JP5794181B2 - プログラム、分析方法、情報処理装置 - Google Patents
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Description
なお、コンピュータを用いてサーバの性能を解析するための、さまざまな技術が考えられている。例えば、複数のサーバを含むコンピュータ・システムのレスポンスに関する分析を行う分析方法が考えられている。
〔第1の実施の形態〕
まず第1の実施の形態について説明する。第1の実施の形態は、分析対象装置の処理の応答時間の悪化要因を判定するものである。第1の実施の形態では、情報処理装置が、応答時間が所定の閾値より長い処理に関する処理要求時刻と応答時刻とを用いて、該当処理の入出力に特化して、処理要求の入力頻度の推移と応答の出力頻度の推移とを分析する。これにより、応答時間の悪化要因となる状態を際立たせた分析結果を得ることができ、その分析結果に応じて、応答時間の悪化要因を判定することが可能となる。
第1の分析手段1cは、抽出した処理期間情報の要求時刻に基づいて、応答時間が閾値を超えている処理に関する、処理要求の入力頻度の推移を分析する。例えば第1の分析手段1cは、処理要求の入力頻度が高レベルか低レベルかの状態の推移に応じて、一時高レベル、一定高レベル、一定低レベルのいずれかに、入力タイプを決定する。一時高レベルは、処理要求の入力頻度が一時的に高レベルとなったときの入力タイプである。一定高レベルは、処理要求の入力頻度が継続して高レベルであるときの入力タイプである。一定低レベルは、処理要求の入力頻度が継続して低レベルであるときの入力タイプである。なお入力タイプが一定高レベルか一定低レベルかは、例えば所定の分析期間内の処理要求の数が所定値を超えるか否かで判断できる。この場合、処理要求の数が所定値を超えれば、入力タイプが一定高レベルと判断され、処理要求の数が所定値以下であれば、入力タイプが一定低レベルと判断される。
〔第2の実施の形態〕
次に第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態は、複数階層システムに含まれるサーバのレスポンス悪化の外的要因としてオーバーロードと入力サージ、内的要因としてアクセス競合を判別するものである。ここでオーバーロードは、継続的に処理負荷が過大であることである。入力サージは、一時的にリクエストが集中したことである。競合は、複数の処理が同一資源を同時に利用しようとすることである。
表示部190は、メッセージ対記憶部160に格納されているメッセージ対に基づいて、レスポンス時間の状況を視覚的な図で表示する。例えば表示部190は、時間経過に伴う、メッセージ対ごとのレスポンス時間を散布図で表示する。また表示部190は、分析結果記憶部180に格納された分析結果を表示することもできる。
以上のような構成の分析サーバ100における分析処理について以下に説明する。
[ステップS101]キャプチャ部110は、Webサーバ21〜23、Appサーバ24,25、またはDBサーバ26に入出力されたパケットをキャプチャする。例えばキャプチャ部110は、スイッチ装置31,32やネットワークタップ33〜35でコピーされたパケットを、スイッチ装置36を介して取得する。キャプチャ部110は、キャプチャしたパケットにタイムスタンプを付与し、キャプチャデータ記憶部120に格納する。
次に、図5に示した各記憶部に格納される情報について、具体的に説明する。
図7は、メッセージデータ記憶部のデータ構造の一例を示す図である。メッセージデータ記憶部140には、復元された複数のメッセージが、時系列に格納されている。このように時系列に並べられたメッセージが、時系列データである。図7では、各メッセージの左に、メッセージデータ記憶部140内での行番号を示している。なお、メッセージデータ記憶部140には、各階層間の処理要求および応答に関連するメッセージ以外のメッセージに関しては図示を省略している。
時刻フィールド142は、メッセージをキャプチャした時刻を示すフィールドである。
セッション番号フィールド143は、業務システムにおけるメッセージの送受信に用いるリソースを管理するためのセッション番号を示すフィールドである。
送信先アドレスフィールド145は、メッセージの送信先のサーバのIPアドレスおよびポート番号を示すフィールドである。
メッセージフィールド147は、コマンド種別フィールド146に示されたリクエスト等のメッセージ内容を示すフィールドである。
ここで、メッセージデータ記憶部140内のメッセージ中のその他のIPアドレスと各装置との対応関係は次の通りである。
リクエスト時刻の欄には、メッセージ対に含まれるリクエストメッセージの検出時刻が設定される。
プロトコルの欄には、メッセージ対に含まれるメッセージのプロトコルが設定される。
図9は、分析結果記憶部のデータ構造の一例を示す図である。分析結果記憶部180には、レスポンス悪化要因テーブル181が格納されている。レスポンス悪化要因テーブル181には、区間、入力タイプ、出力タイプ、およびレスポンス悪化要因の欄が設けられている。
入力タイプの欄には、区間内でレスポンス悪化が検出された場合における入力タイプが設定される。入力タイプには、例えば一定低レベル、一定高レベル、および一時高レベルがある。一定低レベルとは、レスポンス時間が所定の閾値以上のメッセージ対におけるリクエストメッセージの量が、区間内を通して低レベルである場合の入力タイプである。一定高レベルとは、レスポンス時間が所定の閾値以上のメッセージ対におけるリクエストメッセージの量が、区間内を通して高レベルである場合の入力タイプである。一時高レベルとは、レスポンス時間が所定の閾値以上のメッセージ対におけるリクエストメッセージの量が、区間内で一時的に高レベルとなり、それ以外は低レベルである場合の入力タイプである。
・ΔT:分析時間幅(正の実数)
・THR:レスポンス閾値(正の整数)
・A:希釈パラメータ(1以上の整数、例えば2〜3程度)
・C:頻度マージンパラメータ(1以上の整数、例えば2〜3程度)
分析時間幅ΔTは、レスポンス悪化要因の分析を行う区間の時間幅である。観測期間を分析時間幅ΔTの複数の区間に分割して得られた各区間が、レスポンス悪化要因の分析の対象となる。
[ステップS111]分析部170は、レスポンス時間がレスポンス閾値THR以下のメッセージ対における平均のレスポンス時間を計算し、Rに設定する。例えば分析部170は、メッセージ対管理テーブル161に登録された各メッセージ対のレスポンス時間を計算する。レスポンス時間は、例えばレスポンス時刻からリクエスト時刻を減算した値である。次に分析部170は、各メッセージ対のレスポンス時間とレスポンス閾値THRとを比較する。さらに分析部170は、メッセージ対記憶部160から、レスポンス時間がレスポンス閾値THR以下のメッセージ対を抽出する。そして分析部170は、抽出したメッセージ対のレスポンス時間の平均を計算し、計算結果をRに設定する。
[ステップS115]分析部170は、識別番号Tの区間内に実行された処理のメッセージ対を、分析対象メッセージ対として抽出する。この処理の詳細は後述する(図11参照)。
[ステップS119]分析部170は、ステップS115で抽出されたメッセージ対に基づいて、出力タイプ判定処理を行う。この処理の詳細は後述する(図16参照)。
図11は、分析対象メッセージ対抽出処理の手順の一例を示すフローチャートである。以下、図11に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
[ステップS132]分析部170は、ステップS131で抽出したメッセージ対のうち、レスポンス時間がレスポンス閾値THR以上のメッセージ対を抽出し、分析対象メッセージ対として抽出する。
図13は、分析期間短縮処理の手順の一例を示すフローチャートである。以下、図13に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
[ステップS143]分析部170は、マッピング後の分析期間の長さをT’に設定する。
図15は、入力タイプ判定処理の手順の一例を示すフローチャートである。以下、図15の示す処理をステップ番号に沿って説明する。
次に、出力タイプ判定処理について詳細に説明する。
[ステップS161]分析部170は、T’を、識別番号Tの区間内のレスポンスメッセージの数と希釈パラメータAとで除算し、除算の結果をΔtとする。なおレスポンスメッセージの数は、ステップS115で分析対象として抽出されたメッセージ対のうち、識別番号Tの区間内のレスポンス時刻が設定されたメッセージ対の数である。レスポンスメッセージの数をM(Mは1以上の整数)とすると、「Δt=(T’/M)/A」で表される。希釈パラメータAは定数であるため、Δtは、識別番号Tの区間内のレスポンスメッセージの数に応じた値となる。レスポンスメッセージの数が多いほど、Δtは小さくなる。
次に、入力タイプと出力タイプとに応じたレスポンス悪化要因出力処理について詳細に説明する。
[ステップS171]分析部170は、レスポンス悪化要因テーブル181を参照し、識別番号がTの区間の入力タイプを判断する。分析部170は、入力タイプが一定低レベルであれば、処理をステップS172に進める。また分析部170は、入力タイプが一定高レベルであれば、処理をステップS176に進める。さらに分析部170は、入力タイプが一時高レベルであれば、処理をステップS180に進める。
図18は、レスポンス悪化要因の判定パターンを示す図である。図18では、列の項目名として入力レベルが設定され、行の項目名として出力レベルが設定されている。各列と行の交わった位置に、列の項目名に示される入力レベルと行の項目名に示される出力レベルとの組に応じたレスポンス悪化要因が設定されている。
図21は、オーバーロード発生時のリクエスト・レスポンス頻度の例を示す図である。図21には、オーバーロード発生時のリクエストメッセージ頻度曲線65と、オーバーロード発生時のレスポンスメッセージ頻度曲線66とが示されている。
図24は、レスポンス悪化要因判定例を示す図である。図24の例では、ΔTが100ms、希釈パラメータAが2、頻度マージンパラメータCが2であるものとする。このとき、観測期間を100msで分割したときの1番目の区間(0〜100ms)のレスポンス悪化要因を分析する。
次に抽出されたメッセージ対に対応する処理が実行されていない期間が、分析対象から除外され、分析期間が短縮される。図24の例では、80ms〜100msの期間には、抽出されたメッセージ対に対応する処理は実行されていない。そこで、分析対象の期間が0ms〜80msの期間に短縮され、T’=80msとなる。
このとき、表示部190は、散布図を使った対話的なデータ分析の表示モード自動変更を行うことができる。「散布図を使った対話的なデータ分析」とは散布図の一部分をマウスなどで範囲指定してデータ分析を行う分析方法である。この場合、散布図の点のうち、分析対象とするメッセージ対を示す点が矩形で囲めると、使い勝手がよい。メッセージ対を示す点を散布図にプロットする場合、リクエストメッセージ検出時刻でプロットするやり方と、レスポンスメッセージ検出時刻でプロットするやり方があるが、レスポンス悪化の要因種別によって向き不向きがある。そこで第2の実施の形態では、以下のようにプロット方法を自動選別することにより矩形による範囲指定を容易にする。
なお、上記の各実施の形態に示した処理機能を、分析サーバ100などのコンピュータに実行させる場合、情報処理装置1または分析サーバ100が有する機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記憶装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記憶装置には、ハードディスク装置(HDD)、フレキシブルディスク(FD)、磁気テープなどがある。光ディスクには、DVD、DVD−RAM、CD−ROM/RWなどがある。光磁気記録媒体には、MO(Magneto-Optical disk)などがある。なおプログラムを記録する記録媒体には、一時的な伝搬信号自体は含まれない。
1a 記憶手段
1b 抽出手段
1c 第1の分析手段
1d 第2の分析手段
1e 判定手段
2 分析対象装置
3 端末装置
4 処理要求
5 応答
Claims (12)
- 分析対象装置に対して処理要求が入力された要求時刻と、該処理要求に応じて実行された処理の応答が前記分析対象装置から出力された応答時刻とを含む処理期間情報が、記憶手段に格納されており、該記憶手段から、要求時刻から応答時刻までの応答時間が閾値を超えている処理の処理期間情報を抽出し、
抽出した処理期間情報の要求時刻に基づいて、応答時間が前記閾値を超えている処理に関する、処理要求の入力頻度の推移を分析し、
抽出した処理期間情報の応答時刻に基づいて、応答時間が前記閾値を超えている処理に関する、応答の出力頻度の推移を分析し、
処理要求の入力頻度の推移と応答の出力頻度の推移とに基づいて、応答時間が前記閾値を超えている処理の発生要因を判定する、
処理を情報処理装置に実行させるプログラム。 - 処理要求の入力頻度の推移の分析では、処理要求の入力頻度の推移に応じて、処理要求の入力頻度が一時的に高レベルである一時高レベル、処理要求の入力頻度が継続して高レベルである一定高レベル、処理要求の入力頻度が継続して低レベルである一定低レベルのいずれかに、入力タイプを決定し、
応答の出力頻度の推移の分析では、応答の出力頻度の推移に応じて、応答の出力頻度が一時的に高レベルである一時高レベル、応答の出力頻度が継続して高レベルである一定高レベル、応答の出力頻度が継続して低レベルである一定低レベルのいずれかに、出力タイプを決定し、
発生要因の判定では、入力タイプと出力タイプとの組み合わせに応じて、応答時間が前記閾値を超えている処理の発生要因を判定する、
処理を情報処理装置に実行させる請求項1記載のプログラム。 - 処理要求の入力頻度の推移の分析では、分析対象の分析期間を、該分析期間内に入力された処理要求数以上の数の小時間枠に分割し、各小時間枠内での処理要求の入力の有無を判断し、処理要求の入力が少なくとも1回あった小時間枠の割合が所定値以下であれば、入力タイプを一時高レベルと決定し、
応答の出力頻度の推移の分析では、分析対象とする分析期間を、該分析期間内に出力された応答数以上の数の小時間枠に分割し、各小時間枠内での応答の出力の有無を判断し、応答の出力が少なくとも1回あった小時間枠の割合が所定値以下であれば、出力タイプを一時高レベルと決定する、
処理を情報処理装置に実行させる請求項2記載のプログラム。 - 処理要求の入力頻度の推移の分析では、分析の対象とする分析期間を、該分析期間内に入力された処理要求数以上の数で小時間枠に分割したときの該小時間枠の時間幅が、該分析期間内に入力された処理要求に応じた処理の平均応答時間以上であれば、入力タイプを一定低レベルと決定し、該時間幅が該平均応答時間よりも小さければ、入力タイプを一定高レベルと決定し、
応答の出力頻度の推移の分析では、分析対象とする分析期間を、該分析期間内に出力された応答数以上の数で小時間枠に分割したときの該小時間枠の時間幅が、該分析期間内に応答した処理の平均応答時間以上であれば、出力タイプを一定低レベルと決定し、該時間幅が該平均応答時間よりも小さければ、出力タイプを一定高レベルと決定する、
処理を情報処理装置に実行させる請求項2または3のいずれかに記載のプログラム。 - 処理要求の入力頻度の推移の分析および応答の出力頻度の推移の分析では、応答時間が前記閾値を超えている処理が実行されていない期間を除外した期間を、分析期間とする、
処理を情報処理装置に実行させる請求項3または4のいずれかに記載のプログラム。 - 発生要因の判定では、入力タイプが一定高レベル、出力タイプが一定高レベルであれば、応答時間が前記閾値を超えている処理の発生要因を、過負荷と判定する、
処理を情報処理装置に実行させる請求項2乃至5のいずれかに記載のプログラム。 - 発生要因の判定では、入力タイプが一時高レベル、出力タイプが一定高レベルであれば、応答時間が前記閾値を超えている処理の発生要因を、処理要求の短時間の集中と判定する、
処理を情報処理装置に実行させる請求項2乃至6のいずれかに記載のプログラム。 - 発生要因の判定では、入力タイプが一定低レベル、出力タイプが一時高レベルであれば、応答時間が前記閾値を超えている処理の発生要因を、処理で使用する資源の競合と判定する、
処理を情報処理装置に実行させる請求項2乃至7のいずれかに記載のプログラム。 - 発生要因の判定では、入力タイプが一時高レベル、出力タイプが一時高レベルであれば、応答時間が前記閾値を超えている処理の発生要因を、処理要求の短時間の集中と、処理で使用する資源の競合との複合要因と判定する、
処理を情報処理装置に実行させる請求項2乃至8のいずれかに記載のプログラム。 - さらに、
表示方法を指定する入力に応答し、前記記憶手段を参照し、横軸に要求時刻、縦軸に応答時間とする第1の散布図と、横軸に応答時刻、縦軸に応答時間とする第2の散布図とのいずれかを表示する、
処理を情報処理装置に実行させる請求項1乃至9のいずれかに記載のプログラム。 - 情報処理装置が、
分析対象装置に対して処理要求が入力された要求時刻と、該処理要求に応じて実行された処理の応答が前記分析対象装置から出力された応答時刻とを含む処理期間情報が、記憶手段に格納されており、該記憶手段から、要求時刻から応答時刻までの応答時間が閾値を超えている処理の処理期間情報を抽出し、
抽出した処理期間情報の要求時刻に基づいて、応答時間が前記閾値を超えている処理に関する、処理要求の入力頻度の推移を分析し、
抽出した処理期間情報の応答時刻に基づいて、応答時間が前記閾値を超えている処理に関する、応答の出力頻度の推移を分析し、
処理要求の入力頻度の推移と応答の出力頻度の推移とに基づいて、応答時間が前記閾値を超えている処理の発生要因を判定する、
分析方法。 - 分析対象装置に対して処理要求が入力された要求時刻と、該処理要求に応じて実行された処理の応答が前記分析対象装置から出力された応答時刻とを含む処理期間情報が、記憶手段に格納されており、該記憶手段から、要求時刻から応答時刻までの応答時間が閾値を超えている処理の処理期間情報を抽出する抽出手段と、
抽出した処理期間情報の要求時刻に基づいて、応答時間が前記閾値を超えている処理に関する、処理要求の入力頻度の推移を分析する第1の分析手段と、
抽出した処理期間情報の応答時刻に基づいて、応答時間が前記閾値を超えている処理に関する、応答の出力頻度の推移を分析する第2の分析手段と、
処理要求の入力頻度の推移と応答の出力頻度の推移とに基づいて、応答時間が前記閾値を超えている処理の発生要因を判定する判定手段と、
を有する情報処理装置。
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