Testen von Notfallplänen

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1 Testen von Notfallplänen In Infrastrukturprojekten Stephan Wiesner Zürich, 10. November

2 Capgemini sd&m steht für leistungsfähige Prozess- und Softwarelösungen, die die Wettbewerbsfähigkeit unserer Kunden erhöhen Kunden Unsere Kunden sind namhafte Unternehmen aller Branchen sowie öffentliche Institutionen, deren Erfolg von anspruchsvollen Prozessund Softwarelösungen abhängt Ihr Nutzen besteht in erhöhter Wettbewerbsfähigkeit durch Differenzierung bei unternehmenskritischen Lösungen Effizienzverbesserung bestehender Lösungen Leistungsangebot Prozess- und IT-Beratung Entwicklung individueller Softwarelösungen Implementierung und Roll-out von Standardsoftware Systemintegration Application Management Kompetenzen Umsetzungsorientierte Beratung Management komplexer IT-Projekte Software-Engineering Gestaltung anspruchsvoller IT-Architekturen Implementierung von SAP-Lösungen Rightshore Forschung & Innovation Partnerschaftliche Arbeitsweise Rightshore ist ein registriertes Markenzeichen von Capgemini Standorte Zürich Hannover Düsseldorf Köln/Bonn Hamburg Frankfurt Walldorf Stuttgart Unternehmensentwicklung Berlin München Wien Standorte Capgemini sd&m Weitere Standorte der Capgemini-Gruppe Nearshore Wroclaw Farshore Mumbai Bangalore SAP Business Solutions sd&m Capgemini sd&m 1 Anzahl Mitarbeiter im Geschäft inkl. Polen und zugeordnetes Team Indien 2

3 AGENDA Was sind Notfallpläne? Wie werden Notfallpläne erstellt? Wie testet man die Ausfälle von Hardware? Praxisbeispiel 3

4 Was ist ein Notfallplan? Notfallpläne gibt es in vielen Bereichen 4

5 Und in der IT? 5

6 Es reicht nicht, ein System wieder herstellen zu können, es muss auch schnell gehen. Dafür braucht es Notfallpläne! Beispiele für mehrstündige Systemausfälle Eine Computerpanne legte am Morgen des den Aktienhandel der Tokioter Börse für viereinhalb Stunden lahm. Am kam es zu einem bundesweitem Ausfall des T-Mobile Netz für vier Stunden. Im September 2008 fiel TradeElect, die Handelsplattform der Londoner Börse, für fast sieben Stunden aus. Aus dem SLA eines Handelssystems: Die Downtime des Systems darf maximal 30 Minuten betragen [andernfalls entstehen Schäden im zweistelligen Millionenbereich] Fazit: Notfallpläne helfen Probleme schnell zu beheben! 6

7 Ein Notfallplan für eine IT-Infrastruktur definiert Prozesse für die schnelle Behebung von Störungen Bestandteile eines Notfallplans Beschreibung des Ausfall-Szenarios und der Monitoringereignisse zur Identifikation Beschreibung der technischen Störungsbehebung Festlegung der Verantwortlichkeiten und der zu informierenden Personen Szenario für die Wiederherstellung des Normalzustands Optional: Alternativszenarien, falls Störung nicht behoben werden kann Ziel ist es schnell wieder produktiv zu sein, nicht die langfristige Lösung der Störung! 7

8 Dabei gehen die Erstellung von Notfallszenarien und die Entscheidungen für die Hardware-Architektur Hand in Hand Übersicht über einen standortübergreifenden Systemaufbau Die SLA haben einen entscheidenden Einfluss! Hauptstandort Zweitsystem Raum 1 Raum 2 Sun Cluster Produktivsystem Notsystem Storage 1 CA Storage 2 8

9 AGENDA Was sind Notfallpläne? Wie werden Notfallpläne erstellt? Wie testet man die Ausfälle von Hardware? Praxisbeispiel 9

10 Bei der Definition von Notfallplänen müssen Abgrenzungen vorgenommen werden Kategorien und Beispiele für Abgrenzungen Kategorie Technische Grundlagen Beispiele Ist die Cluster-Funktionalität gegeben? Ist die HA-Fähigkeit von VMWare gegeben? Werden Wasser, Strom, Netzwerk getestet? Höhere Gewalt Erdbeben Terror-Anschläge Security Angriffe von aussen möglich oder nicht Abwehr von Angriffen durch Mitarbeiter 10

11 Aus der Analyse von potentiellen Störungen wird eine Reihe von Szenarien erstellt Kategorien und Beispiele für Szenarien Kategorie Grundlegende Szenarien Übergreifende Szenarien Beispiele Ausfall DB Cluster-Knoten Korrupte Daten Ausfall Router Grossflächiger Stromausfall Brand im Rechnerraum Ausfall Storage Szenarien sind unabhängig vom technischen Problem! 11

12 Ein Notfallplan definiert die Prozesse zur Behebung eines oder mehrerer Szenarien Der Notfallplan Umschalten auf Notsystem deckt mehrere Szenarien ab Ausfall Standort Ausfall Server Raum Notfallplan: Umschalten auf Notsystem Szenario Ausfall Cluster 12

13 Notfallpläne werden in vier Phasen erstellt: Analyse, Definition, Test, Optimierung Beschreibung der vier Phasen Phase Analyse von potentiellen Störungen Definition von Prozessen Test Analyse der Produktion und Nachbesserung Inhalt Bottom Up Analyse von Fehlerquellen Definition von Szenarien Berücksichtigung von SLA Bestimmung technischer Lösungen Definition von Abläufen und Verantwortlichkeiten Evtl. Treffen Organisatorischer Massnahmen Dokumentation und Schulung Entscheid geeigneter Simulationen Durchführung der Tests Retrospektive, evtl. Nachdokumentation Auswertung von Produktionsproblemen Training und Feuerwehrübungen Dokumentation und Schulung 13

14 AGENDA Was sind Notfallpläne? Wie werden Notfallpläne erstellt? Wie testet man die Ausfälle von Hardware? Praxisbeispiel 14

15 Die Provokation von Systemausfällen ist eine Gratwanderung zwischen Realitätsnähe und Schadensfreiheit 15

16 Aber was soll man simulieren und was muss man testen? Bei HA-Tests wird schon mal der Stecker gezogen... 16

17 Ein Teil der Definition von Notfallplänen ist die Definition von Simulationsmöglichkeiten für Ausfälle und ihr Monitoring Beispiele für Simulationsmöglichkeiten von Ausfallszenarien Szenario Ausfall Netzwerkkarte Ausfall Cluster-Knoten Ausfall Standort Simulationsmöglichkeiten Deaktivierung der Netzwerkkarte durch Software Halt-Befehl Deaktivierung Switch Deaktivierung Storage Halt-Befehl auf allen Systemen Monitoring Ereignis System nicht mehr erreichbar Cluster Switch durchgeführt ORA-16762: Invalid database state System nicht mehr erreichbar DB nicht mehr verfügbar Applikation Server nicht mehr verfügbar Entscheidend ist die Wirkung, nicht die Ursache! 17

18 Wer hat s entdeckt? Ein umfangreiches System-Monitoring ist die Voraussetzung für eine schnelle Störungsbehebung Beispiel für ein Monitoring in einem Umbrella-System Auch das Monitoring muss getestet werden! 18

19 Anders als bei normalen Tests werden Notfallpläne ausgiebig trainiert, um die Downtime zu minimieren Beispiel für einen in BPMN erfassten Notfallplan Ausfall Cluster Alarmierung OVO Automatischer Reconnect Windows Server Start 30 Min Umschaltung auf Notsystem Langfristige Problemlösung Information TAV Auftrag Umschaltung Information TAV Entscheidung Umschaltung Notsystem Information Handel 19

20 Für HA-Tests braucht es ein Testsystem das möglichst nah an der Produktion ist! Darstellung des Risikos bei einer produktionsfremden Testumgebung Das Risiko für Schäden auf der Produktion steigt! Risiko Ein Produktionsnahes Testsystem maximiert die Test Effektivität! Manche Tests können nicht durchgeführt werden! Abweichung zur Produktion 20

21 AGENDA Was sind Notfallpläne? Wie werden Notfallpläne erstellt? Wie testet man die Ausfälle von Hardware? Praxisbeispiel 21

22 Praxisbeispiel an einem Referenzsystem Übersicht über einen standortübergreifenden Systemaufbau Hauptstandort Zweitsystem Raum 1 Raum 2 Sun Cluster Produktivsystem Notsystem Storage 1 CA Storage 2 22

23 Beispiel Testfall: Switchover auf / Switchback vom Notsystem Beispiel einer Beschreibung für ein HA-Szenario Phase Abgedeckte HA- Szenarien: Beschreibung Monitoring Erwartetes Ergebnis Inhalt Ausfall von Standort 1 oder Ausfall Raum 1 oder Ausfall Cluster Störung: Ausführen Switchover auf das Notsystem Betrieb auf Notsystem über zwei Tage Zurückschalten auf das Produktionssystem: Manueller Switchback Meldung Switchover Meldung Login Failed Der Switchover kann durchgeführt werden Die Windows-Systeme verbinden sich automatisch wieder Der Dauer-Betrieb auf dem Notsystem ist möglich Umsysteme 1 und 2 schalten nicht um und bleiben nicht verfügbar Die Rückschaltung kann ohne Datenverlust erfolgen 23

24 Wenn der gesamte Cluster ausfällt, muss auf das Notsystem geschaltet werden Beispiel Ausfall Cluster Hauptstandort Zweitsystem Raum 1 Raum 2 Sun Cluster Produktivsystem Notsystem Storage 1 CA Storage 2 24

25 Aus der Vielzahl an Alarmen aus dem Monitoring die richtigen Schlüsse zu ziehen ist für den Ernstfall von entscheidender Bedeutung! Beispiel für Alarme, bzw. nicht alarmierte Ereignisse Alarme Schlussfolgerung End2End: Login Failed DB-Down Ping auf Prod nicht möglich Switchover Failed Analyse HA-Szenario: Ausfall Cluster Keine Störung in Umsystemen Keine Störung Im Storage Für die Analyse braucht es erfahrene Mitarbeiter! 25

26 Systemausfälle passieren dann, wenn man sie am wenigsten gebrauchen kann!... Z.B. Samstag Morgens um 01 Uhr. zzzzzz Agent: host sun04, port 1133 not responding on :01:28 26

27 Für nächtliche Ausfälle müssen die Verantwortlichkeiten klar definiert sein. Dies wird bei den Tests bereits berücksichtigt Prozess-Ablauf für den Ausfall des Produktiven Clusters Ausfall Cluster Alarmierung OVO Automatischer Reconnect Windows Server Start 30 Min Umschaltung auf Notsystem Langfristige Problemlösung Information TAV Auftrag Umschaltung Information TAV Entscheidung Umschaltung Notsystem Information Handel 27

28 Der Rückbau eines Systemausfalls in der Produktion bedeutet evtl. einen weiteren Produktionsausfall. Entsprechend muss dies geplant werden! Beispiel Rückbau Switchover Notsystem Downtime von <5 Minuten 28

29 Lessons Learned Rubrik Kommunikation Lektion Eine Tester-Mentalität muss erst geschaffen werden, da die Techniker ihr eigenes System testen Testfälle werden gedrillt Anders als in normalen Testprozessen müssen Tests auf ihre Durchführungszeit trainiert werden Monitoring Ernstfall erfordert eine Analysephase Aufgrund der Intelligenz moderner Monitoring- Systeme können Systemausfälle nur eingeschränkt simuliert werden Bei einem echten Produktionsausfall muss anhand der Monitoringmeldungen entschieden werden, welches Szenario eingetroffen ist. Die mittelfristige Störungsbehebung ist sehr individuell 29

30 Gemeinsam. Energien freisetzen. 30

31 BACK-UP BACK-UP 31

32 Notfallpläne bestehen aus zwei Schritten: Unmittelbare Problembehebung und mittelfristige Wiederherstellung des Normalbetriebs Übersicht über Störungsbehebung im Vergleich Testphase zu Produktion Quelle: Notfallplan Systemhandbuch Betriebshandbuch Lösung: Kurzfristige Problembehebung Mittelfristige Problemlösung Wiederherstellung Normalbetrieb System: HA-Zustand Bedingter HA-Zustand HA-Zustand Testphase Simulation von Störung Analyse Monitoring Prüfen des automatischen Verhaltens Beseitigung der simulierten Störung Testphase Löschen der Monitoring Meldungen Einfacher Rückbau Produktion Analyse Monitoring Problemidentifikation Störungsbehebung Analyse Fehlerursache Störungsbehebung Simulation/Test auf Testsystem Rückbau in Wartungsfenster Test Produktion 32

33 Phase 3: Die Durchführung der Tests erfolgt überwiegend durch die Simulation von Ausfällen Beispiele für Simulationsmöglichkeiten Szenario Ausfall Netzwerkkarte Ausfall Cluster-Knoten Ausfall Standort Simulation Deaktivierung der Netzwerkkarte durch Software Halt-Befehl Deaktivierung Switch Deaktivierung Storage Monitoring Ereignis System nicht mehr erreichbar Umsysteme sind erreichbar Halt-Befehl System nicht mehr erreichbar DB nicht mehr verfügbar Applikation Server nicht mehr verfügbar Alles siehe Cluster-Knoten Alles siehe Ausfall Storage Entscheidend ist die Störung, nicht die Ursache! 33

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