가용성 향상을 위한 프로세스중심 통합모니터링 기법에 대한 연구

국문 초록 (Abstract)

업무는 정보시스템에 점점 더 의존하고 있고, 정보시스템 장애는 업무 지연을 넘어 기업의 생존에 직접적으로 영향을 주고 있다. 이러한 장애를 적극적으로 발견하고 해결하며, 결국 가용성을 향상하기 위하여 다양한 시스템 모니터링이 요구되고 있다. 효과적인 시스템 모니터링은 업무 중심적이어야 하며, 업무는 프로세스들의 집합으로 구성되기 때문에 프로세스 중심적이어야 한다.

기존의 정보시스템에서는 프로세스 모니터링을 위한 다양한 도구를 제공하고 있다. 예를 들어 유닉스 환경에서는 ps(process state), top, glance 등의 도구를 제공한다. 하지만 이 도구들은 프로세스들의 수행 시간, 메모리 사용율, 자원 사용 등과 같은 프로세스 고유 정보만 제공한다. 최근 정보시스템의 사용범위가 확대되면서 프로세스 고유 정보 뿐만 아니라 연관된 네트워크, 데이터베이스 정보를 함께 분석하였을 때 더욱 효과적인 모니터링이 가능한 경우가 많아지고 있다. 즉, 한 수준의 정보만이 아니라 다른 수준의 정보를 통합하여 분석하였을 때 더욱 효과적인 모니터링이 가능한 것이다.

본 논문에서는 프로세스 정보에 네트워크, 데이터베이스 정보를 다중모드로 제공하는 통합 모니터링 도구를 제안한다. 구체적으로 ps+라는 새로운 도구를 구현하였으며, 이것은 기존의 ps정보에 netstat, lsof, v$session, v$process 등 여러 가지 정보를 함께 제공한다. 이러한 통합 모니터링(프로세스+네트워크+데이터베이스)을 통해서 프로세스에 접속하는 부분과 데이터베이스 작업에서 발생하는 병목을 한 눈에 들어오게 하였다. 기존 CPU 사용시간, 메모리 점유량 이외에 프로세스에 접속하는 QUEUE 상태, 통신 상태, 데이터베이스 Waiting Event와 Waiting Time 등등을 한 라인으로 보여주어 문제의 원인을 찾는데 도움을 주었다.

실제 구현 및 가용성 평가를 수행한 결과, 제안한 ps+ 통합 모니터링 도구가 오류 있는 프로그램 발견, 교착 상태, 오랜 대기, 큐 폭증 등의 결함을 효과적으로 발견할 수 있음을 관찰할 수 있었다. 이 도구는 다른 엔지니어가 보지 않는 사각지대의 장애를 발견할 수 있으며 또한 생산성을 높여준다. 엔지니어의 생산성 향상은 곧 업무의 가용성 향상이다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Information system becomes an essential part of business, where failures of information system are not only the delay of business transactions but also the threat of survival of enterprises. A variety of system monitoring are required to detect and overcome the failures proactively, and eventually to enhance the availability of information system. For effective monitoring, it should be business-oriented and, in turn, should be process-oriented since business logics are composed of a set of processes.

The previous information systems have already supported diverse tools for process monitoring, for instance ps(process state), top and glance in UNIX environments. However, they provide process-specific data only such as execution time, memory footprint and used resources of processes. Recently, as the usage of information system increases and becomes complicated, a large portion of failures can be monitored by observing not only process-specific data but also associated network and database data. In other words, analyzing integrated data are more effective for better monitoring.

In this paper, we propose a integrated monitoring tool, called ps+, that provides multimodal data including process, network and database, and their associations. The tool offers not only the traditional ps data but also the associated network and database data such as netstat, lsof, v$session and v$process. In specific, it displays process's execution time and memory usage, queue status, communication status, database waiting time and event in a single line, which allows to detect both process-related failures and network/database-related failures.

We have implemented the tool on the real system and conducted various experiments. The experimental results have shown that the proposed ps+ tool can actually monitor the erroneous program behavior, deadlock, starvation, and queue explosion. This integration monitoring improves productivity to discover the failure of a blind spot by investigating process and network/database simultaneously. Improving the productivity of engineers directly affects the improved availability of business.

목차 (Table of Contents)

• I. 서론 1
• 1. 연구배경 및 연구목적 1
• 2. 연구내용 및 범위 1
• 3. 논문의 구성 2
• II. 모니터링 현황 2
• 1. 서버모니터링 2
• 2. 네트워크모니터링 5
• 3. 데이터베이스모니터링 6
• 4. 프로세스중심 통합모니터링 프로세스+ 필요성 10
• III. 통합모니터링 프로세스+ 과정 및 기법 12
• 1. 프로세스+ 과정 12
• 2. 프로세스+ 도구 및 기법 13
• 3. 프로세스+ 항목 14
• 4. 프로세스+ 화면 16
• IV. 프로세스+ 정보 통합 18
• 1. 프로세스,네트워크,데이타베이스 연결개념 18
• 2. 프로세스,네트워크,데이타베이스 연결 19
• 3. 데이터 관계도 20
• V. 프로세스+ 정보 수집 및 저장 21
• 1. 프로세스정보 수집 21
• 2. 네트워크정보 수집 22
• 3. 데이터베이스정보 수집 25
• VI. 프로세스+ 분석사례 28
• 1. 네트워크모니터링 분석사례 28
• 2. 프로세스모니터링 분석사례 30
• 3. 데이터베이스모니터링 분석사례 33
• VII. 통합모니터링 프로세스+ 효과 및 과제 35
• 1. 통합모니터링 프로세스+ 효과 35
• 2. 통합모니터링 프로세스+ 과제 39
• VIII. 결론 40
• 참고문헌 41
• 부 록 42
• 영문요약 45