Cluster-Lösungen für verlässliches und skalierbares Messaging Moderne -Systeme: Geschwindigkeit, Stabilität und Wachstum

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1 Cluster-Lösungen für verlässliches und skalierbares Messaging Moderne -Systeme: Geschwindigkeit, Stabilität und Wachstum Mit zunehmender Größe von s, und steigendem Traffic wachsen auch die Erwartungen der Anwender: Wer eine Mitteilung mit vertraulichem Inhalt quer durch die Welt verschickt, will auch, dass diese ankommt. Denn - Pannen können schnell in kleine Katastrophen auswachsen: Die Firma bekommt eine schlechte Presse, die User sind frustriert, die Produktivität sinkt und was ganz entscheidend ist das Geschäft leidet. , gemeinsame Kalender, VoIP, SIP, Instant Messaging, Mailingslisten und der Zugang zum Webmail müssen heute so verfügbar sein wie das Telefon oder Elektrizität. Um mit den steigenden Anforderungen der Anwender mitzuhalten, stehen moderne Service Provider und IT-Abteilungen vor folgenden großen Herausforderungen: - die Komplexität des -Zugangs steigt (POP, IMAP, Web, Wireless) - die Lösung muss ständig verfügbar sein ( Prozent) und hohe Sicherheit bieten - die Lösung muss für künftiges Wachstum skalierbar sein - Die Lösung muss mit der Entwicklung des -Servers zur Kommunikationsplattform Schritt halten: Unified Messaging und VoIP sollen zurverlässig die Geschäftskommunikation unterstützen. In der Realität kann keine dieser Aufgaben mit einer Single-Server- Implementierung erfüllt werden: Cluster-Lösungen sind ein Muss für moderne, größere Installationen. Die Cluster-Architektur definiert sich - vereinfacht - als ein Verbund mehrerer Rechner, die unterschiedlichen Workload bewältigen müssen und für einen kontinuierlichen Betrieb sorgen. Was viele IT- Entscheider bestätigen: Es ist viel komplizierter, -Server-Cluster als Web-Server-Cluster auf zu setzen. Der Grund sind die hohe Veränderungsrate, die komplizierte Verarbeitung der Daten sowie die Vielzahl unterschiedlicher Zugriffsarten (POP3, IMAP4, Webmail, SIP etc.), die alle unterstützt werden müssen. Welche unterschiedlichen Clustering -Methoden gibt es und welche arbeitet am besten, wenn große -Systeme schnell, jederzeit verfügbar und für Wachstum bereit sein sollen? Statische Cluster Eine Lösung, die gemeinhin von älterer -Software (entwickelt Mitte der 90er Jahre) genutzt wird, ermöglicht die Skalierbarkeit durch partitionierte User Accounts. Diese Architektur verteilt die Last des -Processing, indem sie die User-Accounts unterschiedlichen Geräten zuteilt. Während jeder Server in einem Cluster seine Accounts auf lokalen Disks gelagert hat, hält ein Directory Server die Lokalisierungs-Informationen für jeden Account

2 bereit. Ein Mail Multiplexo, Mail Router oder Frontend Server dirigiert die Anwender-Anfragen dann auf der Grundlage der Directory-Informationen zum richtigen Server. Load Balancing ohne Uptime-Garantie Während diese Art der verteilten Lösung oft Statischer Cluster genannt Skalierbarkeit ermöglicht (limitiert nur durch die Performance und Stabilität des Directory Servers), sieht es mit der Verfügbarkeit nicht gut aus. Ein Fehler auf einem Server kann dafür sorgen, dass kein einziger Account verfügbar ist. Diese Architektur ist darüberhinaus schwierig zu administrieren. Mit dem Wachstum des Systems müssen Administratoren Downtimes berücksichtigen, wenn sie Mailboxen auf andere Server verschieben, um die Last gering zu halten. Diese Systeme sind zudem nicht für effiziente Speichernutzung vorbereitet wie beispielsweise Single copy message store. Frühe NFS (Network File System) Cluster Neuere Systeme versuchen die Verfügbarkeit zu steigern, indem sie das Shared File System (wie NFS File Servers) mit verschiedenen parallel arbeitenden -Servern nutzen. Die verschiedenen Server greifen dabei auf Account- und Domain-Daten durch das Shared File System zu - im Gegensatz zum Statischen Clustering, bei dem die Accounts auf bestimmten Servern liegen. Diese Konfiguration erlaubt den Sites den Zugang zu allen Accounts, auch wenn einzelne -Server nicht verfügbar sind. Auch wenn Shared File Systeme ununterbrochenen Zugang zu Daten bieten (sogar wenn ein Server ausfällt), so hängt die Performance und Zuverlässigkeit des Messaging-Systems doch entscheidend von der Leistung des Speichers ab. Bei Systemen mit hohen I/O-Anforderungen, wie sie bei auftreten, verursachen File Access Protocolls (wie NFS) manchmal Instabilitäten und reduzieren die Geschwindigkeit. Traditionelle Methoden zur Datensynchronisation basieren auf File System Locks die mehrere Nachteile haben: - Langsam Die File-Locking-Prozeduren für jede I/O-Operation verursachen einen hohen Overload von bis zu 400 Prozent. - Account-Korruption Bei Vorgängen, bei denen zwei Prozesse simultan initiiert werden und ein Prozess den Lock nicht wieder rechtzeitig aufhebt, wird der Mail Account geschädigt und ist nicht mehr nutzbar. Inneffiziente Verwendung von Speicher Um die negativen Effekte des File-Locking zu minimieren, unterstützen einige Mail-Server nur das MailDir (Mdir) Mailbox-Format (eine Datei pro Mitteilung) und verlassen sich dann auf die atomische Natur der File Directory Operationen anstelle der Locks auf File-Ebene. Dieser Ansatz könnte theoretisch viele der dargelegten Probleme lösen, ist aber sehr speicherintensiv. Viele High-End File Server benutzen 64K-Blöcke für Dateien, während die durchschnittliche vier bis sechs Kilobyte groß ist.

3 Jede Message in einer einzelnen Datei zu speichern führt also dazu, dass über 90 Prozent des File Server Speichers verschwendet werden und die internen File Tables überladen sind. Einfaches NFS Clustering bietet darüber hinaus keine zusätzlichen Erleichterungen für Administratoren (wie Single Server Image): Es ist schwieriger, einen Cluster mit zehn Servern zu verwalten als zehn unabhängige Server. Dynamische Server Architektur Die Lösung für Geschwindigkeit, Uptime und Erweiterbarkeit Heute müssen die Anbieter moderner Messaging Software Lösungen entwickeln, die die Cluster Architektur unterstützen, während sie zugleich die Performance und Stabilität des Storage Systems verbessern. CommuniGate Pro von Stalker Software Inc. ist ein Produkt, dass diesen Anforderungen von dynamischen und großen Message-Systemen entspricht. Bei der Dynamic Cluster Architektur von CommuniGate Pro hilft die Software die Performance und Stabilität des Systems zu optimieren, indem die Inneffizienzen, die die File-Locking-Methode mit sich bringt, beseitigt werden. Weil der CommuniGate Pro Server nicht den File-Locking-Mechanismus benutzt, arbeitet er drei- bis fünfmal schneller mit File Systemen und umgeht die Problemen, die File Locks mit sich bringen. Ein Dynamic Cluster von CommuniGate Pro arbeitet mit NAS (Network Attached Storage) wie NFS File Server oder nutzt die Vorteile des CFS (Cluster File System.) Dynamische Cluster Die dynamische Cluster-Lösung arbeitet als Gruppe von Front-End- und Back-End-Servern und greift auf die Domain- und Account-Daten über das Shared File System zu. Die Front-End-Server führen dabei Mail-Relaying- Operationen aus sowie SSL-Verschlüsslung und -Entschlüsselung und schützten die Back-End-Server vor allen Arten von TCP/IP-Attacken (inklusive DoS-Attacken). An den Front-End-Servern erfolgt die Filterung der Mails nach Viren, Würmern und Spam, sowie der Connection-Flow-Control. Es können pro Nutzer Zugangsrechte und Regeln vergeben werden. Darüberhinaus werden SIP NAT Traversals und Proxy unterstützt. Jeder Nutzer-Zugang zu den Front-End-Servers erfolgt durch Standardbasierte Messaging Protokolle wie IMAP/S, POP/S, MAPI, Webmail (http/s), SMTP/TLS, SMTP AUTH, SIP, WAP, imode, ical, WebDAV.

4 Die Back-End-Server liefern den Zugang zu Domain- und Account-Daten. Es werden integrierte Directory Services wie LDAP, RADIUS, Kerberos und Active Directory unterstützt. Hier können auch die Oberflächen des Webmail per-domain oder site-wide eingestellt werden. CommuniGate Pro unterstützt zur Zeit 12 verschiedene Sprachen. Der Nutzer kann auf Client-Seite sich aus 5 unterschiedlichen Designs seinen Look der Oberfläche aussuchen oder er greift auf das dem unternehmensweiten Corporate Design angepasste Designzu. Load Balancing Die 2-Tier Architektur ermöglicht ein Multi-Level Load Balancing. Traditionelle, auf dem Traffic basierende Methoden (wie Layer4 Switches) und round robin- DNS werden benutzt, um einkommende Verbindungen zwischen Front-End- Servern zu verteilen. Die abstimmbare Last-basierte Methode, wie sie der Dynamic Cluster verwendet, verteilt die Last zwischen den Back-End-Servern. Geschwindigkeit und Stabilität Keine File Locks Die Dynamic Cluster Lösung von CommuniGate Pro implementiert eine Account Level Synchronisation mit einem Cluster Controller, der ein spezielles Inter-Server-Protokoll nutzt, um zu gewährleisten, dass ein Account direkt nur von einem Cluster benutzt wird. Wenn der Cluster Server A den Account X geöffnet hat und ein anderer Server B versucht, den gleichen

5 Account zu öffnen, instruiert der Controller ihn, eine Verbindung zu Server A aufzubauen und ihn als Proxy zu nutzen, um auf die Account-Daten zuzugreifen. Die Synchronisation mit jedem Teil des Clusters wird durch schnellere Multi-Threading-Techniken statt File System Locks realisiert. Durch dieses schnelle Inter-Server-Protokoll kontrolliert CommuniGate Pro den Multi-Client Zugriff auf jede Mailbox, die vom Cluster bedient wird, ohne File Locks zu erfordern. Jede Mailbox kann mit mehreren IMAP, POP, SMTP, SIP, HTTP, ical und Webmail Sessions (oder deren präferierten SSL/TLS Varianten zur Steigerung der Sicherheit) simultan operieren entweder mit einem oder mehreren Usern. So kann der Cluster moderne Multi-Session IMAP Clients unterstützen und auch Shared Mailboxes für die Zusammenarbeit in Gruppen ermöglichen Prozent Verfügbarkeit Das Multi-Level/Multi-Server-Design erlaubt dem System, einen Ausfall eines jeden Mitgliedes zu überstehen. Dabei bleibt der Zugriff bestehen, solange wenigstens ein Account noch funktioniert. Wenn ein Cluster Control-Server ausfällt, übernimmt ein anderes Cluster-Mitglied die Rolle des Controllers. Ein solcher dynamischer Cluster bietet die geforderten Prozent Verfügbarkeit. Mit der Dynamic Cluster Technologie von CommuniGate Pro funktioniert das sogar, wenn mehrere Server ausfallen: Alle User können auf ihre zugreifen, solange mindestens ein Front- und ein Back-End- Server arbeiten. Skalierbarkeit Die dynamische Cluster-Architektur von CommuniGate Pro bietet fast unbegrenzte Skalierbarkeit. Kunden können einfach die Kapazität und ihre Services steigern, ohne dass der Endanwender bei seiner Arbeit behindert wird. Sie können jederzeit zusätzliche Front- oder Back-End-Server hinzufügen, ohne dass ein Reboot nötig wäre. So ist ein Support für eine unlimitierte Anzahl von Benutzern mit Prozent Verfügbarkeit möglich. Auch können innerhalb des Clusters unterschiedliche Beriebssysteme zum Einsatz kommen.

6 Flexible Speicher Optionen Wie zuvor erwähnt, erfordert die dynamische Cluster-Architektur ein Shared File System. Damit können Cluster-Mitglieder mit den gleichen Dateien zur gleichen Zeit arbeiten. Die populärste und bekannteste Implementierung eines Shared File Systems ist ein File Server nach dem Network Attached Storage-Verfahren (NAS). CommuniGate Pro Dynamic Cluster arbeitet auch mit der Storage Area Network (SAN)-Architektur. Immer mehr Firmen setzen auf diese Technik und implementieren ein Shared File System mit dem SAN- Standard. Als NAS können z.b. Blue Arc, EMC, Network Appliance und viele andere genutzt werden. Im Bereich Cluster Filesysteme sind bekannte Beispiele Veritas, CFS; Polyserve, dataplow, GFS; GPFS, Sun Cluster und weitere. Dynamische Cluster-Architektur mit NAS Die CommuniGate Pro Dynamic Cluster Architektur erlaubt die Speicherung von Account- und Domain-Daten auf einem Network File Server, ohne dass es dabei die Schwierigkeiten mit den frühen NFS Clustern (siehe oben) gibt. Wenn die Storage-Komponenten keine File-Locking-Aufgaben mehr zu erfüllen haben, können die Speichermedien eine viel größere Anzahl von Accounts verwalten was die Stabilität und Performance verbessert. Im Gegensatz zu unzuverlässigen File Locks hinterlässt die Account Level Synchronisation keine Spur im File System. Folglich ist auch kein Aufräumen erforderlich, wenn ein Server ausfällt. Effiziente Speichernutzung Weil es nicht länger das gleiche Risiko der Mailbox-Korruption gibt, können Organisationen s in vielen Formaten speichern. Das Single File - Format (Mbox Format) erfordert viel weniger Speicher als das Individual File -Format (Mdir format), welches einen größeren Speicher-Overhead erzeugt bis zu 90 Prozent bei High-End-File-Servern. Dynamische Cluster-Architektur mit CFS (Cluster File System) Als Alternative zu NAS bieten moderne Betriebssysteme fortgeschrittene Cluster-Möglichkeiten. Ein Cluster File System erlaubt allen Servern, in einem OS Cluster installiert zu werden und das gleiche File System auf geteilten Devices zu benutzen. Im Gegensatz zu Network File Systems (NFS), erfordern Cluster File Systeme keinen speziell zugewiesenen Server im Netzwerk. Cluster File Systeme können viele SCSI-Verbindungen nutzen, wie sie beispielsweise High-End Storage Devices bieten. Sie erlauben jedem Server, die Daten über ein Fiber SAN (Storage Area Network) direkt mit dem Storage Device auszutauschen. Um die File System-Integrität aufrechtzuerhalten, benutzen Cluster File Systeme dazu High Speed Server Interconnections.

7 Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit Die CommuniGate Pro Software und das Cluster File System arbeiten zusammen, um einen Zugriff auf die Account- und Domain-Daten zu haben. Die Account Level Synchronisation von CommuniGate Pro sorgt dafür, dass nur ein Server mit einem Account zur gleichen Zeit arbeitet. Wenn dieser Server den Account schließt, kann der User einen Reconnect starten und zu einem anderen Server geroutet werden. Der zweite Server startet dann mit dem Zugriff auf die Account-Daten. Dabei ist es wichtig, dass alle Veränderungen an Account-Daten am ersten Server auch für den zweiten Server sichtbar sind. An diesem Punkt synchronisiert das Cluster File System den Cache und die Allocation Tables. Es gibt verglichen mit der Nutzung eines Shared File Servers einige Vorteile, einen Dynamic Cluster auf einem eigentlichen Cluster OS laufen zu lassen: - Performance Die SAN Protokolle sind sehr effektiv für File Transfers - Verlässlichkeit Cluster File Systeme liefern bessere Verlässlichkeit als Single-Server NFS-Lösungen (wo der NFS-Server ein single-point of failure ist) - Der Preis Sogar ein Low-End File Server ist ein zusätzlicher Kostenfaktor. Cluster Software ist im Endeffekt preiswerter. Dynamische Cluster Verwaltung Ob sich der Anwender für NAS- oder SAN-Speicher für den Dynamic Cluster von CommuniGate Pro entscheidet: Die Architektur erfordert keinen zusätzlichen administrativen Overhead. Wegen der hoch-integrierten Natur des Dynamic Clusters präsentieren die Web-basierten, API- und SNMP- Administrator-Interfaces den gesamten Cluster als Single Server Image. Das Cluster Management ist so einfach wie das Single Server Management, weil Administratoren sich mit einem einzigen Cluster-Mitglied verbinden und zugleich die Cluster-weiten Einstellungen sehen beziehungsweise modifizieren können.

8 Dynamic Cluster Geschwindigkeit, Stabilität und Wachstum Die Dynamic Clustering-Funktionalität von CommuniGate Pro unterscheidet sich von anderen Lösungen dadurch, dass es Unternehmen die Möglichkeit gibt, seinen Mitarbeitern schnelle, verlässliche und fortschrittliche Messaging Services anzubieten. Die Multi-Server-Architektur erscheint dabei für End- Anwender und Administratoren als ein nahtlos integriertes Messaging System. Derzeit ist CommuniGate Pro von Stalker Software die einzige -Lösung auf dem Markt, die Dynamic Cluster Architektur basierend auf Account Level Synchronisation bietet. Für Unternehmen, die Prozent Verfügbarkeit und unlimitiertes Wachstum wollen, gehört die Lösung zur ersten Wahl. Stalker Software GmbH Kaiser-Wilhelm-Str Starnberg - Germany Phone: Fax:

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