نأكل الفيل في أجزاء. إستراتيجية مراقبة صحة التطبيق مع أمثلة

مرحبا بالجميع!

تعمل شركتنا في مجال تطوير البرمجيات والدعم الفني اللاحق. لا يتطلب الدعم الفني إصلاح الأخطاء فحسب، بل يتطلب مراقبة أداء تطبيقاتنا.

على سبيل المثال، إذا تعطلت إحدى الخدمات، فأنت بحاجة إلى تسجيل هذه المشكلة تلقائيًا والبدء في حلها، وعدم انتظار اتصال المستخدمين غير الراضين بالدعم الفني.

لدينا شركة صغيرة، وليس لدينا الموارد اللازمة لدراسة وصيانة أي حلول معقدة لمراقبة التطبيقات، وكنا بحاجة إلى إيجاد حل بسيط وفعال.

استراتيجية الرصد

ليس من السهل التحقق من وظائف التطبيق، فهذه المهمة ليست تافهة، بل يمكن للمرء أن يقول إنها مهمة إبداعية. من الصعب بشكل خاص التحقق من نظام معقد متعدد الارتباطات.

كيف يمكنك أن تأكل الفيل؟ فقط في أجزاء! نحن نستخدم هذا النهج لمراقبة التطبيقات.

جوهر استراتيجية المراقبة لدينا:

قم بتقسيم تطبيقك إلى مكونات.
إنشاء فحوصات التحكم لكل مكون.

يعتبر المكون جاهزًا للعمل إذا تم إجراء جميع عمليات فحص التحكم الخاصة به دون أخطاء. يعتبر التطبيق سليمًا إذا كانت جميع مكوناته فعالة.

وبالتالي، يمكن تمثيل أي نظام على أنه شجرة من المكونات. يتم تقسيم المكونات المعقدة إلى مكونات أبسط. المكونات البسيطة لها فحوصات.

ليس المقصود من المعايير إجراء اختبار وظيفي، فهي ليست اختبارات وحدة. يجب أن تتحقق فحوصات التحكم من شعور المكون في الوقت الحالي، وما إذا كانت هناك جميع الموارد اللازمة لتشغيله، وما إذا كانت هناك أية مشكلات.

لا توجد معجزات، إذ يجب تطوير معظم الضوابط بشكل مستقل. لكن لا تخف، لأنه في معظم الحالات يستغرق الفحص الواحد من 5 إلى 10 أسطر من التعليمات البرمجية، ولكن يمكنك تنفيذ أي منطق وستفهم بوضوح كيفية عمل الفحص.

نظام مراقبة

لنفترض أننا قسمنا التطبيق إلى مكونات، وتوصلنا إلى فحوصات لكل مكون وقمنا بتنفيذها، ولكن ماذا نفعل بنتائج هذه الفحوصات؟ كيف نعرف إذا فشلت بعض عمليات الفحص؟

سنحتاج إلى نظام مراقبة. ستقوم بالمهام التالية:

• تلقي نتائج الاختبار واستخدامها لتحديد حالة المكونات.
  بصريًا، يبدو هذا بمثابة إبراز شجرة المكونات. تتحول المكونات الوظيفية إلى اللون الأخضر، بينما تتحول المكونات التي بها مشكلات إلى اللون الأحمر.
• قم بإجراء فحوصات عامة خارج الصندوق.
  يمكن لنظام المراقبة إجراء بعض الفحوصات بنفسه. لماذا نعيد اختراع العجلة، فلنستخدمها. على سبيل المثال، يمكنك التحقق من أن صفحة موقع الويب مفتوحة أو أن الخادم يقوم بإجراء اختبار الاتصال.
• إرسال إخطارات المشاكل إلى الأطراف المعنية.
• تصور بيانات الرصد وتقديم التقارير والرسوم البيانية والإحصائيات.

وصف موجز لنظام ASMO

من الأفضل أن تشرح بمثال. دعونا نلقي نظرة على كيفية تنظيم مراقبة أداء نظام ASMO.

ASMO هو نظام دعم الأرصاد الجوية الآلي. يساعد النظام متخصصي خدمة الطرق على فهم أين ومتى يكون من الضروري معالجة الطريق بمواد إزالة الجليد. يقوم النظام بجمع البيانات من نقاط مراقبة الطريق. نقطة التحكم في الطريق هي مكان على الطريق يتم فيه تركيب المعدات: محطة الأرصاد الجوية وكاميرا الفيديو وما إلى ذلك. للتنبؤ بالمواقف الخطيرة، يتلقى النظام توقعات الطقس من مصادر خارجية.

لذا، فإن تكوين النظام نموذجي تمامًا: موقع ويب، وكيل، ومعدات. لنبدأ بالمراقبة.

تقسيم النظام إلى مكونات

يمكن تمييز المكونات التالية في نظام ASMO:

1. الحساب الشخصي
هذا هو تطبيق ويب. كحد أدنى، تحتاج إلى التحقق من أن التطبيق متاح على الإنترنت.

2. قاعدة البيانات
تقوم قاعدة البيانات بتخزين البيانات المهمة لإعداد التقارير، ويجب عليك التأكد من إنشاء النسخ الاحتياطية لقاعدة البيانات بنجاح.

3. الخادم
نعني بالخادم الأجهزة التي تعمل عليها التطبيقات. من الضروري التحقق من حالة الأقراص الصلبة وذاكرة الوصول العشوائي ووحدة المعالجة المركزية.

4. الوكيل
هذه خدمة Windows تؤدي العديد من المهام المختلفة وفقًا لجدول زمني. كحد أدنى، تحتاج إلى التحقق من أن الخدمة قيد التشغيل.

5. مهمة الوكيل
إن مجرد معرفة أن الوكيل يعمل لا يكفي. قد يعمل الوكيل، لكنه لا يؤدي المهام الموكلة إليه. دعونا نقسم مكون الوكيل إلى مهام ونتحقق مما إذا كانت كل مهمة وكيل تعمل بنجاح.

6. نقاط مراقبة الطرق (حاوية جميع الدول المتوسطية الشريكة)
هناك العديد من نقاط التحكم في الطريق، لذلك دعونا نجمع جميع نقاط التحكم في الطريق في مكون واحد. وهذا سيجعل قراءة بيانات المراقبة أكثر ملاءمة. عند عرض حالة مكون "نظام ASMO"، سيكون من الواضح على الفور أين توجد المشاكل: في التطبيقات أو الأجهزة أو في نظام التحكم الأقصى.

7. نقطة مراقبة الطريق (حد أقصى واحد)
سنعتبر هذا المكون قابلاً للخدمة إذا كانت جميع الأجهزة الموجودة على MPC قابلة للخدمة.

8. الجهاز
هذه كاميرا فيديو أو محطة طقس مثبتة عند الحد الأقصى للتركيز. ومن الضروري التأكد من أن الجهاز يعمل بشكل صحيح.

في نظام المراقبة، سوف تبدو شجرة المكونات كما يلي:

مراقبة تطبيقات الويب

لذلك، قمنا بتقسيم النظام إلى مكونات، والآن نحن بحاجة إلى التوصل إلى فحوصات لكل مكون.

لمراقبة تطبيق ويب نستخدم عمليات التحقق التالية:

1. التحقق من فتح الصفحة الرئيسية
يتم إجراء هذا الفحص بواسطة نظام المراقبة. لتنفيذه، نشير إلى عنوان الصفحة وجزء الاستجابة المتوقعة والحد الأقصى لوقت تنفيذ الطلب.

2. التحقق من الموعد النهائي لدفع النطاق
فحص مهم جدا. عندما يظل النطاق غير مدفوع، لا يمكن للمستخدمين فتح الموقع. قد يستغرق حل المشكلة عدة أيام، لأن... لا يتم تطبيق تغييرات DNS على الفور.

3. التحقق من شهادة SSL
في الوقت الحاضر، تستخدم جميع مواقع الويب تقريبًا بروتوكول https للوصول. لكي يعمل البروتوكول بشكل صحيح، تحتاج إلى شهادة SSL صالحة.

فيما يلي مكون "الحساب الشخصي" في نظام المراقبة:

جميع عمليات التحقق المذكورة أعلاه ستعمل مع معظم التطبيقات ولا تتطلب أي تعليمات برمجية. هذا رائع جدًا لأنه يمكنك البدء في مراقبة أي تطبيق ويب خلال 5 دقائق. فيما يلي فحوصات إضافية يمكن إجراؤها لتطبيق ويب، ولكن تنفيذها أكثر تعقيدًا ومخصصًا للتطبيق، لذلك لن نغطيها في هذه المقالة.

ماذا يمكنك التحقق؟

لمراقبة تطبيق الويب الخاص بك بشكل كامل، يمكنك إجراء الفحوصات التالية:

• عدد أخطاء JavaScript لكل فترة
• عدد الأخطاء في جانب تطبيق الويب (الواجهة الخلفية) للفترة
• عدد استجابات تطبيق الويب غير الناجحة (رمز الاستجابة 404، 500، وما إلى ذلك)
• متوسط ​​وقت تنفيذ الاستعلام

مراقبة خدمة ويندوز (وكيل)

في نظام ASMO، يلعب الوكيل دور برنامج جدولة المهام، الذي ينفذ المهام المجدولة في الخلفية.

إذا اكتملت كافة مهام الوكيل بنجاح، فهذا يعني أن الوكيل يعمل بشكل صحيح. اتضح أنه من أجل مراقبة الوكيل، تحتاج إلى مراقبة مهامه. لذلك، نقوم بتقسيم مكون "الوكيل" إلى مهام. لكل مهمة، سنقوم بإنشاء مكون منفصل في نظام المراقبة، حيث سيكون مكون "الوكيل" هو "الأصل".

نقوم بتقسيم مكون الوكيل إلى مكونات فرعية (مهام):

لذلك، قمنا بتقسيم المكون المعقد إلى عدة مكونات بسيطة. الآن نحن بحاجة إلى التوصل إلى فحوصات لكل مكون بسيط. يرجى ملاحظة أن المكون الأصلي "الوكيل" لن يخضع لأي فحوصات، لأن نظام المراقبة سيحسب حالته بشكل مستقل بناءً على حالة مكوناته الفرعية. بمعنى آخر، إذا تم إكمال كافة المهام بنجاح، فهذا يعني أن الوكيل يعمل بنجاح.

هناك أكثر من مائة مهمة في نظام ASMO، فهل من الضروري حقًا التوصل إلى فحوصات فريدة لكل مهمة؟ بالطبع، ستكون السيطرة أفضل إذا توصلنا إلى فحوصاتنا الخاصة وقمنا بتنفيذها لكل مهمة وكيل، ولكن في معظم الحالات يكون استخدام الضوابط العامة كافيًا.

يستخدم نظام ASMO عمليات فحص عالمية للمهام فقط وهذا يكفي لمراقبة أداء النظام.

التحقق من التقدم
إن الفحص الأبسط والأكثر فعالية هو فحص التنفيذ. يتحقق الفحص من اكتمال المهمة دون أخطاء. جميع المهام لديها هذا الاختيار.

خوارزمية التحقق

بعد كل تنفيذ مهمة، تحتاج إلى إرسال نتيجة فحص النجاح إلى نظام المراقبة إذا كان تنفيذ المهمة ناجحًا، أو خطأ إذا اكتمل التنفيذ مع حدوث خطأ.

يمكن لهذا الفحص اكتشاف المشكلات التالية:

1. يتم تشغيل المهمة ولكنها تفشل بسبب وجود خطأ.
2. لقد توقفت المهمة عن العمل، على سبيل المثال، تم تجميدها.

دعونا نلقي نظرة على كيفية حل هذه المشاكل بمزيد من التفصيل.

المشكلة 1 - يتم تشغيل المهمة ولكنها تفشل بسبب وجود خطأ
فيما يلي حالة يتم فيها تشغيل المهمة ولكنها تفشل بين الساعة 14:00 و16:00.

يوضح الشكل أنه عند فشل مهمة ما، يتم إرسال إشارة على الفور إلى نظام المراقبة وتصبح حالة الفحص المقابل في نظام المراقبة إنذارًا.

يرجى ملاحظة أنه في نظام المراقبة، تعتمد حالة المكون على حالة التحقق. ستؤدي حالة الإنذار الخاصة بالفحص إلى تغيير جميع المكونات ذات المستوى الأعلى إلى إنذار، انظر الشكل أدناه.

المشكلة 2 - توقف تنفيذ المهمة (مجمدة)
كيف سيفهم نظام المراقبة أن المهمة عالقة؟

نتيجة الفحص لها فترة صلاحية، على سبيل المثال، ساعة واحدة. إذا مرت ساعة ولم تكن هناك نتيجة اختبار جديدة، فسيقوم نظام المراقبة بضبط حالة الاختبار على إنذار.

في الصورة أعلاه، تم إطفاء الأنوار عند الساعة الثانية بعد الظهر. في الساعة 14:00، سيكتشف نظام المراقبة أن نتيجة الاختبار (من الساعة 15:00) فاسدة، لأن لقد انتهت مدة الملاءمة (ساعة واحدة)، ولكن لا توجد نتيجة جديدة، وسيتم تحويل الفحص إلى حالة التنبيه.

في الساعة 16:00 تم تشغيل الأضواء مرة أخرى، وسيكمل البرنامج المهمة ويرسل نتيجة التنفيذ إلى نظام المراقبة، وستصبح حالة الاختبار ناجحة مرة أخرى.

ما هو وقت التحقق من الصلة الذي يجب أن أستخدمه؟

يجب أن يكون وقت الملاءمة أكبر من فترة تنفيذ المهمة. أوصي بتعيين وقت الملاءمة 2-3 مرات أطول من فترة تنفيذ المهمة. يعد ذلك ضروريًا لتجنب تلقي إشعارات كاذبة، على سبيل المثال، عندما تستغرق المهمة وقتًا أطول من المعتاد أو عندما يقوم شخص ما بإعادة تحميل البرنامج.

التحقق من التقدم

يحتوي نظام ASMO على مهمة "تحميل التنبؤ"، والتي تحاول تنزيل توقعات جديدة من مصدر خارجي مرة واحدة كل ساعة. الوقت المحدد الذي تظهر فيه توقعات جديدة في النظام الخارجي غير معروف، ولكن من المعروف أن هذا يحدث مرتين في اليوم. اتضح أنه إذا لم تكن هناك توقعات جديدة لعدة ساعات، فهذا أمر طبيعي، ولكن إذا لم تكن هناك توقعات جديدة لأكثر من يوم، فهذا يعني أن شيئا ما قد كسر في مكان ما. على سبيل المثال، قد يتغير تنسيق البيانات في نظام تنبؤ خارجي، ولهذا السبب لن ترى ASMO إصدار تنبؤ جديد.

خوارزمية التحقق

تقوم المهمة بإرسال نتيجة فحص النجاح إلى نظام المراقبة عندما ينجح في إحراز التقدم (تنزيل توقعات الطقس الجديدة). إذا لم يكن هناك تقدم أو حدث خطأ، فلن يتم إرسال أي شيء إلى نظام المراقبة.

يجب أن يكون للتحقق فترة زمنية ذات صلة بحيث يتم ضمان تلقي تقدم جديد خلال هذا الوقت.

يرجى العلم أننا سنتعرف على المشكلة متأخراً، لأن نظام المراقبة ينتظر حتى تنتهي فترة صلاحية نتيجة الفحص الأخيرة. لذلك، لا يلزم أن تكون فترة صلاحية الشيك طويلة جدًا.

مراقبة قاعدة البيانات

للتحكم في قاعدة البيانات في نظام ASMO، نقوم بإجراء الفحوصات التالية:

1. التحقق من إنشاء النسخة الاحتياطية
2. التحقق من مساحة القرص الحرة

التحقق من إنشاء النسخة الاحتياطية
في معظم التطبيقات، من المهم أن يكون لديك نسخ احتياطية محدثة لقاعدة البيانات، بحيث يمكنك نشر البرنامج على خادم جديد في حالة فشل الخادم.

يقوم ASMO بإنشاء نسخة احتياطية مرة واحدة في الأسبوع وإرسالها إلى التخزين. عند اكتمال هذا الإجراء بنجاح، يتم إرسال نتيجة التحقق من النجاح إلى نظام المراقبة. نتيجة التحقق صالحة لمدة 9 أيام. أولئك. للتحكم في إنشاء النسخ الاحتياطية، يتم استخدام آلية "التحقق من التقدم"، التي ناقشناها أعلاه.

التحقق من مساحة القرص الحرة
إذا لم تكن هناك مساحة حرة كافية على القرص، فلن تتمكن قاعدة البيانات من العمل بشكل صحيح، لذلك من المهم التحكم في مقدار المساحة الحرة.

من الملائم استخدام المقاييس للتحقق من المعلمات الرقمية.

المقاييس هو متغير رقمي، يتم نقل قيمته إلى نظام المراقبة. يقوم نظام المراقبة بفحص قيم العتبة ويحسب حالة القياس.

فيما يلي صورة لما يبدو عليه مكون "قاعدة البيانات" في نظام المراقبة:

مراقبة الخادم

لمراقبة الخادم نستخدم الفحوصات والمقاييس التالية:

1. مساحة حرة على القرص
إذا نفدت مساحة القرص، فلن يتمكن التطبيق من العمل. نحن نستخدم قيمتين عتبة: المستوى الأول هو تحذير، والمستوى الثاني هو إنذار.

2. متوسط ​​قيمة ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) بالنسبة المئوية لكل ساعة
نحن نستخدم المتوسط ​​لكل ساعة لأنه... نحن لسنا مهتمين بالسباقات النادرة.

3. متوسط ​​نسبة وحدة المعالجة المركزية في الساعة
نحن نستخدم المتوسط ​​لكل ساعة لأنه... نحن لسنا مهتمين بالسباقات النادرة.

4. فحص بينغ
التحقق من أن الخادم متصل بالإنترنت. يمكن لنظام المراقبة إجراء هذا الفحص، ليست هناك حاجة لكتابة التعليمات البرمجية.

فيما يلي صورة لما يبدو عليه مكون "الخادم" في نظام المراقبة:

مراقبة المعدات

سأخبرك كيف يتم الحصول على البيانات. لكل نقطة مراقبة على الطريق (MPC) هناك مهمة في مخطط المهام، على سبيل المثال، “Survey MPC M2 km 200”. تتلقى المهمة البيانات من جميع أجهزة MPC كل 30 دقيقة.

مشكلة في قناة الاتصال
تقع معظم المعدات خارج المدينة، لنقل البيانات، يتم استخدام شبكة GSM، والتي لا تعمل بشكل مستقر (هناك شبكة، أو لا توجد شبكة).

نظرًا لفشل الشبكة المتكرر، بدا التحقق من مسح MPC في المراقبة في البداية كما يلي:

أصبح من الواضح أن هذا لم يكن خيارًا صالحًا للعمل، نظرًا لوجود العديد من الإشعارات الكاذبة حول المشكلات. ثم تقرر استخدام “فحص التقدم” لكل جهاز، أي. يتم إرسال إشارة النجاح فقط إلى نظام المراقبة عند استقصاء الجهاز دون خطأ. تم ضبط وقت الصلة على 5 ساعات.

تقوم المراقبة الآن بإرسال إشعارات حول المشكلات فقط عندما لا يمكن فحص الجهاز لأكثر من 5 ساعات. مع درجة عالية من الاحتمال، هذه ليست إنذارات كاذبة، ولكن المشاكل الحقيقية.

وفيما يلي صورة لما تبدو عليه المعدات في نظام المراقبة:

المهم!
عندما تتوقف شبكة GSM عن العمل، لا يتم استقصاء جميع أجهزة MDC. لتقليل عدد رسائل البريد الإلكتروني من نظام المراقبة، يقوم مهندسونا بالاشتراك في الإشعارات حول مشكلات المكونات من النوع "MPC" بدلاً من "الجهاز". يتيح لك هذا تلقي إشعار واحد لكل MPC، بدلاً من تلقي إشعار منفصل لكل جهاز.

مخطط مراقبة ASMO النهائي

دعونا نجمع كل شيء معًا ونرى نوع نظام المراقبة الذي لدينا.

اختتام

دعونا نلخص.
ماذا قدمت لنا مراقبة أداء ASMO؟

1. انخفض وقت إزالة العيب
لقد سمعنا سابقًا عن عيوب من المستخدمين، ولكن ليس كل المستخدمين يبلغون عن العيوب. وحدث أننا علمنا بوجود خلل في أحد مكونات النظام بعد أسبوع من ظهوره. الآن يقوم نظام المراقبة بإعلامنا بالمشكلات بمجرد اكتشاف المشكلة.

2. زاد استقرار النظام
منذ أن بدأ القضاء على العيوب في وقت سابق، بدأ النظام ككل في العمل بشكل أكثر استقرارا.

3. تقليل عدد مكالمات الدعم الفني
تم الآن إصلاح العديد من المشكلات حتى قبل أن يعرف المستخدمون عنها. بدأ المستخدمون في الاتصال بالدعم الفني بشكل أقل. كل هذا له تأثير جيد على سمعتنا.

4. زيادة ولاء العملاء والمستخدمين
لاحظ العميل تغيرات إيجابية في استقرار النظام. يواجه المستخدمون مشاكل أقل في استخدام النظام.

5. تقليل تكاليف الدعم الفني
لقد توقفنا عن إجراء أي فحوصات يدوية. الآن تتم جميع الشيكات تلقائيًا. في السابق، علمنا بالمشكلات من المستخدمين، وكان من الصعب في كثير من الأحيان فهم المشكلة التي كان المستخدم يتحدث عنها. الآن، يتم الإبلاغ عن معظم المشكلات من خلال نظام المراقبة؛ وتحتوي الإخطارات على بيانات فنية، والتي توضح دائمًا الخطأ الذي حدث وأين حدث.

المهم!
لا يمكنك تثبيت نظام المراقبة على نفس الخادم الذي تعمل عليه تطبيقاتك. إذا تعطل الخادم، ستتوقف التطبيقات عن العمل ولن يكون هناك من يخطرك بذلك.

يجب أن يعمل نظام المراقبة على خادم منفصل في مركز بيانات آخر.

إذا كنت لا ترغب في استخدام خادم مخصص في مركز بيانات جديد، فيمكنك استخدام نظام المراقبة السحابي. تستخدم شركتنا نظام المراقبة السحابي Zidium، ولكن يمكنك استخدام أي نظام مراقبة آخر. تكلفة نظام المراقبة السحابية أقل من استئجار خادم جديد.

التوصيات:

1. قم بتقسيم التطبيقات والأنظمة في شكل شجرة من المكونات بأكبر قدر ممكن من التفاصيل، لذلك سيكون من المناسب فهم أين وما الذي تم كسره، وسيكون التحكم أكثر اكتمالاً.
2. للتحقق من وظيفة أحد المكونات، استخدم الاختبارات. من الأفضل استخدام العديد من عمليات الفحص البسيطة بدلاً من استخدام فحص واحد معقد.
3. قم بتكوين الحدود المترية على جانب نظام المراقبة، بدلاً من كتابتها في التعليمات البرمجية. سيوفر عليك هذا من الاضطرار إلى إعادة ترجمة التطبيق أو إعادة تكوينه أو إعادة تشغيله.
4. بالنسبة لعمليات التحقق المخصصة، استخدم هامشًا من وقت الملاءمة لتجنب تلقي إشعارات كاذبة لأن بعض عمليات التحقق تستغرق وقتًا أطول قليلاً لإكمالها من المعتاد.
5. حاول أن تجعل المكونات الموجودة في نظام المراقبة تتحول إلى اللون الأحمر فقط عندما تكون هناك مشكلة بالتأكيد. إذا تحولوا إلى اللون الأحمر من أجل لا شيء، فسوف تتوقف عن الاهتمام بإخطارات نظام المراقبة، وسيتم فقدان معناها.

إذا كنت لا تستخدم نظام المراقبة بعد، ابدأ! انها ليست صعبة كما يبدو. استمتع بالنظر إلى شجرة المكونات الخضراء التي زرعتها بنفسك.

حظا سعيدا.

المصدر: www.habr.com