Jenseits des WebLogic Clusters - Was Entwickler über Hochverfügbarkeit der Middleware wissen sollten

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1 <Insert Picture Here> Jenseits des WebLogic Clusters - Was Entwickler über Hochverfügbarkeit der Middleware wissen sollten Thomas Robert Senior Principal Sales Consultant Oracle Deutschland B.V. & Co. KG

2 Ungeplante Ausfälle vermeiden Ausfall Lösung Nutzen Prozess X Cluster Auto Restart Keine Down Time Kein Datenverlust Session Replikation Transaktionale Konsistenz Hardware X TX Failover Clustered Messaging Server Migration Lineare Skalierbarkeit Clusterware Integration Daten Menschliche Fehler X Backup & Recovery Minimale Down Time Schneller Rollback RZ X Disaster Recovery Business Continuity Anforderungen an Widerherstellungszeit Anforderungen an Wiederherstellungszustand

3 Geplante Ausfälle minimieren Verfahren Anpassung der Applikation Redeployment d. Applikation Lösung Metadaten trennen Online Deployment Rolling Redeployment Nutzen Keine Downtime bei Applikations- Anpassungen Keine Downtime für Applikationsdeployment u. ~redeployment Konfigurationsänderung Patching Online Configuration Change Cluster Management Rolling Patching Keine Downtime für Konfigurationsänderungen Keine Downtime für Patching Bereitstellung Änderung d. Topologie Shared Services Architektur Transformationen Skalierbarkeit Minimale Downtime bei Topologie- Änderungen

4 In-Place Redeployment Neue Versionen eines Applikations-Moduls (z.b. EJBs) können im laufenden Betrieb deployt werden Web Applikationen können ohne die EJB-Schicht deployt werden Erfordert Development Mode und Exploded Archives Web-Zugriff oder JMX Interface triggert redefinition der geänderten Klassen Weblogic.xml oder weblogic-application.xml: <fast-swap> <enabled>true</enabled> </fast-swap>

5 Upgrade aktiver Applikationen Side-by-Side Deployment Deployen neuer Versionen einer Web-basierten Anwendung, ohne die laufende Anwendung anzuhalten Neue Version wird parallel zur alten Version installiert. Zugriffe werden nach und nach migriert Die alte Version wird deinstalliert nachdem alle Anwender ihre Zugriffe beendet haben oder ein Administrator die alte Version deinstalliert oder ein vorkonfigurierter Timeout erreicht wurde Rollback Zurückrollen der neuen Version bei Problemen Administration Mode Deployment Freigabe der Anwendung für alle Anwender erst nach Überprüfung der Funktionsfähigkeit Bestehende Sessions Veraltete App. Version Neue Sessions Aktive App. Version WebLogic Server

6 Side By Side Deployment Erfordert Versionierung der Applikation MANIFEST.MF: z.b. Weblogic-Application-Version: v1.0 / v2.0 weblogic.deployer: -appversion 1.0

7 Active Passive Cluster + Einfachere Administration + Einfachere Fehlersuche + Kein Loadbalancer notwendig + Keine Applikationsabhängigkeit - Längere Failoverzeit - Keine Skalierbarkeit - Mehr Downtimes

8 AS Cluster Ready Services (ASCRS) Erweiterung der (DB-) CRS für FMW Cluster Management Nur für Unix / Linux Installation von separater DVD ascrsctl Utility: Einrichten von Resourcen Starten / Stoppen / Failover von Resourcen

9 Active Active Cluster Vorteile Skalierbarkeit Load Balancing Gleichmäßige Verteilung von Aufgaben Mehrere Kopien eines Objektes verfügbar High-Availability Redundanz Failover Wenn ein Objekt nicht mehr verfügbar ist, übernimmt eine Kopie auf einem anderen Rechner die Aufgabe

10 OFM HA Architektur Active/Active Clustering DMZ Firewall DMZ Firewall Intranet Firewall Externe User Interne User WebServer WebLogic Server Real App Cluster DB Internet LoadBalancer WebServer WebLogic Server Active/Active WebLogic Cluster LDAP HA Wireless& Mobile Client Tier Web Tier DMZ App Tier DMZ Data Tier / Intranet

11 WebLogic Cluster Services Replicated Services Gleichmäßig über alle Managed Server im Cluster verteilt Transparentes Fail-Over State Replication möglich Pinned Services Laufen auf spezifischen Servern im Cluster Erfordern Server- oder Service-Migration Web Applikationen EJBs JNDI Baum REPLICATED SERVICES Distributed JMS Queues und Topics PINNED SERVICES Transaction Manager ( Server (Einer je JMS Store der gespeicherten Messages Singleton Services einer Applikation Cluster Job Scheduler

12 Whole-Server Migration Hochverfügbarkeit für an einen Server gebundene Dienste, wie JTA, JMS und eigene Singleton Services Automatische Migration des ausgefallenden Servers Verlagern des Servers von einem Rechner auf einen Anderen Benötigt NodeManager mit Unterstützung für IP-Failover Nutzt den Begriff des Leasing s jeder Clusterknoten braucht zum Starten eine Lease

13 Leasing Optionen High-Availability Datenbank Leasing: Erfordert eine hochverfügbare Datenbank für die Speicherung der Leasing-Informationen Non-Database Consensus Leasing: Hält Leasing Information im Memory, repliziert auf andere Clusterknoten Server erneuert periodisch seine Lease Cluster-Master vergibt Lease s und verwaltet die Rechner, die eine Lease erhalten haben Wenn eine Lease verloren geht, startet der Cluster-Master abhängig von Konfiguration und Ursache diesen Server entweder auf dem selben oder auf einem anderen Rechner

14 Cluster Master Kein Single Point of Failure Cluster-Master überwacht Verfügbarkeit aller Server Was passiert bei Ausfall des Cluster-Masters? Alle Server versuchen, neuer Cluster-Master zu werden Neuer Cluster-Master wird der Server, der den Cluster- Master-Record in die Datenbank schreibt (DB Leasing) oder der die früheste Startzeit hat (Consensus Leasing) Lease Informationen sind über In-Memory- oder DB- Replikation verfügbar

15 Service Migration Für Singleton-Dienste: JMS Server, ihre Ziele und abhängige Services JTA Transaktions-Recovery-Dienst eines Servers User-defined Singletons Ermöglicht den Restart des Dienstes auf anderem Knoten: Für JMS: Wiederherstellung persistenter Nachrichten Für JTA: Verarbeitung unvollständiger Transaktionen bei Server-Ausfall Für User-defined Singletons: Garantie, dass der Dienst nur genau ein Mal im Cluster vorhanden ist (automatischer Restart bei Ausfall)

16 Singleton Service Java Objekt, das nur genau ein mal im WLS Cluster existiert Implementiert Interface weblogic.cluster.singleton.singletonservice Deklaration im Deployment Deskriptor weblogic-application.xml: <singleton-service> <class-name>mypkg.mysingletonserviceimpl</class-name> <name>my_singleton_service_app</name> </singleton-service>

17 Web Cluster (JSPs und Servlets) Dynamische Cluster Proxy Plugin pflegt Cluster Liste dynamisch Replikation von HTTP Sessionstate: Primary - Secondary (sync / async) HTTP Session-Objekte müssen serialisierbar sein Failover Loadbalancer verteilt auf neuen Server Neuer Knoten wird neuer Primary (holt sich Session ggf. vom Secondary) Loadbalancing Client Sessions werden lastverteilt LBR muss für Session Affinität bzw. Stickyness sorgen Mögliche Loadbalancer: Proxy Plug-in mit Apache, iplanet oder IIS (Round-Robin) HttpClusterServlet im WLS Externer Loadbalancer, z.b. BigIP/F5, Alteon/Nortel, Cisco Load Balancer HTTP(s) WebServer Proxy Plugin WebServer Proxy Plugin HTTP(s) Cluster WLS Instanz WLS Instanz WLS Instanz

18 EJB/RMI Objekt Cluster Replica-aware stub Dynamische Cluster EJB Client pflegt Cluster Liste dynamisch Instanzen eines geclusterten Objektes ( Replika ) werden auf alle Knoten verteilt Der EJB-stub, der an den Client übergeben wird, ist replica-aware Kennt alle Replikas (Stateless EJBs) Kennt secondary Server (Stateful EJBs) Der replica-aware Stub Sorgt für Loadbalancing der Methodenaufrufe (Round Robin, gewichtet, random, Server Affinität) Tritt beim Aufruf ein Fehler auf, wird Failover auf alternatives Replika durchgeführt (falls die Methode idempotent ist) JVM EJB Client T3(s) Cluster WLS Instanz WLS Instanz WLS Instanz

19 EJB Loadbalancing Algorithmen weblogic-ejb-jar.xml: <weblogic-enterprise-bean> <ejb-name>myejb</ejb-name> <stateless-session-descriptor> <stateless-clustering> <stateless-bean-is-clusterable>true</stateless-bean-is-clusterable> <stateless-bean-load-algorithm>round-robin</stateless-bean-load-algorithm> </stateless-clustering> </stateless-session-descriptor> </weblogic-enterprise-bean> Hashtable env = new Hashtable(); env.put("java.naming.factory.initial", "weblogic.jndi.wlinitialcontextfactory"); In Annotations nicht verfügbar! env.put("java.naming.provider.url","t3://host1,host2:7001"); // env.put("java.naming.provider.url","t3://clustername:7001"); env.put("java.naming.security.principal","user"); env.put("java.naming.security.credentials","password"); Context ctx = new InitialContext(env); try { Object homeobject = context.lookup("employeebean");

20 JMS Hochverfügbarkeit Unterbechungsfreies Senden und Empfangen von Nachrichten Distributed Destinations Verarbeitung aller bereits gesendeten Nachrichten Whole Server und Service Migration Reibungsloser Failover der Clients Unterbechungsfreies Verschicken von Nachrichten, auch wenn kein Server verfügbar ist Automatic Reconnect Store and Forward Client SAF

21 JMS Konfiguration bis Config.xml: JMS Server 1 JMS Store 1 JMS Server 2 JMS Store 2 JMS Server 3 JMS Store 3 <JMS Server 1> <target=managed server 1> </JMS Server 1> <JMS Server 2> <target=managed server 2> </JMS Server 2> <JMS Server 3> <target=managed server 3> </JMS Server 3> JMS Server 1 JMS Store 1 JMS Server 2 JMS Store 2 JMS Server 3 JMS Store 3 JMS Module: Server 1 Server 2 Server 3 Target=cluster Cluster Subdeployment = JMS Server 1, JMS Server 2, JMS Server 3,

22 JMS Konfiguratation ab Einfach und flexibel JMS Server 1 JMS Store 1 Config.xml: <JMS Server 1> <target=cluster> </JMS Server 1> JMS Server 1 JMS Store 1 Server 1 JMS Server 1 JMS Store 1 JMS Server 1 JMS Store 1 Server 2 Server 3 JMS Module: Target=cluster Subdeployment = JMS Server 1 Cluster

23 Dynamische Cluster Einfache Konfiguration, dynamisch Skalierbar Einfache Cluster Konfiguration Einfaches Cluster Scale Out Dynamic Cluster 1 Server Template Dynamic Cluster 1 Server Template Server 1 Server 2 Server 1 Server 2 Server 3 Server 4 Nicht supported sind z.zt.: Coherence Container Server Migration Server 5 Server 6 Server 7 Server 8

24 Coherence In-Memory Data Grid Geclusterter, hochverfügbarer Daten-cache Cache nutzt Memory mehrerer JVMs Dynamisches Zufügen / Entfernen von Knoten Skaliert linear über mehrere Rechner Hochverfügbar durch Redundanz Performance durch Parallelisierung Integration durch Shared Memory Grid Tuxedo WebLogic Server Coherence Coherence JVM JVM OS OS JVM OS

25 Coherence + WebLogic Coherence Managed Server werden wie WebLogic Server über die Konsole administriert Überwachung / autom. Restart durch Nodemanager

26 Coherence Cluster Hashtable transparent über mehrere JVMs verteilt Parallel Query möglich Speicher- und Index- Algorithmen können angepasst werden HTTP Sessions können über Coherence*Web ebefalls über JVMs verteilt werden package com.examples; import com.tangosol.net.cachefactory; import com.tangosol.net.namedcache; public class HelloWorld { } public void putintocache() { } String key = "k1"; String value = "Hello World!"; CacheFactory.ensureCluster(); NamedCache cache = CacheFactory.getCache("hello-example"); cache.put(key, value); System.out.println((String)cache.get(key));

27 Active GridLink for RAC vereinfachte Konfiguration: Single Data Source Ereignisbasiertes Modell (ONS und FAN) für Pool Management SCAN Unterstützung Fast Connection Failover Runtime Connection Load Balancing Affinität für Connection Routing (XA, Session) UCP Connection Labeling Data Guard RAC One Node Support WebLogic Domain Datasource ONS FAN Oracle Database Managed Server GridLink DataSource RAC Aware Connection Pool FAN ONS RAC Node 1 RAC Node 3

28 RAC Anbindung & Disaster Recovery WebLogic Server WebLogic Server Coherence Active Data Guard und Golden Gate Coherence Active GridLink for RAC Active GridLink for RAC WebLogic - RAC Cluster Integration RAC Aware Connection Pool RAC Node Affinität (Session/Transaction), RAC One Node Support Fast Connection Failover Multi Data Center Architektur Active Data Guard (Transaction Logs) GoldenGate (Data Grid Change Data Capture)

29 Application Continuity JDBC Replay WebLogic Cluster Datenbank Session wird nach einem Fehler auf einer noch verfügbaren Instanz nachgefahren Datenbank-Ausfälle werden vom Endanwender nicht bemerkt Angefangene Transaktionen werden automatisch nachgespielt 1. FAN Down Event: Node 3 Down Managed Server 1 Machine 1 Listener ONS RAC Node 1 Managed Server 2 Machine 2 GridLink Data Source Listener ONS RAC Node 2 2. Neue Connection auf verfügbaren DB Knoten Replay der TX, wenn möglich Listener ONS RAC Node 3 Machine 1 Machine 2 Machine 3 Down RAC Cluster

30 Application Continuity Unterstützt mit Active Gridlink und normalen Datasources Benötigt 12c JDBC Driver mit oracle.jdbc.replay.oracledatasourceimpl Klasse JDBC Calls werden bis zum Commit gemerkt Bei Fehler wird automatisch eine neue Connection aufgebaut Transparent für die Anwendung! Replay ist bereits durchgeführt, wenn die Connection an die Anwendung gegeben wird Limitierung: XA, PLSQL, Proxy Authentication und DRCP können nicht verwendet werden

31 Pluggable Database Integration Pluggable Database Eine (von potentiell mehreren) virtuellen Datenbanken, die in einer Container Datenbank betrieben werden Trennung von Mandanten innerhalb einer Container DB Effizienter (CPU, Disk) Einheitliches Sicherheitskonzept Einfacherer Upgrade WLS Integration mit Pluggable Databases Nahtlose Integration Unterstützung der Mandantenfähigkeit: Anmeldung an die PDB (Mandant) z.b. durch ALTER SESSION SET CONTAINER Erfordert Oracle 12c Datenbank

32 Beispiel: Eine Datasource pro PDB Bessere Skalierbarkeit und Ressourcen-Nutzung auf DB Pluggable Database verhält sich wie eine normale Datenbank Konfiguration einer Datasource je PDB / Mandant Bessere Ressourcen- Nutzung auf der Datenbank-Schicht WebLogic Domain 1 PDB 1 PDB 2 PDB 3 WebLogic Domain 2 DS1 DS2 DS3 DS4 DS5 DS6 PDB 4 PDB 5 Container Database PDB 6

33 Beispiel: Connection Switching zwischen PDBs Bessere Skalierbarkeit und Ressourcen-Nutzung auf DB und WLS Konfiguration einer gemeinsamen Datasource für Connections auf alle PDBs Programieren eines Connection Label Callback Handlers der ein setcontainer() auf den Connections macht Ermöglicht Mandantenfähigkeit auf der Middleware- und Datenbank-Schicht Bessere Ressourcen-Nutzung auf der Middleware- und Datenbank-Schicht PDB 1 PDB 2 WebLogic Domain 1 Application 1: getconnection(tenant5) Connection Label Callback Handler setcontainer () 1 1 PDB Datasource 2 2 PDB PDB 5 Container Database 5 PDB 6

34 Database Resident Connection Pools Virtualisierung von Connections für bessere Skalierbarkeit Database Resident Connection Pools Datenbank Connections / Sessions werden in der Datenbank gepoolt Bessere Nutzung von Datenbank-Resourcen Erhöht Skalierbarkeit der DB und Applikation WLS Integration mit DRCP Unterstützt in Active Gridlink und normalen Data Sources Connections im Pool der Data Source sind nur Platzhalter. Aufbau und Freigabe der Connections erfolgt automatisch

35 Skalierung ohne DRCP Application Server belegen Connections, auch wenn sie nicht genutzt werden WebLogic WebLogic WebLogic WebLogic WebLogic WebLogic DB Sessions (fixed capacity) DB Sessions (fixed capacity) DB Sessions (fixed capacity) Datenbank Datenbank Datenbank Skalierung der Middle Tier erfordert ebenfalls Skalierung des Database Tiers

36 Skalierung mit DRCP WebLogic WebLogic WebLogic WebLogic WebLogic WebLogic WebLogic DRCP 12c Datenbank DRCP ermöglicht die gemeinsame Nutzung von Connections. Effizienterer Resourcenverbrauch

37 Beispiel: 10 Connections ohne DRCP [dbhome_1]$ ps -ef grep LOCAL grep -v grep oracle :55? 00:00:00 oracleorcl (LOCAL=NO) oracle :55? 00:00:00 oracleorcl (LOCAL=NO) oracle :55? 00:00:00 oracleorcl (LOCAL=NO) oracle :55? 00:00:00 oracleorcl (LOCAL=NO) oracle :55? 00:00:00 oracleorcl (LOCAL=NO) oracle :55? 00:00:00 oracleorcl (LOCAL=NO) oracle :55? 00:00:00 oracleorcl (LOCAL=NO) oracle :55? 00:00:00 oracleorcl (LOCAL=NO) oracle :55? 00:00:00 oracleorcl (LOCAL=NO) oracle :55? 00:00:00 oracleorcl (LOCAL=NO) SQL> r 1* select username, server, service_name, count(*) from v$session where username = 'SCOTT' group by username, server, service_name USERNAME SERVER SERVICE_NAME COUNT(*) SCOTT DEDICATED pdb_test1 10

38 Beispiel: 10 Connections mit DRCP [dbhome_1]$ ps -ef grep ora_l0 grep -v grep oracle :53? 00:00:00 ora_l000_orcl oracle :53? 00:00:00 ora_l001_orcl oracle :53? 00:00:00 ora_l002_orcl oracle :53? 00:00:00 ora_l003_orcl oracle :53? 00:00:00 ora_l004_orcl [dbhome_1]$ SQL> r 1 select username, server, service_name, count(*) from v$session where username = 'SCOTT' group by username, server, service_name; USERNAME SERVER SERVICE_NAME COUNT(*) SCOTT POOLED pdb_test1 10

39 Global Data Services Bessere Performance, Skalierbarkeit und Verfügbarkeit Global Data Services in Oracle 12c Zentrale Verwaltung von DB Services über verteilte Datenbanken Dynamische Migration von Services, abhängig von Last und Verfügbarkeit Skaliert durch Hinzufügen von RAC Clustern Ausgefallene Services können auf anderer DB gestartet werden WebLogic Server Integration mit DB Cloud Nur in GridLink Datasources unterstützt Datasource spezifiziert die primäre Region eines Global Services und die Adresse jeder Region. Reconnection auf migrierte Services durch FAN Events RAC-ähnlicher Failover für DB Cloud Service1 RAC Cluster Region: Düsseldorf RAC Cluster WebLogic Cluster Managed Server 1 Rechner 1 Rechner 2 GridLink Data Source FAN Events Service2 unter hoher Last Service2 GDS DataGuard, GoldenGate Managed Server 2 Service1 RAC Cluster Service2 RAC Cluster Region: Hamburg

40 Global Data Services Konfiguration Vollständig transparente WLS Datasource Konfiguration Keine Anpassung des Java Codes notwendig Administration auf der Datenbank über GDSCTL anstatt SRVCTL Beispiel URL Eine DESCRIPTION, eine ADDRESS_LIST für jede Region (lokale sowie die buddy -Region) Eine Addresse pro Global Service Manager (~ Listener ) Client-Side Loadbalancing und Connect-Time Failover zwischen den Regionen jdbc:oracle:thin:@ (DESCRIPTION=(FAILOVER=ON) (ADDRESS_LIST=(LOAD_BALANCE=ON) (ADDRESS=(HOST=east1.us.oracle.com)(PORT=1522)(PROTOCOL=tcp)) (ADDRESS=(HOST=east2.us.oracle.com)(PORT=1522)(PROTOCOL=tcp))) (ADDRESS_LIST=(LOAD_BALANCE=ON) (ADDRESS=(HOST=west1.us.oracle.com)(PORT=9522)(PROTOCOL=tcp)) (ADDRESS=(HOST=west2.us.oracle.com)(PORT=9522)(PROTOCOL=tcp))) (CONNECT_DATA= (SERVICE_NAME=Service1) (REGION=east) ))

41 Weitere Informationen Oracle WebLogic Server 12c (12.1.2) Oracle WebLogic Server Integration with Oracle Database 12c Oracle WebLogic Server Elastic JMS Oracle WebLogic Server and Highly Available Oracle Databases: Oracle Integrated Maximum Availability Solutions

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