1、x應用性能管理（APM系統）項目立項書2016年4月目 錄一、 應用性能管理系統項目概述11.1 項目背景11.2 建設目標11.2.1 遠期目標11.2.2 本期目標2二、 應用性能管理APM系統的服務22.1 APM系統實現22.2 APM系統服務32.2.1 主動頁面性能監控32.2.2 Web頁面及H5頁面監控32.2.3 移動端APPs性能監控42.2.4 應用服務器端性能監控5三、 應用性能管理APM系統的價值63.1 APM對運維部門的價值73.2 APM對研發部門的價值7一、 應用性能管理系統項目概述1.1 項目背景隨著云計算和移動互聯網的發展，支持隨時隨地進行業務交易的便利也

2、進一步推動著企業和政府部門開發互聯網和移動互聯網業務。各類APP和網站數量急劇增長，同類業務競爭進入白熱化階段，而國家提出的“互聯網+”戰略，也表明基于互聯網和移動互聯網業務是國家未來發展的驅動力。經過近10年的發展，互聯網業務所必需具備的一些屬性也逐步明確，用戶體驗是其中重要的一個因素。用戶體驗是否良好成為業務成功與否的關鍵。影響應用體驗的環節是貫穿從終端到服務端的，初步分析需要考慮的因素如下： 終端：終端性能，接入方式，OS版本； APP應用：布局渲染，進程調用，代碼效率，閃退，崩潰； 瀏覽器端：客戶端時間，DNS，TCP連接，頁面渲染，JS錯誤，Ajax請求； 網絡傳輸：異常路由，延遲，

3、抖動，CDN節點設計和選擇； 云端即服務器端：硬件性能，設備延遲，并發壓力，應用架構，代碼效率，外部接口調用，數據庫調用；以上的任何一個環節出現問題都會影響用戶體驗，更何況中國的網絡環境南北互通復雜，網絡運營商眾多，OS次生系統和智能終端數量眾多，機房設備品牌眾多等因素的影響，用戶體驗的優化更加難以把握。基于業務層面的用戶體驗管理體系的建設可以讓業務系統的用戶體驗透明化，可有效的保障線上業務開展。隨著XX電子政務平臺整體信息化建設的加快，業務規模的不斷發展，為了能夠給用戶提供高效、可靠、穩定的業務服務，提升OA、門戶、信息系統等業務的整體業務性能，建立一整套體系的涵蓋瀏覽器，網絡，應用服務器端

4、的端到端應用性能管理平臺顯得尤為重要。1.2 建設目標1.2.1 遠期目標建設XX信息系統從瀏覽器，APP，網絡到應用服務器的全過程端到端應用性能管理平臺，從用戶體驗角度全面掌控管理信息系統的服務狀態及業務支撐能力，夯實IT運維管理工作，并奠定業務和系統性能分析數據基礎，并與XX電子政務平臺云監管服務模塊對接關聯，從而為XX管理決策提供數據支持。1.2.2 本期目標為XX管理信息系統提供端到端應用性能監控和管理能力，對訪問過程中出現的異常第一時間做到“知其然”，更要“知其所以然”；擴大監測范圍，對現有的所有業務系統實現APP，瀏覽器，網絡和應用的數字化，切片化應用性能指標收集，對于訪問慢的問題

5、可精確到代碼級的定位能力。對現有監控系統形成有效補充，基于業務全過程管理，實現代碼級性能和用戶體驗的監控、預警、分析和定位，滿足業務系統在運行和維護階段的性能管理需求，實現性能剖析，幫助提前發現性能瓶頸，實現持續性優化；幫助快速定位和解決問題，提升系統的穩定性和高可用性，以滿足各層級人員的使用需求。本期應用性能管理系統建設項目建設內容如下： Web頁面及APP文件下載主動撥測監控； Web/wap頁面被動監控； APPs的前端性能監控； 后端應用系統性能監控；二、 應用性能管理APM系統的服務2.1 APM系統實現APM服務在性能監測領域是一種成熟的服務模式，此業務的特點是部署比較簡單。且采取

6、的都是業界成熟的監控手段。具體而言： 主動頁面性能監控：采取業界通用的主動撥測的方案，對業務系統無需做任何更改； web頁面及H5頁面監控：通過頁面注入JS代碼的方式進行監控，被動式采集真實用戶訪問的性能數據，從而分析H5應用分析的性能問題； 移動端APPs性能監控：采用業界成熟的SDK方案，無需修改APPs的業務代碼，被動式采集用戶訪問APPs的性能數據； 應用服務器端性能監控：采取業界成熟的探針部署方案，無需修改服務端的業務代碼。 被動式采集真實用戶請求服務端的真實性能數據；通過采用以上監控手段，即可對包括XX在內的電子渠道業務實現全場景，端到端的性能監控。2.2 APM系統服務按照移動互

7、聯網性能問題影響因素，APM系統建設后可為我部帶來如下方面的性能數據分析和服務內容：2.2.1 主動頁面性能監控1) 主動的全頁面性能監測：通過主動撥測的方式對目標頁面發起訪問，并實現瀏覽器性能，網絡性能的采集，包括首屏時間，總下載時間，DNS，TCP連接，首包時間等2) 全頁面訪問性能分析：通過報表展示可視化了解網站運行情況，以用戶視角了解網站運營表現。支持單頁面監測、PING監測、事務處理監測等3) 業務交易流程監測：完整模擬用戶的Web事務流程，對一個完整的事務流程進行監測，從而定位整個事務流程中具體的性能瓶頸所在。比如：轉賬流程。從用戶登錄，到轉賬信息填寫，直至最后的付款，整個完整的事

8、務流程。在此過程中，可以了解到哪個步驟是整個流程的薄弱環節，如何去優化流程，提高用戶的體驗4) CDN監測：主動的CDN性能監測；5) 端到端跨應用追蹤：從主動撥測端跨應用追蹤到Server端具體代碼；6) 真實用戶壓力測試：可提供至少5000并發以上真實的用戶訪問壓力，并結合后端應用性能監控系統，可真實評估在高并發壓力下定位系統的瓶頸或者不可用的性能臨界點，在重大活動開展或新功能上線前發現全訪問鏈路上的系統瓶頸并針對系統優化，給予業務系統最大的保障。2.2.2 Web頁面及H5頁面監控1) 頁面性能指標監控：支持受訪頁面列表排序，提供當前應用系統頁面加載耗時最長的頁面列表，點擊后可進入該頁面

9、分析頁，支持的指標包括DNS解析，TCP建連，阻塞耗時，應用耗時，首包時間，網絡耗時，DOM處理，頁面渲染，總響應時間（從開始瀏覽計時），首次渲染時間（從開始瀏覽計時）。2) 自定義加載時間：自定義監控頁面中某個Ajax請求的加載時間3) AJAX分析：支持AJAX頁面吞吐量數據采集及支持Ajax調用頁面統計，從請求量占比、平均響應時間、調用次數、平均傳輸字節數（KB）、錯誤率。4) JS錯誤分析：提供瀏覽器JS錯誤分析，根據錯誤類型、瀏覽器UA數據、請求頁面和JS文件等相關指標，幫助對瀏覽器頁面打開錯誤進行分析，并可提供詳細的錯誤堆棧信息。5) 用戶訪問慢頁面追蹤：針對單個用戶慢可展示當次頁

10、面加載性能分解包括服務端響應時間，DOM處理時間，頁面加載時間，Ajax請求時間，首屏時間。且可提供詳細的加載時序縮略圖展示資源加載、Ajax請求、用戶交互和其他四大類事件發生的時序，以及JS腳本錯誤發生的位置以及相關的腳本錯誤日志信息。6) 多維度組合分析：分運營商、地域、接入方式對頁面進行隨意組合分析，迅速確定和診斷區域性網絡錯誤及故障，地域維度可以細化到地市級別。需提供的分析指標包括平均頁面加載時間，平均吞吐率，平均加載網絡延時，Apdex不滿意比率。7) 頁面聚合分析：支持根據預設的規則對REST等格式的頁面URL進行合并統計，即能對頁面和AJAX請求的URL鏈接地址不區分路徑和文件名

11、進行合并處理，進行性能數據統計和分析。8) 端到端跨應用追蹤：支持從前端慢的元素跨應用追蹤到后端Server具體代碼2.2.3 移動端APPs性能監控1) 原生Native APP監控 崩潰分析：能夠抓取的用戶崩潰軌跡、崩潰堆棧、上下文信息； 網絡分析：能夠對應用層http進行分析，并能夠分析到DNS、TCP、SSL、網絡延時、首包時間； SOCKET分析：通過DNS耗時和TCP耗時對SOCKET連接的URL進行分析； 劫持分析：能夠對域名劫持和DNS劫持進行地域，運營商和訪問量多維度分析與定位； 慢交互分析：能夠分析主線程、異步線程、設備使用情況，對線程的執行邏輯，線程使用情況進行具體分析；

12、 組合分析：能提供用戶訪問地域，運營商，接入方式的組合性能分析； ANR分析：提供安卓系統發生ANR時刻的線程和日志信息、硬件環境、用戶自定義附加信息（電話號碼、賬號、商品ID、用戶ID）等，便于在用戶投訴之前發現問題并解決。 動作分析：提供手機發生頁面卡頓（加載超過4s（可自定義）耗時的動作）分析，給出具體的頁面，動作名稱，控件等詳細信息，定位最慢的方法并提供優化的依據 跨應用追蹤支持：支持從APP發現的慢交互中定位由于服務器響應慢導致的問題，并能自動生成跨應用追蹤鏈接分析Server端具體的慢代碼/數據庫/API端口。2) Webview監控 Http分析：能夠分析域名的DNS時間、TCP

13、、SSL、網絡延時、首包時間； IP分析：能夠分析域名具體對應的IP主機，并能夠分析主機IP的DNS時間、TCP、SSL、網絡延時、首包時間； 頁面分析：能夠分析頁面加載時間及頁面js錯誤； JS分析：能夠統計JS異常記錄；3) 報表展示 APP健康評分：能參考崩潰率、http響應時間、網絡錯誤、http錯誤多個指標對app性能進行直觀的評分； 儀表盤：能提供儀表盤添加所有指標監控； 組合分析：提供運營商、地域、接入方式多個指標組合分析2.2.4 應用服務器端性能監控1) 應用邏輯拓撲自動發現和可視化：支持應用組件和外部接口的自動發現和關聯，展示每個應用組件的調用和被調用關系，以及吞吐率、響應

14、時間、Apdex和錯誤率等指標；支持增加，刪除操作；支持不同語言應用的拓撲發現和關聯，包括Java，PHP，.NET，Node. JS，Python等2) 代碼分析：支持用戶設定關鍵應用過程慢追蹤閥值來進行關鍵應用過程的詳細追蹤3) 關系型數據庫性能監控：支持MySQL, Oracle等數據庫實施監控，定位性能最差的表名及其操作，定位調用者耗時，可以深入追蹤慢SQL，將對其進行詳細追蹤，提供包括完整SQL語句，SQL執行堆棧Trace等信息4) 非關系型數據性能監控：支持非關系型數據庫Memcache、Redis、MongoDB進行性能監測分析，提供操作耗時，吞吐率，調用者耗時指標，并可深入追

15、蹤跳轉到具體調用者的性能數據5) 應用外部服務性能監控：可區分自身調用和第三方調用的性能，支持多種協議的外部端口監測，包含但不限于HTTP、Thrift、Dubbo，通過響應時間占比、平均響應時間、響應總時間、吞吐率四個指標對包括Web Service, REST等服務的調用的監測分析。每一個調用url可以監控到調用者的耗時、吞吐率等性能參數6) 不同版本的性能環比：支持用戶可對監控平臺所監控的應用系統進行版本維護，用以記錄每次版本的迭代時間，從而根據維護的版本時間進行每個版本的性能比較。比較的對像包括應用整體以及關鍵的應用過程，可供選擇比較的參數包括Apdex指標，應用服務器響應時間，錯誤率

16、，吞吐率，CPU和物理內存消耗等7) 基于業務邏輯的多應用服務器之間的性能關聯分析：不同語言環境的應用服務器之間性能問題可關聯分析。系統后端的應用服務器存在多個應用節點的互相訪問，若用戶訪問是在多個節點之間完成處理，則后端的應用性能監控體系可明確的提供用戶訪問的業務邏輯拓撲，并告知本次訪問的業務邏輯中那個應用服務器節點影響了用戶體驗。并且提供詳細的追蹤入口，能從最開始響應用戶請求的節點開始，一直追蹤到最后一個節點的響應代碼級或慢SQL級別定位8) 客戶瀏覽器到應用服務器端到端性能分析：前端頁面的性能監控要能與后端應用服務器的性能監控實現關聯分析，即當發現前端訪問性能慢，在前端的監控系統可明確顯

17、示是本地渲染，DOM處理的問題，網絡層加載問題還是與后端應用服務器問題。若是后端服務端問題則在前端監控系統提供端到端追蹤入口，直接一鍵追蹤到具體后端應用服務器的相對應的主機和應用過程，通過對應用過程的追蹤，最終實現代碼級定位9) 自定義關鍵應用過程：支持根據用戶的需求自定義關鍵的Web應用過程并進行性能分解和剖析，支持用戶設定閥值來進行關鍵應用過程的詳細追蹤。可以根據Apdex，應用響應時間和錯誤率為關鍵應用過程設置報警10) 報表自動輸出，支持按定期內的性能數據，在界面中提供Web事務及SQL語句的報表導出。支持導出當天、前一天、7日內、7日前的應用過程、關鍵應用過程、數據庫、非關系型數據庫

18、的報表三、 應用性能管理APM系統的價值通過“應用性能管理系統”的建設，將實現對XX現有業務系統平臺的性能數據的可視化監測，從業務系統中擷取、處理、整合運營中關注的性能數據，輸出可評測的XX系統業務日常運維水平的有價值數據。并通過系統平臺數據運算，自動化的、系統化的、直觀化的、可視化的XX業務各維度運營健康情況，并通過參考第三方公司提供的行業數據，橫向比較業務系統的健康度，全面提升我們部門的業務品質，提高業務系統能力的領先性。3.1 APM對運維部門的價值 建立業務系統全過程代碼級統一監控平臺 針對復雜的應用系統和應用環境，建立主動式業務級運維體系，感知和預警用戶體驗，在客戶投訴前快速定位和協助解決性能問題 針對復雜的應用系統和應用環境，實現應用調用邏輯拓撲發現和可視化，問題定位至代碼級 實現真實用戶體驗管理，提升運維部門價值，提高部門品牌形象。 建立持續性的業務系統性能優化體系，幫助提升我司業務系統的整體性能水平。 建立性能數據庫和用戶體驗數據庫，定期提供報表，為IT決策提供決策依據。 實現對運維部門的價值主要依托部分指標數據羅列如下（詳細描述參見2.