roger zacharias dipl.-informatiker (fh) sun certified enterprise architect
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Clustering Architekturen und Topologien im Enterprise-Bereich. Roger Zacharias Dipl.-Informatiker (FH) Sun Certified Enterprise Architect. Agenda. 1. Wincor Nixdorf AG. 2. Nichtfunktionale Anforderungen. 3. Clustering-Theorie. 4. WebServer-Clustering. 5. Planung eines Clusters. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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ClusteringArchitekturen und Topologien im
Enterprise-Bereich
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Enterprise-Bereich
Roger ZachariasDipl.-Informatiker (FH)
Sun Certified Enterprise Architect
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Agenda
1. Wincor Nixdorf AG1. Wincor Nixdorf AG
2. Nichtfunktionale Anforderungen2. Nichtfunktionale Anforderungen
3. Clustering-Theorie3. Clustering-Theorie
4. WebServer-Clustering4. WebServer-Clustering
5. Planung eines Clusters5. Planung eines Clusters
6. Zusammenfassung6. Zusammenfassung
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1. Wincor Nixdorf AG
Geschichte: 1952 Nixdorf Computer AG (gegründet von Heinz Nixdorf) 1990 Siemens Nixdorf AG 1999 Wincor Nixdorf International GmbH 2004 Wincor Nixdorf AG
Daten und Fakten: ca. 5200 Mitarbeiter ca. 1,5 Mrd. € Umsatz in 90 Ländern
WN bietet Hardware / Software / Services in den Bereichen: Banken Handel Post Lotterie etc.
www.wincor-nixdorf.com
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2. Nichtfunktionale Anforderungen
Kern-NFRs: Performance Availability (Verfügbarkeit) Security Scalability (Skalierbarkeit) Extensibility (Erweiterbarkeit) Reliability (Zuverlässigkeit/Robustheit) Manageability (Überwachbarkeit/Administrierbarkeit) Maintainability (Wartbarkeit)
Weitere: Usability Dokumentation Strategien, Politik etc.
auch bezeichnet als QoS-R., Systemqualitäten, „ilities“ Analyse und Umsetzung -> Aufgabe des IT-Architekten 2 Sichten auf eine Komponente
Topologie
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2.1 Topologiebezogene NFR
Performance Kennzahlen (TX/s, Antwortzeiten, etc.) Einflussfaktoren (HW, BS, SW, etc.)
Scalability (Skalierbarkeit) vertikal horizontal
Availability (Verfügbarkeit) Kennzahlen (%) High-Availability, Fehlertoleranz, 24x7 Keine SPOFs durch Redundanz!
Verfügbarkeit [%] Ausfallzeit pro Jahr99% ca. 3 ½ Tage99,9% ca. 9 Stunden99,99% ca. 1 Stunde99,999% ca. 5 Minuten
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3. Clustering-Theorie
Definition - Cluster: „Unter einem Cluster versteht man eine Gruppe von Komponenten, welche auf Basis von Redundanz zusammenarbeiten, um eine performantere und höher verfügbare Lösung als eine einzelne Komponente zu bieten; wobei diese Gruppe sich nach außen hin wie eine einzelne Komponente präsentiert.“
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3.1 Einordnung des Clustering
Umfassendes IT-Thema: Hardware (z.B. Stromversorgung, RAID, etc.) Betriebssystem (z.B. Sun Solaris Cluster Manager, etc.) Anwendung/Middleware (z.B. gespiegelte Ebay-Server)
MiddlewareMiddleware
BetriebssystemBetriebssystem
Hardware / NetzwerkHardware / Netzwerk
Anwendung
AMD Athlon, Sun E10K, Ethernet, etc.
NT, SOLARIS, Linux, etc.
J2EE AppServer, .NET Server, etc.
Ebay, Lufthansa-Buchung, Toll Collect, etc.
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3.2 Cluster-Topologie
ClusterCluster
Client 1Client 1
Client 2Client 2
Client nClient n
Cluster EntryComponent
Cluster EntryComponent
Business Component x
Business Component x
Business Component x´
Business Component x´
Business Component x´´
Business Component x´´
vertritt den Cluster gegenüber den Clients
Load DistributionMechanismus(Performance)
Management-Interfacefür Cluster
Cluster ManagerComponent
Cluster ManagerComponent
ClientClientClientClient
ClientsClients Business Component x
Business Component x
Ziel
AffinityMechanismus
Client 1
ReplicationMechanismus
Client 1
FailoverMechanismus(Verfügbarkeit)
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3.3 Load Distribution
Verteilung der Last auf die Cluster-Komponenten Varianten:
Load Sharing Load Partitioning Load Balancing
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3.4 Replication und Failover
Replikation der Statusinformationen für Failover Varianten:
Passive Replication / Warm Backup Active Replication / Hot Backup Cold Backup
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4. WebServer-Clustering
Mapping: Clients: Web-Browser Business Components: HTML-Seiten auf verschiedenen Servern Cluster Entry Component (CEC) ?
CEC Möglichkeiten: DNS Round Robin WebServer Plugin-Modul Hardware Load Distributor
Replikation: HTTPSession Affinität über Session-ID -> Cookies
oder URL-Rewriting
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4.1 3-tier und 5-tier Cluster-Topologien
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5. Planung eines Clusters
Was muss beachtet werden? komplex! meist reichen zwei starke Server für Hochverfügbarkeit „70/90% CPU Utilization Rules“ „Machine Equivalence“ prozentuale Verfügbarkeit (z.B. 99,9%) funktionsbezogene Verfügbarkeit Verfügbarkeit der Systemumgebung
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5.1 Nachteile Clustering
höhere Kosten (2 Maschinen statt einer) höherer Aufwand zur Planung und Einrichtung schwierigeres IT-Management kompliziertere Fremdsystem-Anbindung (1:n; m:n statt 1:1)
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6. Zusammenfassung
Cluster-Definition: „Unter einem Cluster versteht man eine Gruppe von Komponenten,
welche auf Basis von Redundanz zusammenarbeiten, um eine performantere und höher verfügbare Lösung als eine einzelne Komponente zu bieten; wobei diese Gruppe sich nach außen hin wie eine einzelne Komponente präsentiert.“
Nichtfunktionale Anforderungen nicht vergessen!
80% der gescheiterten IT-Projekte scheitern aufgrund der Nichterfüllung der NFR!
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Mehr Clustering?