<Insert Picture Here> Hochverfügbarkeit in der Anwendungsentwicklung: TAF, FCF, FAN und mehr...

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1 <Insert Picture Here> Hochverfügbarkeit in der Anwendungsentwicklung: TAF, FCF, FAN und mehr... Carsten Czarski ORACLE Deutschland GmbH

2 Hochverfügbarkeit und die Anwendung Eine hochverfügbare Datenbank alleine reicht nicht aus! Application Server muss ebenfalls hochverfügbar sein Client/Anwendung muss mit dem Failover umgehen können => Aufgabe des Anwendungsentwicklers! Session DB Session Web Client Application Server Cluster

3 Hochverfügbarkeit und die Anwendung Eine hochverfügbare Datenbank alleine reicht nicht aus! Application Server muss ebenfalls hochverfügbar sein Client/Anwendung muss mit dem Failover umgehen können => Aufgabe des Anwendungsentwicklers! Server Down Session DB Session Web Client Application Server Cluster

4 Hochverfügbarkeit und die Anwendung Eine hochverfügbare Datenbank alleine reicht nicht aus! Application Server muss ebenfalls hochverfügbar sein Client/Anwendung muss mit dem Failover umgehen können => Aufgabe des Anwendungsentwicklers! Session Session Failover: Failover Transparent...? Was ist mit dem Session State...? Web Client Application Server Cluster

5 Hochverfügbarkeit und die Anwendung Eine hochverfügbare Datenbank alleine reicht nicht aus! Application Server muss ebenfalls hochverfügbar sein Client/Anwendung muss mit dem Failover umgehen können => Aufgabe des Anwendungsentwicklers! Clusterknoten startet wieder: Fallback...? Session J2EE vs. Client/Server...?? DB Session Web Client Application Server Cluster

6 Grundsätzliches... Was passiert mit der Datenbank-Session... Transaktionskontext (offene Transaktionen) Offene Cursor PL/SQL Package State Java Session State (Datenbank JVM) Server Down Session DB Session Web Client Application Server Cluster

7 Was passiert mit der Session...? Session State wird im Server-Prozeß gehalten Transaktionskontext (offene Transaktionen) Offene Cursor PL/SQL Package State Java Session State (Datenbank JVM) Der Server-Prozess stirbt und damit der gesamte Session State! DB Session Application Server Server-Prozess auf Clusterknoten Storage

8 Failover und Session State Session State ist im Fokus bei Failover-Betrachtungen Varianten aus Sicht der Anwendungsentwicklung Gar kein Failover: Endanwender erhält Fehlermeldung und muss sich neu anmelden Failover-Implementierung in der Anwendung: Entwickler fängt Fehler ab und verbindet sich neu mit der Datenbank Failover-Implementierung durch DB-Software: Failover ist transparent (wie weit?) für den Entwickler

9 Failover und Anwendungsarchitektur Unterschiedliche Anwendungsarchitekturen Client-Server Web (J2EE,.NET, PHP) Unterschiedliche Failover-Anforderungen Client-Server PC wird abends abgeschaltet: DB-Session endet Web J2EE,.NET mit Connection Pool Die DB Session endet niemals PHP ohne Connection Pool Die DB Session endet nach jedem Seitenaufbau

10 Oracle Failover-Technologie Varianten TAF: Transparent Application Failover MDS: WLS Multi Data Source (BEA Failover Technologie) FCF: Fast Connection Failover Session Web Client Application Server Cluster

11 TAF: Transparent Application Failover Transparent Application Failover OCI-Funktionalität Server- oder Clientseitige Aktivierung möglich Client-Einstellungen durch TNS Connect-String Server-Einstellungen gehen vor! Session-Failover OCI verbindet automatisch neu Cursor einer SELECT-Anweisung kann "übernommen" werden Callback-API

12 TAF: Funktionsweise... TAF ist OCI-Funktionalität Nicht verfügbar im JDBC "thin"-treiber Failover wird vom Client aus durchgeführt Failover-Erkennung anhand Netzwerkfehler Für Experten: Unterstützung durch FAN Events möglich OCI Application Server

13 TAF: Funktionsweise... TAF ist OCI-Funktionalität Nicht verfügbar im JDBC "thin"-treiber Failover wird vom Client aus durchgeführt Failover-Erkennung anhand Netzwerkfehler Für Experten: Unterstützung durch FAN Events möglich 1. Server Down: Der Client bekommt (noch) nichts mit OCI Application Server

14 TAF: Funktionsweise... TAF ist OCI-Funktionalität Nicht verfügbar im JDBC "thin"-treiber Failover wird vom Client aus durchgeführt Failover-Erkennung anhand Netzwerkfehler Für Experten: Unterstützung durch FAN Events möglich 2. Client sendet eine (SQL)-Anweisung OCI SQL Application Server

15 TAF: Funktionsweise... TAF ist OCI-Funktionalität Nicht verfügbar im JDBC "thin"-treiber Failover wird vom Client aus durchgeführt Failover-Erkennung anhand Netzwerkfehler Für Experten: Unterstützung durch FAN Events möglich 3. Netzwerkfehler - OCI "weiss" nun: Knoten down OCI! SQL Application Server

16 TAF: Funktionsweise... TAF ist OCI-Funktionalität Nicht verfügbar im JDBC "thin"-treiber Failover wird vom Client aus durchgeführt Failover-Erkennung anhand Netzwerkfehler Für Experten: Unterstützung durch FAN Events möglich 4. OCI verbindet sich neu und setzt SQL SELECT ggfs. neu ab (TYPE=SELECT) OCI! SQL Application Server

17 TAF: 100% Transparent...? OCI verbindet sich automatisch auf anderen Knoten Verbindungen "auf Vorrat" (METHOD=PRECONNECT) Session-State geht verloren Erneutes Ausführen eines offenen Cursors (TYPE=SELECT) SELECT-Anweisung wird neu abgesetzt Fetch wird bei letzter Cursor-Position wieder aufgenommen In jedem Fall verloren sind... Offene Transaktionen PL/SQL-Variablen Inhalte von Temporary Tables

18 TAF Callbacks Auf den Failover-Fall reagieren Callbacks für OCI, Java und.net Beispiel: JDBC (OCI-Treiber)

19 TAF: Knoten fährt wieder hoch TAF ist OCI-Funktionalität Nicht verfügbar im JDBC "thin"-treiber Failover wird vom Client aus durchgeführt Failover-Erkennung anhand Netzwerkfehler 4. Keine Aktion, da kein Netzwerkfehler OCI! SQL Application Server

20 MDS: Bea WLS Multi Data Source Failover Architektur für BEA WLS Server Oracle JDBC OCI Treiber von BEA nicht unterstützt: Daher kein TAF Prinzip Einrichtung einer DataSource für jede DB Instanz Periodische Tests Data Source wird deaktiviert, wenn Test fehlschlägt

21 MDS: Funktionsweise... MDS ist Oracle WLS-Funktionalität Failover wird vom J2EE-Server aus durchgeführt Failover-Erkennung anhand fehlgeschlagener Tests Fallback möglich 0. Application Server testet periodisch... JDBC thin Test SQL Application Server

22 MDS: Funktionsweise... MDS ist Oracle WLS-Funktionalität Failover wird vom J2EE-Server aus durchgeführt Failover-Erkennung anhand fehlgeschlagener Tests Fallback möglich 1. Server Down: J2EE-Server erfährt (noch) nichts JDBC thin Application Server

23 MDS: Funktionsweise... MDS ist Oracle WLS-Funktionalität Failover wird vom J2EE-Server aus durchgeführt Failover-Erkennung anhand fehlgeschlagener Tests Fallback möglich 2. Nächster (periodischer) Test schlägt fehl... JDBC thin Test SQL Application Server

24 MDS: Funktionsweise... MDS ist Oracle WLS-Funktionalität Failover wird vom J2EE-Server aus durchgeführt Failover-Erkennung anhand fehlgeschlagener Tests Fallback möglich 3. Test fehlgeschlagen: DataSource wird deaktiviert JDBC thin! Application Server

25 MDS: Funktionsweise... MDS ist Oracle WLS-Funktionalität Failover wird vom J2EE-Server aus durchgeführt Failover-Erkennung anhand fehlgeschlagener Tests Fallback möglich 4. J2EE-Server verwendet andere DataSource JDBC thin SQL Application Server

26 MDS: Funktionsweise... MDS ist Oracle WLS-Funktionalität Failover wird vom J2EE-Server aus durchgeführt Failover-Erkennung anhand fehlgeschlagener Tests Fallback möglich 5. Deaktivierte DataSource wird weiter getestet Test SQL JDBC thin Application Server

27 MDS: Funktionsweise... MDS ist Oracle WLS-Funktionalität Failover wird vom J2EE-Server aus durchgeführt Failover-Erkennung anhand fehlgeschlagener Tests Fallback möglich 6. Test wieder erfolgreich: Reaktivierung der DataSource JDBC thin! Test SQL Application Server

28 MDS: Fazit MDS Failover findet komplett im J2EE-Server statt Basis: Periodisches Testen Failover-Zeit hängt von Testperiode ab Eine MDS pro DB-Instanz MDS 1: MDS 2: Kein Runtime Load Balancing Keine Erkennung neuer Clusterknoten

29 Fast Connection Failover Basierend auf Fast Application Notification (FAN) Oracle Connection Cache und Universal Connection Pool Java (JDBC OCI und thin Treiber) und.net Bei "Service Down" Ereignis Benachrichtigung des Connection Pools Connection Pool invalidiert DB-Verbindungen Anwendung bekommt SQL-Exception bei nächster DB-Aktion

30 Fast Application Notification (FAN) Basis für Fast Connection Failover Notification Server (ONS) überwacht die Knoten Ereignisse führen zum Senden einer Benachrichtigung Knoten fährt herunter Knoten fährt hoch Subscription des Clients zu einem ONS Web Client Application Server Cluster

31 Fast Application Notification (FAN) Basis für Fast Connection Failover Notification Server (ONS) überwacht die Knoten Ereignisse führen zum Senden einer Benachrichtigung Knoten fährt herunter Knoten fährt hoch Subscription des Clients zu einem ONS Server Down Web Client Application Server Cluster

32 Fast Application Notification (FAN) Basis für Fast Connection Failover Notification Server (ONS) überwacht die Knoten Ereignisse führen zum Senden einer Benachrichtigung Knoten fährt herunter Knoten fährt hoch Subscription des Clients zu einem ONS ONS Event propagation! Web Client Application Server Cluster

33 Fast Connection Failover Basierend auf Fast Application Notification (FAN) Oracle Connection Cache Java (JDBC OCI und thin Treiber) und.net Wichtig: J2EE-Architektur DB-Verbindungen werden nur kurz aus dem Pool geholt... Rückgabe in den Pool, sobald möglich Connection Pool Application Server

34 Fast Connection Failover Basierend auf Fast Application Notification (FAN) Oracle Connection Cache Java (JDBC OCI und thin Treiber) und.net 1. Server Down: Benachrichtigung via FAN! Connection Pool Application Server

35 Fast Connection Failover Basierend auf Fast Application Notification (FAN) Oracle Connection Cache Java (JDBC OCI und thin Treiber) und.net 2. Freie DB Verbindungen werden deaktiviert Connection Pool Application Server

36 Fast Connection Failover Basierend auf Fast Application Notification (FAN) Oracle Connection Cache Java (JDBC OCI und thin Treiber) und.net 3. Aktive DB Verbindung bekommt SQL Exception! Connection Pool Application Server

37 Fast Connection Failover Basierend auf Fast Application Notification (FAN) Oracle Connection Cache Java (JDBC OCI und thin Treiber) und.net 4. Entwickler: Exception abfangen Neue Verbindung aus dem Pool holen, TX wiederholen! Connection Pool Application Server

38 Fast Connection Failover Basierend auf Fast Application Notification (FAN) Oracle Connection Cache Java (JDBC OCI und thin Treiber) und.net 5. Server Up: Benachrichtigung via FAN! Connection Pool Application Server

39 Fast Connection Failover Basierend auf Fast Application Notification (FAN) Oracle Connection Cache Java (JDBC OCI und thin Treiber) und.net 6. Allmähliches Fallback der DB-Verbindungen Connection Pool Application Server

40 Fast Connection Failover Basierend auf Fast Application Notification (FAN) Oracle Connection Cache Java (JDBC OCI und thin Treiber) und.net 6. Allmähliches Fallback der DB-Verbindungen Connection Pool Application Server

41 FAN mit implizitem JDBC Connection Cache Konfiguration einer Data Source Einstellungen auch im EM oder "data-sources.xml" möglich Beispielkonfiguration JAVA-Code: OracleDataSource ods = new OracleDataSource(); ods.seturl(url); ods.setuser(user); ods.setpassword(pwd); ods.setconnectioncachingenabled(true); ods.setfastconnectionfailoverenabled(true); ods.setonsconfiguration("nodes=[ons nodes]"); Connection con = ods.getconnection() // Java Code goes here...

42 FCF: Exception Handling FCF ist nicht transparent und soll es auch gar nicht sein! Aufgabe des Entwicklers: Exception Handling try { // JDBC work } catch (SQLException e) { if (e.geterrorcode() == 17008) { // ORA-17008: Closed Connection con = ods.getconnection(); // Retry JDBC work } }

43 Bonus Track: Universal Connection Pool (UCP) ab Ein universeller Connection Pool für alles: Jede Art von JAVA Connection: JDBC, XA, JCA, LDAP... Jede Datenbank Jeder Applikationsserver Optimale Integration mit Oracle Datenbanken Data Guard FCF (Fast Connect Failover) Runtime Connection Load Balancing (RCLB) WebSession basierende Affintät zu RAC Instanzen Transaktionsbasierende Affinität (XA) zu RAC Instanzen

44 Weitere Informationen White Paper: Client Failover Best Practices MAA_WP_10gR2_ClientFailoverBestPractices.pdf Oracle Dokumentation: Net Services Developers' Guide: TAF b28316/advcfg.htm#i JDBC Developer's Guide Transparent Application Failover b31224/ocitaf.htm#babgidee Fast Connection Failover b31224/fstconfo.htm#cihjbffc

45 Fragen & Antworten