-Bridge durch zu hohe Synchronisierung oder N+1-Problem bei ineffizienten Datenbankabfragen). Die bisher in diagnoseIT entwickelte Diagnose-Methodik beschränkt sich auf die Berücksichtigung von serverseitigen Messdaten. Insbesondere werden Zugriffe von mobilen Endgeräten bisher nicht explizit berücksichtigt, obwohl inzwischen eine Viel- bzw. Mehrzahl von Benutzern auf diese Weise auf Anwendungssysteme zugreift und spezifische Performance-Problem-Muster existieren (z.B. bedingt durch mobile Apps, Zugriffe über bandbreitenbeschränkte und wenig zuverlässige mobile Netzwerke).

 

Projektziel und Teilaufgaben

Ziel des Projekts ist die Entwicklung und Umsetzung eines Konzepts zur expliziten Berücksichtigung von mobilen Zugriffen im diagnoseIT-Ansatz. Während das Konzept technologieunabhängig sein soll, soll im Projekt ein Prototyp basierend auf iOS-basierten Endgeräten entwickelt werden.

Es ergeben sich folgende Teilaufgaben:

  • Identifikation spezifischer Performance-Anti-Patterns bei mobilen Zugriffen
  • Erweiterung des in diagnoseIT entwickelten OPEN.xtrace-Formats zur werkzeugunabhängigen Repräsentation von Traces für die mobilen Anfrageanteile
  • Entwicklung von entsprechenden Diagnose-Regeln basierend auf dem erweitertem OPEN.xtrace-Format und deren Integration in das diagnoseIT-Framework
  • Entwicklung eines Monitoring-Agenten für iOS, der die benötigen Messdaten auf mobilen Geräten sammelt. 
  • Evaluation des Ansatzes anhand mind. eines repräsentativen Beispielsystems (z.B. TicketMonster)
  • Dokumentation der Ergebnisse in Form einer Ausarbeitung

 

Zeit- und Projektplan

Der genaue Zeit- und Projektplan wird durch das Projektteam in Abstimmung mit den Betreuern entwickelt. Geplant ist, dass die Einarbeitung in das Thema (inkl. Ermittlung der Anforderungen und des Projektplans, Recherche, Einarbeitung in die Technologien etc.) während der Vorlesungszeit geschieht. Die Entwicklungs- und Abschlussphase ist als Block für die vorlesungsfreie Zeit vorgesehen. Präsentationen von (Zwischen-)Ergebnissen erfolgen z.T. im Rahmen des Kolloquiums der Abteilung Zuverlässige Softwaresysteme.

 

Veranstalter und Betreuer

Das Entwicklungsprojekt wird von der Abteilung Zuverlässige Softwaresysteme veranstaltet und in enger Zusammenarbeit mit der NovaTec Consulting GmbH (diagnoseIT-Projektpartner) betreut.

 

Referenzen

  • Webseite des diagnoseIT-Projekts:  diagnoseit.github.io
  • Dušan Okanović, André van Hoorn, Christoph Heger, Alexander Wert, and Stefan Siegl: Towards Performance Tooling Interoperability: An Open Format for Representing Execution Traces. In Proc. 13th European Workshop on Performance Engineering (EPEW), Springer, 2016
  • Christoph Heger, André van Hoorn, Dušan Okanović, Stefan Siegl, and Alexander Wert: Expert-guided Automatic Diagnosis of Performance Problems in Enterprise Applications. In Proc. 12th European Dependable Computing Conference (EDCC '16), IEEE, 2016,
  • Andreas Brunnert, André van Hoorn, Felix Willnecker et al.: Performance-oriented DevOps: A Research Agenda. Technical Report SPEC-RG-2015-01. SPEC Research Group – DevOps Performance Working Group, Standard Performance Evaluation Corporation (SPEC), 2015

ILIAS

Course material, announcements, etc. will be provided via the e-learning platform ILIAS.

Please join the ILIAS course "Development Project (WS 16/17): Mobile-aware diagnosis of performance problems in enterprise applications".