什么是性能监控
性能监控是指通过监控计算机的各种活动,如 CPU 或内存使用情况,来确定本地或远程计算机上问题根源的过程。它可以测量硬件、软件服务和应用程序的性能,定义警报和自动操作的阈值,生成报告并查看过去的性能数据。性能监控可以以图形、条形图或数值列表的形式显示信息,并可以使用一系列时间间隔来更新信息。性能监控可以监控的信息类别取决于安装的网络服务,但始终包括文件系统、内核和内存管理器。应用程序性能监控(APM)是使用软件工具和遥测数据监控关键业务应用程序性能的过程,有助于确保数字服务顺利运行,最小化停机时间,并为客户提供持续的良好体验。APM 跟踪关键指标如 CPU 使用率、响应时间和错误率,以主动识别和解决应用程序问题。
性能监控的工作原理是什么
性能监控的工作原理主要包括以下几个方面:

收集性能指标数据
性能监控的第一步是收集各种系统和应用程序的性能指标数据,如CPU利用率、内存使用情况、网络流量、响应时间等。这些数据可以通过内部监控工具(如硬件设备)从企业内部防火墙进行收集,也可以通过外部监控工具从互联网上收集最终用户的实际体验数据。

建立性能基线
收集到的性能指标数据需要与预先设定的性能基线进行对比,以判断系统和应用程序的运行状态是否正常。性能基线通常是根据历史数据和可接受的性能水平制定的,用于准确预测何时会出现性能问题。

性能分析与优化
当检测到性能指标偏离基线时,性能监控工具会触发相应的警报。管理员可以根据这些警报,结合更多的性能数据,诊断性能问题的根本原因。一些先进的监控工具还集成了人工智能和机器学习算法,能够进行预测性分析并提供优化建议,主动解决潜在的性能瓶颈。

持续监控与反馈
性能监控是一个持续的过程。监控工具会不断收集新的性能数据,与基线进行比较,并根据分析结果对系统和应用程序进行优化调整。同时,优化后的性能表现也将反馈到基线中,形成一个闭环,确保应用程序能够持续提供高质量的服务。
性能监控有哪些优势
性能监控对于确保网站和应用程序的高效运行至关重要,具有诸多优势:

提高可用性和可靠性
通过监控网络连接、DNS记录、数据库连接、带宽等,性能监控有助于最大限度减少网站和应用程序的停机时间,确保其可用性和可靠性。监控响应时间和正常运行时间是常见的指标,但一致性和可靠性指标也越来越受关注。

优化性能和用户体验
性能监控可以帮助发现应用程序中的性能问题和常见瓶颈,从而优化应用程序的性能,提升用户体验。通过与竞争对手的性能对比,可以评估自身网站的表现。

快速诊断和修复问题
性能监控有助于快速诊断硬件、软件服务和应用程序的性能问题,缩短故障排除时间,将IT团队的注意力集中在新应用程序的开发上,而不是修复现有问题上面。

降低运营成本
通过确定应用程序保持最佳性能所需的最佳资源和基础设施要求,性能监控可以帮助降低运营成本。

提高开发效率
性能监控可以集成到产品开发过程中,允许开发团队在应用程序发布之前监控和分析模拟流量,发现限制并识别错误,从而提高开发效率。
如何搭建性能监控

利用系统工具进行性能监控
在 Windows 系统中,可以使用内置的"性能监视器"工具来监控计算机的各种活动,如 CPU 或内存使用情况。性能监视器提供了图表、日志和报告等多种监控选项,用户可以根据需求选择合适的选项。该工具还提供了各种计数器,用于跟踪系统内特定性能指标,如 .NET CLR 数据、异常和内存使用情况。

整合多种工具实现全面监控
Amazon CloudWatch 与 Amazon X-Ray 集成,可提供应用程序的全面视图,帮助更高效地发现性能瓶颈并识别受影响的用户。此外,CloudWatch 还可用于在整个应用程序堆栈中进行功能实验,并根据性能和业务指标进行测量,从而安全地推出新功能。

利用云服务进行性能监控
亚马逊云科技(Amazon Web Services) 提供了 Amazon CloudWatch 服务,用于收集和分析性能数据。CloudWatch 可以收集从前端到基础设施各层的数据,包括 Amazon EC2、容器和无服务器环境,以及本地环境。它支持为服务级别协议 (SLA) 和服务级别目标 (SLO) 端点设置警报,并进行 UI 工作流程监控。

利用分析工具优化应用性能
CloudWatch 提供了用于分析的数据,企业可以利用这些数据修复或改进应用程序。一些工具使用人工智能和机器学习算法进行预测性分析和诊断错误根源。通过性能监控和分析,企业可以持续优化应用程序的性能。
性能监控有哪些应用场景
性能监控在各种应用场景中都扮演着重要角色,以确保应用程序的高效运行。以下是一些主要的应用场景:

网络应用监控
对于基于Web的应用程序,性能监控可以跟踪各个组件的响应时间,帮助定位延迟的根源。通过监控用户体验、服务器硬件利用率等指标,可以建立应用性能的基线,并及时发现性能变化。

用户体验监控
性能监控有助于收集和分析真实用户数据,了解应用程序的性能水平,并预测可能出现的问题。通过重现常见的用户交互,IT团队可以对症下药,解决应用程序问题。

基础设施监控
性能监控可以全面跟踪应用程序的整个IT基础架构,包括内存使用、服务器、CPU利用率和网络组件,有助于检测性能问题并找到应用程序错误的根本原因。

分析与优化
许多性能监控工具都具备分析功能,利用AI/ML算法进行预测分析、诊断根本原因并关联复杂的性能问题,有助于持续优化应用程序的性能表现。

服务水平协议(SLA)监控
性能监控可以跟踪服务水平协议中定义的性能指标,确保提供商满足客户期望,维护良好的服务质量。
性能监控的指标
性能监控是确保应用程序和系统高效运行的关键。以下是一些常见的性能监控指标:

负载指标
负载指标如每秒事务数、每秒请求数或每秒页面数等,可以反映应用程序正在处理的活动量。这些指标有助于评估系统是否能够满足当前的工作负载需求。

响应时间
响应时间指标测量应用程序响应用户请求所需的时间,是评估最终用户体验的关键指标。响应时间过长会严重影响用户体验,因此需要密切监控。

资源利用率
资源利用率指标包括CPU使用率、内存使用率和磁盘活动等,可以帮助识别应用程序基础设施中潜在的性能瓶颈。及时发现和解决资源利用率过高的问题,可以避免系统性能下降。

可用性
可用性指标跟踪应用程序对用户的可访问性百分比,通常目标是99.9%或更高的正常运行时间。可用性是衡量系统稳定性和可靠性的重要指标。

一致性和可靠性
随着应用程序性能稳定性和可预测性变得越来越重要,一致性和可靠性指标也逐渐受到重视。这些指标可以帮助评估系统在不同条件下的表现。

网站性能监控
网站性能监控可用于与竞争对手进行基准测试,了解自身应用程序的性能水平。通过与行业内其他应用程序进行比较,可以发现需要改进的领域。
性能监控的挑战
性能监控面临着诸多挑战,需要企业高度重视并采取有效措施。

应用程序的复杂性
随着应用程序架构日益复杂,涉及微服务、API、分布式数据存储等技术,传统的性能监控方法很难全面收集这些复杂环境下的性能指标。应用程序的虚拟化和云化也增加了性能测量的可变性,使问题诊断更加困难。

快速诊断和故障排除
即使短暂的几分钟宕机也可能造成巨大财务损失,因此性能监控工具必须能够快速定位问题根源,及时发现并解决性能问题对于确保业务连续性至关重要。

全面监控IT基础架构
性能监控需要覆盖整个IT堆栈,包括服务器、容器、数据库和虚拟机等基础设施组件。只有全面监控各个层面,才能准确检测性能问题的来源。

建立性能基线和异常检测
性能监控解决方案需要建立可接受性能的基线,并利用分析、人工智能和机器学习等技术来检测异常情况,预测并防范可能影响客户的问题。提供这种可见性和预测能力仍然是一大挑战。
如何优化性能监控

日常网页性能测试
优化性能监控的第一步是运行日常的网页性能测试,以监控网站性能指标,如加载时间、服务器响应时间和页面元素性能。这些广泛的数据可用于进一步分析和优化网站性能。

性能测试和瓶颈识别
此外,可采用基准测试、Web服务器基准测试和应用程序响应时间测量等性能测试方法,将网站性能与竞争对手进行比较,并识别需要解决的性能瓶颈。一旦发现瓶颈,就可以实施代码优化、负载均衡、缓存、分布式计算和自我调优等策略来提高性能。

用户交互监控和分析
此外,APM解决方案可用于重现常见的用户与应用程序的交互,并了解发生问题的条件。这种用户定义的事务分析,可帮助IT团队对应用程序进行故障排除并解决常见的用户问题。

服务级别协议(SLA)监控
最后,APM可用于监控服务级别协议(SLA)并为SLA和服务级别目标(SLO)端点设置警报,从而使组织能够更有效地管理性能水平并预测何时应用程序可能会出现问题。

全面监控应用运行状况
监控对于确保网站可用性、最小化停机时间和优化性能至关重要。监控可涵盖应用程序运行的各个方面,如网络连接、DNS记录、数据库连接、带宽以及计算机资源如RAM、CPU和磁盘空间。常见的监控指标包括响应时间、可用性、一致性和可靠性。

应用性能监控(APM)
有效的应用程序性能监控(APM)能通过多种方式优化性能监控。首先,APM工具可用于从IT基础设施(如服务器、容器、数据库和虚拟机)收集数据,以检测性能问题并找出应用程序错误的根本原因。这种全面的基础设施监控可让组织深入了解其系统的健康状况、性能和行为。

人工智能和机器学习
APM工具还通常利用人工智能和机器学习算法进行预测性分析、诊断错误根源并将复杂的应用程序性能问题联系起来。这种分析能力可为企业提供可操作的见解,主动修复或改进其应用程序。
性能监控的类型有哪些
性能监控是一种确保应用程序、系统和基础设施保持最佳运行状态的关键实践。根据监控对象和方法的不同,性能监控可分为多种类型:

主动监控与被动监控
主动监控(也称为合成监控)是通过模拟用户交互来检测网站或应用程序的性能、可用性和用户体验问题。被动监控(也称为真实用户监控)则是通过监控实际用户与网站或应用程序的交互来发现网络、服务器和页面对象等问题。

系统性能监控
系统性能监控专注于监视系统资源的使用情况,如CPU、内存、磁盘和网络等。Windows系统中的性能监视器就是一个典型的系统性能监控工具,它可以以图形、柱状图或数值格式显示各种系统活动,并允许设置阈值触发警报和自动操作。

应用性能监控
应用性能监控(APM)则侧重于监控应用程序的整体运行状况。它通常包括以下几种监控类型:基础性能监控,监控CPU、内存、磁盘I/O等基础资源的使用情况;网络性能监控,跟踪应用程序的网络请求,包括响应时间、带宽使用等;事务追踪,记录和分析应用程序中的事务处理过程,包括请求的完整路径和时间消耗;错误跟踪,捕捉和记录应用程序运行中的错误和异常,帮助开发者快速定位问题等。
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