Fallbeispiel: Materna optimiert das Web-Portal des Bayerischen Tennis-Verbandes

Mit über 70 Millionen Seitenaufrufen ist das Web-Portal des Bayerischen Tennis-Verbandes e.V. (BTV) die zentrale Kommunikationsplattform für den bayerischen Tennissport. Rund 30.000 registrierte Mitglieder nutzen bereits die personalisierten Services wie Newsletter, Spieler- und Leistungsklassen-Porträts, Direkt-Zugang zum Verein und Mitglieder. Zukünftig sollen über den Registrierungs-Zugang auch Kalenderfunktionen, das Verwalten von Projektlisten, die Abwicklung von Einladungen sowie das Verschicken und Organisieren von Anmeldungen online geschehen. Der Verband veröffentlicht Aus- und Weiterbildungsangebote und präsentiert sich mit aktuellen Events. Darüber hinaus steuert das Portal den Mannschafts-Wettspielbetrieb einschließ;lich Meldeprozess, Planung und Abwicklung. Hauptinformationsquelle ist die Fachapplikation nuLiga, ein webbasiertes Liga- und Verbandsverwaltungssystem, das mehrere hunderttausend Benutzer zählt.

Es liefert Turnierdaten, Informationen zum Wettspielbetrieb und unterstützt Online-Anmeldungen. Über Schnittstellen werden die Daten zwischen nuLiga und Portal transferiert. Login- und Authentifizierungsmechanismen für diese nachgelagerte Fachapplikation erfolgen über das Portal. Während der Hauptspielzeit muss die Portal-Anwendung hochverfügbar und besonders leistungsfähig sein. Um Systemausfälle, Timeouts und lange Antwortzeiten zu vermeiden, sollte ein jederzeit hoher und zügiger Datendurchsatz das einwandfreie Funktionieren aller Portal-Services garantieren.

Problembestand

In Spitzenzeiten des Wettspielbetriebes, vor allem wenn die Vereine am Sonntagabend die Spielergebnisse online stellen, war das System nicht selten überfordert. Ein Problem für die Vereine, denn ihnen drohten Buß;gelder wenn sie ihre Daten nicht zeitgerecht übermitteln. Trotz der jedes Mal schnellen Problembeseitigung waren die Ursachen nicht genau zu ermitteln. Im Hinblick auf den Ausbau des Portals, wachsende Zugriffszahlen und zusätzliche Serviceangebote war der Status quo nicht hinnehmbar, zumal ab Anfang 2010 die gesamte Zusammenarbeit zwischen Verband, Vereinen und Mitgliedern zentral über das Portal gesteuert werden soll.

Lösung und Lösungspartner

Um den Webauftritt fit zu machen für die volle Umsetzung des Portalkonzeptes, hat der BTV gemeinsam mit Materna seinen Netzauftritt unter anderem durch umfassende Lasttests auf Herz und Nieren geprüft. Materna, mit 160 Millionen Euro Umsatz, 1.300 Mitarbeitern und 28 Niederlassungen europaweit tätiger IT-Dienstleister, unterstützte den BTV mit seinem Beratungspaket WebCheck Performance bei der Analyse und anschließ;enden Optimierung von Leistungsfähigkeit und Verfügbarkeit des Portals. Das Dortmunder Unternehmen wurde beauftragt, gezielt zu analysieren, welche Komponenten und Ebenen innerhalb der komplexen Infrastruktur die Probleme verursachen.

Mit WebCheck Performance wurde die Ist-Performance aller Web-Applikationen zunächst erfasst, dokumentiert und bewertet. Dann erstellten Materna Projektberater priorisierte Handlungsempfehlungen. „WebCheck hat unter anderem erst einmal die Zahl der Zugriffe und die Last errechnet, die das Portal überhaupt verkraftet“, so André Leliveldt, IT-Koordinator beim BTV in München.

Gestartet mit einer Empfehlungsliste für Performance-Verbesserungen, wurden die Maß;nahmenpläne in der Analysephase sukzessive verfeinert. Untersucht wurden beispielsweise Architektur, Komponentenwahl und Sizing in Relation zu den ablaufenden Geschäftsprozessen. Zusätzlich zu Interviews und Workshops mit den IT-Verantwortlichen wurden Lasttestreihen als zentrale Diagnosequelle in den WebCheck eingebettet.

Mehrstufiger Lasttest ermittelt unerwartete Optimierungspotenziale

Das Lasttestverfahren basierte auf NeoLoad 2.4 von Neotys, einer intuitiv bedienbaren Out-of-the-Box-Lösung für realitätsnahe Last- und Überlastsimulationen an Web-Applikationen. Mit NeoLoad lassen sich Zugriffsszenarien anhand von HTTP-Anfragesequenzen aufbauen, ohne diese zeit- und kostenaufwändig programmieren zu müssen. Auch können User-Daten wie Login und Kennwort bequem importiert werden.

Am Anfang des Testverfahrens wurden Umfang, Ziel und Performance-Benchmarks klar definiert, um das Soll an Zugriffen – also die zu erwartende Maximallast – testen zu können. Zu den Testkriterien gehörten Grundlast, Steigerungsraten, Gewichtungsverhältnisse der Testgruppen, festgelegte Schwellenwerte sowie weitere System- und organisatorische Parameter.

Testläufe wurden systematisch über mehrere Tage hinweg wiederholt und die Last dabei jeweils gesteigert. Lastgeneratoren simulierten die Anwender und deren Nutzungsverhalten unter Berücksichtigung unterschiedlicher Nutzer- und Nutzungsprofile. So wurde gemessen, wie lange es dauert, bestimmte Seiten zu laden, und bei wie vielen Anwendern dies reibungslos funktioniert. Zudem wurden Logfiles ausgewertet und das Verhalten der Hard- und Software-Infrastruktur beobachtet. Die grafisch-intuitive Aufbereitung aller gewonnenen Daten erleichterte den MATERNA-Fachleuten die Arbeit: Insbesondere die erzeugte Last, Lade- und Antwortzeiten, Auffälligkeiten sowie Inter- bzw. Extrapolation der tolerierbaren Last standen übersichtlich zur Verfügung.

Im Anschluss an die Testläufe haben die Web-Experten auftretende Fehler behoben und anschließ;end erneut getestet. „Leider sind während der Testphasen immer wieder andersartige Fehler aufgetreten, was zahlreiche Optimierungen an Konfiguration und Implementierung zur Folge hatte“, erläutert André Leliveldt. Zahlreiche Optimierungen konnten bereits während der Untersuchungen umgesetzt werden. Ließ;en sich die identifizierten Schwachstellen nicht in wenigen Tagen beseitigen, wurden – teilweise schon umgesetzte – Nachfolgeprojekte vereinbart. Im Ergebnis haben der BTV und Materna gemeinsam eine Strategie zum Ausbau und zur Optimierung des BTV-Portals erarbeitet. Der methodische Einsatz von NeoLoad hat nach nur einer Woche dafür gesorgt, dass WebCheck Optimierungspotenziale auswies, die mit klassischen Untersuchungsmethoden nicht entdeckt worden wären.

Resultate

WebCheck Performance hat vor allem die Speichereinstellung und den zugeteilten Hauptspeicher als Schwachpunkte identifiziert. Weitere Konfigurationsverbesserungen wurden an Web- und Application-Servern sowie an der Java Virtual Machine durchgeführt. Positiv erwies sich hier der Einsatz der 64 Bit-Variante von Sun Solaris, die eine bedarfsgerechte Hauptspeichervergröß;erung bequem erlaubte. Danach konnte die Speicherbereinigung (Garbage Collection) so eingestellt werden, dass es zu keinen Auslieferungsunterbrechungen der Daten mehr kam.

Aufgrund zu langer Antwortzeiten des Backend-Systems wurde die Implementierung der Web-Anwendungen ebenfalls näher untersucht. Die Analyse ergab: nicht das Portal, sondern die Schnittstellenstruktur zur nachgelagerten Fachapplikation nuLiga war der Flaschenhals. Gelöst wurde das Problem, indem die Anfragen nun pro Session gesammelt und nur einmalig an das Backend übertragen werden. Die Zugriffe auf nuLiga wurden so reduziert, das System entlastet.

In der Summe haben die Optimierungen sichergestellt, dass das Web-Portal selbst bei Lastspitzen hoch verfügbar bleibt. Die Konfigurationsänderungen machten eine teure und zeitaufwändige Systemmigration unnötig. Seit dem zweiten Spielwochenende im Mai 2009 profitieren davon nicht zuletzt Vereine und BTV-Mitglieder.

Fazit und Ausblick

WebCheck Analyse und realitätsnahe Last-Simulationen haben für den BTV einen dreifachen Mehrwert erbracht: Zum einen wurden Probleme wie langsame Antwortzeiten und Timeouts in ihren Ursachen ermittelt und von Grund auf gelöst. Zum anderen machte die optimierte Nutzung der vorhandenen Infrastruktur und Lizenzen eine Systemmigration ebenso überflüssig wie die kostenintensive Erweiterung der Infrastruktur durch neue Hardware oder Zukauf höherer Bandbreiten. Gleichzeitig profitiert der BTV von der detaillierten Bestandsaufnahme seines Systems: Investitionsplanungen im Hinblick auf neue Services, die Integration innovativer Web 2.0-Technologien oder gesteigerte Zugriffszahlen sind nun zielgenau möglich.