SE2-10-Entwurfsmuster-2 15

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1 Architektur und Skalierbarkeit SE2-10-Entwurfsmuster-2 15

2 Skalierbarkeit Skalierbarkeit bedeutet die Anpassung einer Software an wachsende Last: Interaktionsfrequenz Nutzerzahl Anpassung durch Hinzufügen von Resourcen. Resourcenbedarf zur Erhaltung der Servicequalität gute Skalierbarkeit: lineare Abhängigkeit zwischen Last und Resourcenbedarf mit geringem Faktor z.b. zehnfache Last -- doppelter Resourcenbedarf zwanzigfache Last -- vierfacher Resourcenbedarf. SE2-10-Entwurfsmuster-2 16

3 Skalierung Skalierung erfordert Hinzufügen von Ressourcen Rechner (meist Server), Speicher, Datenbanken statisch: Feste Vergrößerung der Konfiguration zur Aufnahme höherer Lasten dynamisch: Automatische Anpassung der Konfiguration an die augenblickliche Last SE2-10-Entwurfsmuster-2 17

4 Beispiel: Einfache statische Skalierung Webshop anfangs ein Server bei einsetzendem Erfolg 3 dedizierte Server Web- und Mailserver Applikationsserver Datenbankserver später weiterer Ausbau Duplizierter Applikationssserver Redundanter Datenbankserver SE2-10-Entwurfsmuster-2 18

5 Beispiel: Einfache dynamische Skalierung Bei weiter wachsemdem Erfolg: Hosting auf einer Serverfarm Lastabhängig werden Server hinzugefügt oder wieder entnommen (heute zumeist virtuelle Server) Architektur-Voraussetzungen: klare Schnittstellen lose Kopplung Laufzeit-konfigurierbar Laufzeitumgebung, die die Skalierung unterstützt SE2-10-Entwurfsmuster-2 19

6 Skalierbarkeit und Architektur Komponentenmodell Gliederung der Software in Komponenten "Genormte" Schnittstellenspezifikation "Genormte" Interaktion und Kollaboration Infrastruktur bietet Verteilung und Bindung (z.b. Namensdienst!) Persistenz Nachrichtenaustausch Sicherheit, Versionierung, weitere Dienste SE2-10-Entwurfsmuster-2SS 20

7 Komponententechnologie Komponentenmodelle umfassen Spezifikation der Komponenten Spezifikation der Dienste Spezifikation der Laufzeitumgebung / des Servers Beispiele JEE,.Net, (Corba) Skalierbarkeit: Duplizierung von Komponenten und Servern beliebig möglich. Frage der Server-Einstellung nicht der Anwendungssoftware! SE2-10-Entwurfsmuster-2 21

8 Andere skalierbare Architekturen ehe wir noch genauer in das JEE-Modell sehen: Skalierbarkeit gibt es auch in anderen Architekturen! Skalierung heißt lastabhängiges Hinzufügen von Ressourcen mit möglichst geringem Änderungsaufwand der Software. Peer2Peer ist der "Champion": Jeder zusätzliche Teilnehmer bringt automatisch neue Ressourcen ein. Nicht vergessen: Gute Skalierbarkeit bedeutet mäßigen Resourcenzuwachs pro Lastzuwachs SE2-10-Entwurfsmuster-2 22

9 JEE Enterprise Java Beans (EJBs) sind die Komponenten seit EJB 3 "POJOs" keine Erweiterung bestimmter KLassen erforderlich SessionBeans Geschäftslogik EntityBeans Modell MessageDrivenBeans asynchroner Aufruf Laufzeitumgebung EJB-Container oder "Java Application Server" Instanziierung, Verwaltung und Persistenz für EJBs zusätzliche "EJB-Services" wie Transaktionen, Namensdienst etc. Konfigurationsmöglichkeiten für Skalierung und Load Balancing SE2-10-Entwurfsmuster-2 23

10 JEE-Referenz-Architektur (c) schmiedecke 08 SE2-2-Java-Webapps 24

11 EJB-Services JMAPI Java Management API JNDI Java Name Directory Interface JTS Java Transaction Service JIDL Java Interface Definition Language JMS Java Message Service JRA Java Resource Adapter API JSA Java Security API SE2-10-Entwurfsmuster-2 25

12 Maßnahmen für die Skalierbarkeit Programmieren gegen Interfaces Interfaces reduzieren die Abhängigkeiten Erleichtern die Einführung perfomanterer Lösungen (Nur die betroffenen EJBs müssen neu deployed werden) Lose Kopplung durch Dependency Injection Reduziert die Kopplung stellt dennoch eine feste Beziehung zwischen zwei Objekten her Extra-lose Kopplung durch Name-Directory-Lookup Bei Bedarf wird ein Service über die Registry gefunden Service-Locator-Pattern Alle drei Techniken finden Sie im 2. CRUD-Modell 26

13 Skalierbarkeit ist nicht alles Skalierbarkeit ist nur eine der nichtfunktionalen Anforderungen. Umsetzung beispielhaft diskutiert Performance Sicherheit Verfügbarkeit Praktisch jede Anforderung muss bereits im Architekturentwurf berücksichtigt werden! SE2-10-Entwurfsmuster-2 27

14 Das war's an Modellarbeit und für dieses Jahr! Frohe Weihnachten, guten Rutsch und auf Wiedersehen 2011! SE2-10-Entwurfsmuster-2 28

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