Руководство по мониторингу производительности сервера: Метрики и советы

Мониторинг производительности серверов - важнейшая часть поддержания эффективной и надежной инфраструктуры. Отслеживая ключевые показатели использования процессора, памяти, дисков и сети на ваших серверах в течение определенного времени, вы получите представление о том, как работают ваши системы "за кадром".

Благодаря этой информации вы сможете устранять проблемы до того, как они повлияют на пользователей, оптимизировать ресурсы и обеспечивать техническую поддержку.

Почему важен мониторинг производительности сервера?

Мониторинг производительности сервера является частью беспрерывного процесса управления сервером и очень важен для обеспечения оптимального функционирования ваших серверов и проектов, которые на них расположены. Данный тип мониторинга включает в себя отслеживание, измерение и анализ различных показателей для выявления потенциальных проблем, оптимизации использования ресурсов и предотвращения простоев.

Вот несколько основных причин, по которым мониторинг производительности сервера имеет важную роль при администрирование хостинга:

1. Проактивное обнаружение проблем. Постоянный мониторинг работы сервера позволяет заблаговременно обнаружить потенциальные проблемы до того, как они повлияют на работу пользователей этого сервера или проектов.
2. Оптимизация используемых ресурсов. Мониторинг производительности помогает выявить узкие места и неиспользуемые ресурсы. Эта информация позволяет оптимизировать распределение ресурсов, обеспечивая эффективную работу серверов и удовлетворение потребностей проектов.
3. Планирование мощностей оборудования. Данные мониторинга могут помочь вам прогнозировать будущие потребности в мощностях. Анализируя временные тенденции и текущие модели использования хостинга, вы можете планировать модернизацию сервера или расширение инфраструктуры для обеспечения роста и предотвращения непредвиденных перебоев в работе.
4. Обеспечение безопасности. Отслеживая ключевые показатели безопасности, такие как попытки несанкционированного доступа или подозрительные действия, вы сможете оперативно реагировать на потенциальные угрозы.
5. Экономия средств. С помощью мониторинга производительности сервера можно избежать дорогостоящих простоев и потери данных. Так, например, используя VPS для малого бизнеса вы можете снизить некоторые ресурсы сервера, тем самым снизив затраты.
6. Выявление первопричин неполадок. При возникновении проблем данные мониторинга производительности сервера помогут вам быстро выявить их первопричину. Это позволит вам внедрить эффективные решения и предотвратить возникновение подобных проблем в будущем.

Мониторинг ключевых показателей (использование процессора, памяти, дисковый ввод-вывод, сетевой трафик, время отклика приложений, время работы и простоя, журналы ошибок) и анализ собранных данных позволяют получить ценные сведения о состоянии и производительности ваших серверов.

Ключевые метрики работы сервера

Эти показатели производительности сервера дают ценную информацию о здоровье, эффективности и надежности ваших серверов. Этот список не исчерпывающий, но содержит в себе основные метрики, которые стоит отслеживать на постоянной основе.

Оптимизация производительности процессора

Загрузка процессора измеряет процент ресурсов ЦП, используемых сервером. Это важная метрика, поскольку высокая загрузка процессора может указывать на нехватку ресурсов или слабые места в производительности. Постоянная работа процессора на 100% или почти на 100%, означает, что пришло время обновить процессор или добавить дополнительные серверы, чтобы распределить нагрузку.

Мониторинг использования памяти

Чрезмерное использование памяти может привести к проблемам с производительностью или сбоям в работе системы. Если серверу постоянно не хватает памяти, возможно, необходимо увеличить объем установленной на сервере оперативной памяти или оптимизировать ее использование, уменьшив количество запущенных приложений или служб.

Дисковый ввод/вывод и устройства хранения данных

Дисковый ввод-вывод отслеживает операции чтения и записи на устройствах хранения данных. Высокий уровень дискового ввода-вывода может указывать на низкую производительность хранилища или другие проблемы. При высоком уровне дискового ввода-вывода на сервере может потребоваться модернизация устройств хранения или оптимизация использования диска за счет снижения количества одновременных операций ввода-вывода.

Анализ сетевого трафика и его паттернов

Сетевой трафик измеряет количество данных, входящих на сервер и выходящих из него. Необычные схемы сетевого трафика могут указывать на нарушения безопасности или перегрузку сети. Соответственно, необходимо выяснить источник трафика и принять меры по снижению потенциальных рисков безопасности или проблем с функционированием сети.

Измерение времени отклика приложений

Время отклика приложения - это время, необходимое приложению для ответа на запрос пользователя. Медленное время отклика может указывать на проблемы с производительностью приложения или нехватку ресурсов сервера. Оптимизация кода приложения, обновление серверного оборудования или расширение серверной инфраструктуры поможет распределить нагрузку и улучшить время отклика.

Время работы и простоя сервера

Время безотказной работы (uptime) и время простоя (downtime) позволяют отслеживать доступность сервера и фиксировать любые периоды простоя. Высокое время безотказной работы важно для обеспечения надежного предоставления услуг.

Сбор и анализ журналов систем регистрации

Журналы ошибок собирают и анализируют сообщения об ошибках, генерируемые сервером. Журналы ошибок могут дать ценные сведения о потенциальных проблемах и помочь выявить их первопричину. Важно регулярно просматривать журналы ошибок и принимать меры по устранению выявленных предупреждений.

Физическое состояние оборудования и условия содержания

При использовании стационарных серверов, которые нуждаются в защите от вредных факторов окружающей среды и повреждений, необходимо обращать внимание на их физическое состояние. Питание и температура являются первостепенными факторами для отслеживания и поддержания.

Дополнительно вы также можете отслеживать метрики, которые относятся к вашему сайту (подробнее о метриках сайта), проекту или другим данным, которые расположены на вашем сервере. Если вы владелец распределенной инфраструктуры, стоит также обратить внимание на связь между серверами и регулярно проверять возможность экстренного переключения с одного хостинга на другой при незапланированных инцидентах.

Лучшие практики для мониторинга производительности

Управление серверами в виртуальной среде, например, когда вы используете VPS, арендуете выделенные серверы в удаленных дата-центрах или работаете с облачными сервисами, сопряжено с определенными трудностями, поскольку системный администратор не может физически подойти к оборудованию и проверить, нет ли проблем. Однако если серверы находятся в физической доступности для специалистов, возникает другой набор задач.

Поэтому оборудованием необходимо управлять с точки зрения программного и аппаратного обеспечения. Следующие рекомендации по мониторингу производительности и здоровья сервера позволяют более осознанно подойти к его управлению.

Установите базовую планку производительности

Чтобы эффективно контролировать производительность с течением времени, важно установить базовый уровень нормальных рабочих диапазонов для ключевых показателей. Это послужит точкой отсчета для выявления отклонений.

Начните с анализа данных системы мониторинга за определенный период (например, месяц или несколько недель). Проанализируйте закономерности типичного дня работы сервера, а также отклонения в более загруженные периоды. Обратите внимание на средние и пиковые значения использования процессора, памяти, дисков и сети. Стоит также зафиксировать, как изменяются такие показатели ПО, как время отклика и пропускная способность.

Поделитесь базовыми показателями производительности с командами разработчиков и менеджеров.

Периодически пересматривайте базовые показатели, например, каждые шесть месяцев, поскольку нагрузки на серверы и их использование меняются в течение длительного времени.

Отслеживайте ключевые метрики сервера и ПО

Некоторые основные метрики производительности, которые мы описали выше, дают неоценимое представление о производительности и состоянии сервера в целом. Следите за тенденциями использования, которые приближаются к максимальной заявленной мощности.

Также необходимо отслеживать такие специфические для приложений показатели, как время отклика на запрос, частота ошибок и длительность запросов к базе данных. Соотнесите возникающие в них изменения с ресурсами сервера.

Для баз данных и веб-серверов собирайте следующие метрики: количество соединений, шаблоны запросов, коэффициенты попадания в кэш и длина очереди. Они позволяют понять, как рабочая нагрузка влияет на базовую инфраструктуру. Также необходимо регулярно проводить аудит безопасности на сервере.

Обязательно регистрируйте достаточно подробные данные о минимумах, максимумах и средних значениях, чтобы проанализировать типичные диапазоны системы и выявить отклонения.

Внедрите инструмент мониторинга производительности

Ручной мониторинг показателей сервера довольно утомителен и чреват человеческими ошибками. Поэтому автоматизированные инструменты мониторинга серверов незаменимы для сбора и визуализации глубины показателей, необходимых для правильного отслеживания производительности сервера с течением времени.

Правильное внедрение предполагает развертывание агентов коллектора или включение скраппинга на каждом сервере. Настройте, какие показатели будут отображаться с помощью встроенных интеграций или пользовательских скриптов.

Помимо сбора данных, инструменты мониторинга серверов упрощают просмотр исторических графиков, настройку предупреждений и создание отчетов. Панели мониторинга предоставляют сводки производительности всей инфраструктуры в одном обзоре.

Решение для мониторинга преобразует необработанные данные в полезную информацию. Оно обеспечивает проактивное обслуживание за счет установления базовых показателей и обнаружения проблем до того, как они повлияют на конечных пользователей.

Настройте уведомления и отчеты

Общие предупреждения о производительности сами по себе не обеспечивают необходимого контекста, вследствие чего требуется более точная настройка уведомлений.

Настройте оповещения по ролям сервера или приложениям, чтобы нужные специалисты получали соответствующие оповещения. Фильтры позволяют сосредоточить внимание только на том, что наиболее важно.

Выявляйте аномалии, выходящие за пределы нормального рабочего диапазона, а не небольшие колебания. Благодаря этому вы можете избавиться от чрезмерных уведомлений, не несущих информации о проблеме.

В качестве примера можно привести превышение порогов использования процессора/памяти в течение 10 минут, увеличение числа ошибок приложений на 50% или недоступность сервера в течение 10 минут.

Легче всего автоматизировать отчетность с помощью решений для мониторинга. Настройте ежедневные, еженедельные или ежемесячные отчеты с кратким описанием использования, лучших показателей и аномалий, отмеченных для отслеживания.

Хорошей практикой также является создание отчетов о производительности по истечению установленного периода. Так вы сможете отследить, например, использование ресурсов сервера во время рабочих процессов и исключительных событий.

Используйте данные мониторинга для планирования

Помимо решения проблем, данные и отчеты мониторинга производительности позволяют планировать инфраструктуру на основе эмпирических данных. Поэтому с новыми данными вам доступны:

• Планирование мощностей серверного оборудования.
• Оценка программного обеспечения.
• Принятие решений в сторону стратегий масштабирования.
• Обоснование бюджетов на расширение ресурсов.
• Быстрое реагирование на повторяющиеся проблемы и аварийное восстановление систем.

Таким образом, данные мониторинга служат не только для ежедневных операций, но и для более широкого стратегического планирования.

Инструменты для автоматизации мониторинга

Перед выбором инструмента для мониторинга производительности убедитесь, что он соответствует следующим параметрам:

• Инструмент использует для своей работы минимум серверных ресурсов.
• Области мониторинга инструмента должны удовлетворять ваши потребности и определенные вами области мониторинга производительности.
• Простота использования и развертывания должны соответствовать вашим потребностям и уровню технических навыков.
• Инструмент предлагает функции оповещения.

Некоторые инструменты мониторинга серверов стоит протестировать, прежде чем полноценно внедрять в системы и инфраструктуру.

Zabbix

Zabbix - это бесплатное программное обеспечение, которое отслеживает многочисленные параметры сети, а также состояние и целостность серверов. Zabbix написан и распространяется по лицензии GPL General Public License версии 2 (исходный код свободно распространяется и доступен для широкой публики).

Zabbix использует гибкий механизм уведомлений, который позволяет пользователям настраивать оповещения по электронной почте практически для любого события, и предлагает функции отчетности и визуализации данных на основе хранимых данных.

Благодаря веб-интерфейсу состояние сети и работоспособность серверов можно оценить из любого источника.

Zabbix предлагает:

• Автоматическое обнаружение серверов и сетевых устройств.
• Распределенный мониторинг с централизованным WEB-администрированием.
• Серверное программное обеспечение для Linux, Solaris, HP-UX, AIX, Free BSD, Open BSD, OS X.
• Собственные высокопроизводительные агенты (клиентское ПО для Linux, Solaris, HP-UX, AIX, Free BSD, Open BSD, OS X, Tru64/OSF1, Windows NT4.0, Windows 2000, Windows 2003, Windows XP, Windows Vista).
• Безагентный мониторинг.
• Безопасная аутентификация пользователей.
• Гибкие права доступа пользователей.
• Гибкое уведомление по электронной почте о предопределенных событиях.
• Высокоуровневое (бизнес) представление контролируемых ресурсов.
• Журнал аудита.

Nagios

Nagios представляет собой инструмент мониторинга ИТ-систем с открытым исходным кодом. Он был разработан для работы под управлением операционной системы Linux и может контролировать устройства под управлением ОС Linux, Windows и Unix. Nagios доступен в интерфейсе командной строки или в графическом веб-интерфейсе.

Nagios может отслеживать использование памяти, дисков и загрузку микропроцессора, а также количество запущенных процессов и журналы логов. Nagios также может контролировать такие сервисы, как Simple Mail Transfer Protocol, Post Office Protocol 3, Hypertext Transfer Protocol и другие распространенные сетевые протоколы.

На основе заданных параметров и пороговых значений Nagios может отправлять оповещения на электронную почту при достижении критических уровней.

Nagios работает как в конфигурациях с агентами, так и в конфигурациях без агентов. Независимые агенты (например, Nagios Remote Data Processor (NRDP), Nagios Cross Platform Agent и NSClient++) устанавливаются на любое аппаратное или программное обеспечение для сбора данных, которые затем передаются на сервер управления. Безагентный мониторинг использует существующие протоколы для эмуляции агента. Оба подхода позволяют отслеживать использование файловой системы, метрики ОС, состояние служб и процессов.

Datadog

Datadog реализован как SaaS (Software as a Service), что позволяет развертывать его в любых системах. Он использует легковесные агенты, которые устанавливаются на серверы и виртуальные машины для сбора метрик и журналов и отправки их на облачную платформу Datadog. Он поддерживает большинство операционных систем и приложений.

Datadog собирает сотни предварительно определенных метрик производительности, а также пользовательские метрики через statsd. Инструмент может контролировать серверы, контейнеры, сети, базы данных и другие компоненты инфраструктуры в физических, виртуальных и облачных средах.

Платформа Datadog предоставляет настраиваемые информационные панели для визуализации метрик, событий, журналов и трассировок для поиска и устранения неисправностей и анализа производительности. Пользователи могут устанавливать оповещения по метрикам и получать уведомления по электронной почте в зависимости от пороговых значений оповещений.

Данный инструмент также предлагает сервисы на основе машинного обучения, которые уменьшают шум и ложные срабатывания систем обнаружения неполадок.

New Relic

New Relic - это программное обеспечение (SaaS) на базе веб-технологий, используемое для мониторинга всего стека. Оно позволяет отслеживать приложения, инфраструктуру, веб-браузеры и другие компоненты на единой платформе.

Что предлагает New Relic:

• Мониторинг производительности приложений с глубоким пониманием транзакций, ошибок, пропускной способности и т.д. в веб-приложениях, мобильных и распределенных приложениях.
• Отслеживание таких серверных показателей, как использование процессора, памяти, диска, средние значения нагрузки, процессы и т. д. на физических, виртуальных и облачных хостах.
• Захват данных мониторинга реальных пользователей непосредственно из браузеров, чтобы увидеть реальный опыт пользователей.
• Обнаружение и диагностика ошибок и исключений приложения с помощью трассировки стека.
• Информационные панели для визуализации производительности приложений, транзакций, ошибок, серверов и т. д.
• Настройка оповещений по пользовательским метрикам и атрибутам с возможностью отправки уведомлений по электронной почте.
• Отслеживание ресурсов AWS, Azure, GCP и баз данных с помощью интеграций.
• Распределение запросов между серверами для архитектур микросервисов.

Observium

Observium - это мощная платформа мониторинга и управления сетью с открытым исходным кодом, предназначенная для обеспечения всесторонней видимости вашей сетевой инфраструктуры. Она использует комбинацию опроса SNMP (Simple Network Management Protocol), доступа SSH (Secure Shell) и мониторинга на основе агентов для сбора и анализа данных с широкого спектра устройств, включая серверы, маршрутизаторы, коммутаторы и другое сетевое оборудование.

Observium автоматически обнаруживает устройства в вашей сети и добавляет их в свою систему мониторинга. Он поддерживает широкий спектр устройств различных производителей, включая Cisco, HP, Dell, Juniper и другие. Он постоянно производит мониторинг устройств для сбора данных о производительности в режиме реального времени, включая загрузку процессора, использование памяти, дисковый ввод-вывод, сетевой трафик и многое другое.

Observium предоставляет настраиваемые дашборды, позволяющие создавать персонализированные обзоры о состоянии и производительности.

Инструмент можно настроить на отправку предупреждений и уведомлений при превышении определенных пороговых значений или при наступлении определенных событий. Observium также предоставляет возможности отчетности, позволяя создавать документы о производительности устройств, статистике трафика и других показателях.

Observium поддерживает архитектуру плагинов, которая позволяет расширять его функциональность и добавлять поддержку дополнительных устройств или протоколов.

Реализация стратегии мониторинга производительности сервера

Представляем основные шаги по реализации эффективной стратегии мониторинга производительности сервера:

1. Выберите инструмент мониторинга. Выберите решение, которое может собирать необходимые вам показатели производительности с ваших серверов и приложений.
2. Установите агенты мониторинга. Разверните агенты мониторинга на каждом сервере, который вы хотите отслеживать. Инструменты на основе агентов обычно предполагают установку легкого программного обеспечения, в то время как варианты без агентов собирают данные из экспортированной статистики.
3. Определите метрики для сбора. Определите, какие показатели производительности наиболее важны для вашей инфраструктуры, например, загрузка процессора, памяти, диска и сети. Также важны метрики для конкретных приложений.
4. Настройте интервалы сбора. Настройте частоту сбора показателей (например, каждые 1-5 минут для системной статистики высокого уровня).
5. Настройте оповещения. Установите пороговые значения для метрик, при превышении которых будут появляться оповещения по электронной почте или другим каналам.
6. Интеграция мониторинга с существующими инструментами. Подключите платформу мониторинга к средствам ведения журналов, управления конфигурацией и тикетов для улучшения контроля и автоматизации.
7. Ежедневно просматривайте данные о производительности. Регулярно проверяйте панели показателей, чтобы анализировать тенденции и устанавливать базовые показатели производительности с течением времени. Так вы быстро обнаружите аномалии с помощью временных сопоставлений.
8. По возможности автоматизируйте устранение неполадок. При возникновении повторных проблем рассмотрите возможность автоматизации уведомлений или ответных действий с помощью выбранной платформы мониторинга.

На основе анализа данных о производительности регулярно вносите необходимые изменения в настройки сервера, конфигурации приложений или компонентов инфраструктуры для повышения производительности. Обновляйте решения, если они не приносят должного результата по улучшению производительности.

Внедрение комплексной стратегии мониторинга производительности серверов позволит вам заблаговременно выявлять и устранять проблемы с производительностью, оптимизировать использование ресурсов, а также обеспечить надежность и эффективность вашей ИТ-инфраструктуры. В конечном итоге это позволит повысить удобство работы пользователей и предотвратить простои.

Заключение

В заключение следует отметить, что создание надежной стратегии мониторинга производительности серверов является обязательным условием для поддержания эффективности, надежности и безопасности любой серверной инфраструктуры. Изучая правильные метрики, применяя соответствующие продукты для мониторинга и придерживаясь лучших практик, вы можете решить потенциальные проблемы до того, как они перерастут в критические.

Выбор метрик должен соответствовать конкретным потребностям и целям администратора сервера и проектам на нем, при этом основное внимание следует уделять таким ключевым показателям, как использование ресурсов, время отклика и количество ошибок.

Инструменты мониторинга серверов, интеграция технологий автоматизации и машинного обучения может еще больше упростить процессы мониторинга и обеспечить предиктивное обслуживание, тем самым минимизируя время простоя и оптимизируя распределение ресурсов.

Наконец, мы напоминаем о необходимости регулярно пересматривать и обновлять стратегию мониторинга, чтобы адаптироваться к изменяющимся средам, технологиям и требованиям проектов.