< Titel - Foliensatz > Clustering Architekturen und Topologien im Enterprise-Bereich Roger Zacharias Dipl.-Informatiker (FH) Sun Certified Enterprise Architect <Dateiname> 28.03.2017 / 1

Agenda 1. Wincor Nixdorf AG 2. Nichtfunktionale Anforderungen 3. Clustering-Theorie 4. WebServer-Clustering 5. Planung eines Clusters 6. Zusammenfassung

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

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

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 Jahr 99% ca. 3 ½ Tage 99,9% ca. 9 Stunden 99,99% ca. 1 Stunde 99,999% ca. 5 Minuten

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.“

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) Anwendung Ebay, Lufthansa-Buchung, Toll Collect, etc. Middleware J2EE AppServer, .NET Server, etc. Betriebssystem NT, SOLARIS, Linux, etc. Hardware / Netzwerk AMD Athlon, Sun E10K, Ethernet, etc.

3.2 Cluster-Topologie Ziel Client Clients Business Component x Cluster vertritt den Cluster gegenüber den Clients Business Component x Management-Interface für Cluster Cluster Manager Component Client 2 Cluster Entry Component Business Component x´ Client n Business Component x´´ Replication Mechanismus Client 1 Load Distribution Mechanismus (Performance) Failover Mechanismus (Verfügbarkeit) Affinity Mechanismus

3.3 Load Distribution Verteilung der Last auf die Cluster-Komponenten Varianten: Load Sharing Load Partitioning Load Balancing

3.4 Replication und Failover Replikation der Statusinformationen für Failover Varianten: Passive Replication / Warm Backup Active Replication / Hot Backup Cold Backup

4. WebServer-Clustering < Titel - Foliensatz > 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 Statt Darstellung des J2EE-Clusterings <Dateiname> 28.03.2017 / 11

4.1 3-tier und 5-tier Cluster-Topologien

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

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)

< Titel - Foliensatz > 6. Zusammenfassung < Titel - Foliensatz > 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! <Dateiname> 28.03.2017 / 15

Mehr Clustering? www.roger-zacharias.de roger.zacharias@wincor-nixdorf.com