WebSphere Application Server-Cluster

Ein großer IBM® WebSphere Application Server-Cluster besteht aus HTTP-Front-End-Servern und Proxy-Servern mit einer Lastausgleichsfunktion, die Anforderungen im Cluster umleitet.
Einschränkung: Zur Erstellung und Verwendung eines Anwendungsserverclusters benötigen Sie IBM WebSphere Application Server Network Deployment (ND). Dieses Produkt ist nicht im Lieferumfang von IBM Rational Asset Manager enthalten.

Sie können WebSphere Application Server sowohl vertikal als auch horizontal skalieren. Verwenden Sie einen dedizierten Datenbankserver und einen Dateiserver. Der mögliche Skalierungsgrad für WebSphere Application Server und die Anzahl der Server, die Sie verwenden können, variieren abhängig von Typ und Umfang der Serveranforderungen und von der Anzahl der Assets.

IBM HTTP Server
Die erste Schicht ist der HTTP-Server, der Anforderungen von Web-Clients verarbeitet und die Bereitstellung von statischem Inhalt durch den Anwendungsserver überflüssig macht. Er stellt eine logische URL bereit, die zusätzliche Anwendungen umfasst. Hierzu gehören IBM Rational Asset Manager, die Hilfe für Rational Asset Manager sowie die Anwendung für die assetbasierte Entwicklung von Rational Asset Manager. Bitte beachten Sie, dass in einer großen Konfiguration vor dem HTTP-Server ein Cache-Server implementiert ist.
Lastausgleichsfunktion
Eine Lastausgleichsfunktion verteilt die Arbeitslast auf eine Reihe von Systemen. Wenn Sie mehrere HTTP-Server einsetzen, müssen Sie eine Lastausgleichsfunktion verwenden. Bei Implementierungen mit einer moderaten Größe verwenden Sie eine softwarebasierte Lastausgleichsfunktion wie z. B. "Edge Component". Bei umfangreicheren Implementierungen, die eine größere Anzahl gleichzeitig angemeldeter Benutzer unterstützen, verwenden Sie eine hardwarebasierte Lastausgleichsfunktion.
Cache-Proxy
Ein Proxy-System für den Forward-Cache speichert Anwendungsdaten für Clients in einem Cache und entlastet andere Serversysteme. Falls Ihr Rational Asset Manager-Server eine moderate Anzahl gleichzeitig angemeldeter Benutzer unterstützt, benötigen Sie lediglich ein einziges Forward-Proxy-System. Unterstützt Ihr Rational Asset Manager-Server eine große Anzahl gleichzeitig angemeldeter Benutzer, sind möglicherweise mehrere Proxy-Systeme erforderlich.
Anwendungsserver
Die EAR-Datei von Rational Asset Manager besteht aus zwei WAR-Dateien, nämlich aus der Datei für das Repository und die Webanwendung sowie aus der Datei für die Web-Services. Implementieren Sie die EAR-Datei von Rational Asset Manager auf jeder WebSphere Application Server-Instanz in einem Cluster. Rational Asset Manager umfasst außerdem WAR-Dateien für die Hilfe und für IBM Rational Unified Process (RUP). Diese WAR-Dateien müssen Sie nicht implementieren. Falls für die Hilfefunktion und die RUP-Unterstützung keine hohe Verfügbarkeit erforderlich ist, implementieren Sie diese auf einer einzigen WebSphere Application Server-Instanz oder in einem externen WebSphere Application Server-Container.
Rational Asset Manager-Anwendung
Das Rational Asset Manager-Repository ist für Suchvorgänge und Datenabrufe normalisiert. Dies bedeutet, dass die Daten auf eine Weise gespeichert werden, die das Suchen nach Daten, das Durchsuchen von Assets und das Herunterladen von Assets effizienter macht. Zu diesem Zweck erstellt jede Rational Asset Manager-Serverinstanz einen lokalen Index für Assets und einen lokalen Index für Artefakte. Dies optimiert die Suchleistung, verringert die Datenbanklast und verbessert die Skalierbarkeit in einer Clusterumgebung. Lokale Indexverzeichnisse ergeben unter Umständen ein besseres Leistungsverhalten als ein Index, der von Knoten gemeinsam genutzt wird.
Datenbank- server
Die wichtigsten Aspekte bei der Auswahl der Datenbankhardware sind die Anzahl der Datenträger im System sowie das vom System verwendete RAID-Schema. Ein RAID-Array sollte für jeden Prozessor mindestens 6 bis 10 Laufwerke enthalten. Während der Hauptspeicher ein bedeutender Faktor ist, gibt es keine wesentlichen Unterschiede zwischen Datenbankserverkonfigurationen mit 4 GB und 8 GB Hauptspeicher für 1.000 Benutzer und 50.000 Assets.
Die Anforderungen an den Datenbankspeicherplatz sind von vielen Faktoren abhängig: Anzahl der Assets, Anzahl der Artefakte für jedes Asset, Anzahl der Teamarbeitsbereiche, Anzahl der Rollen (Aufgabenbereiche), Anzahl der Prüfungen, Anzahl der Assettypen, Anzahl der Benutzer, Umfang der Transaktionen auf dem Server (Benutzermesserwerte) und Umfang von Forumsdiskussionen.
Dateiserver
Assets müssen von WebSphere Application Server-Instanzen gemeinsam genutzt werden. Verwenden Sie ein Dateisystem mit gleichzeitigem Zugriff. Rational Asset Manager greift nur während einem Upload, einem Download, einer Artefaktindexierung und bei wichtigen Änderungen am Rational Asset Manager-Modell, die eine Aktualisierung des Assetmanifests erfordern, auf diese Dateien zu.

Clustertopologien

Als "Clustering" wird die Kombination einer Gruppe von Maschinen in einer logischen Entität bezeichnet, auf die so Bezug genommen werden kann, als ob es sich um eine einzige Maschine handeln würde. Im folgenden Abschnitt werden verschiedene Clusterkonfigurationen sowie deren wichtigste Vor- und Nachteile beschrieben.

Horizontales Clustering
Das horizontale Clustering, das manchmal auch als "horizontale Skalierung" bezeichnet wird, wird durch das Hinzufügen physischer Maschinen erreicht, die die Leistung oder die Kapazität eines Cluster-Pools heraufsetzen. Die horizontale Skalierung vergrößert in der Regel die Verfügbarkeit der Clusteranwendung, ist jedoch mit einem höheren Verwaltungsaufwand verbunden. Das horizontale Clustering kann die Kapazität und den Durchsatz einer Clusteranwendung steigern. Dieser Clusteringtyp sollte in den meisten Fällen eingesetzt werden.
Vertikales Clustering
Das vertikale Clustering, das manchmal auch als "vertikale Skalierung" bezeichnet wird, besteht aus dem Hinzufügen von WebSphere Application Server-Instanzen zu derselben Maschine. Die vertikale Skalierung hilft dabei, nicht verwendete Ressourcen in umfangreichen SMP-Servern zu nutzen. Sie können das vertikale Clustering einsetzen, um mehrere JVM-Prozesse zu erstellen, die gemeinsam die gesamte verfügbare Verarbeitungsleistung nutzen können.
Hybridclustering (= horizontales und vertikales Clustering)
Das Hybridclustering ist eine Kombination aus dem horizontalen und dem vertikalen Clustering. In dieser Konfiguration sind unterschiedliche Hardwarekonfigurationen Bestandteil desselben Clusters. Größere und leistungsfähigere Maschinen können mehrere WebSphere Application Server-Instanzen enthalten; kleinere Maschinen können in horizontalen Clustern zusammengefasst werden und nur eine einzige WebSphere Application Server-Instanz enthalten.
Bei der Verwendung des vertikalen Clusterings sollten Sie sehr umsichtig vorgehen. Die geeignete Konfiguration für Ihre Umgebung und Anwendung können Sie einzig dadurch ermitteln, dass Sie eine einzelne Instanz eines Anwendungsservers für den Durchsatz und die Leistung optimieren, die Sie dann zu einem Cluster hinzufügen, zu dem Sie schrittweise weitere Cluster-Member hinzufügen. Testen Sie nach jedem Hinzufügen eines Members zum Cluster die Leistung und den Durchsatz. Beim Konfigurieren einer Topologie mit vertikaler Skalierung sollten Sie die Speicherbelegung stets sorgfältig überwachen. Der Umfang des adressierbaren Benutzeradressbereichs oder der Umfang des verfügbaren physischen Hauptspeichers auf einer Maschine darf in keinem Fall überschritten werden.

Skalierbarkeit

Skalierbarkeit bedeutet, wie einfach ein Standort erweitert werden kann. Die Anzahl der Benutzer, Assets und Communitys für eine bestimmte Rational Asset Manager-Installation muss erweitert werden können, um eine gestiegene Arbeitslast zu unterstützen. Die gestiegene Arbeitslast kann aus vielen Quellen stammen, beispielsweise aus Teams oder Abteilungen, die zusätzlich in die Gruppe der Rational Asset Manager-Benutzer aufgenommen wurden, oder aus Importen umfangreicher Gruppen von Protokollierungsassets in Rational Asset Manager.

Skalierbarkeit ist eine architektonische Überlegung, die den Entwurf Ihrer Architektur beeinflusst. So kann es sein, dass Sie zwar die Skalierbarkeit durch das Hinzufügen zusätzlicher Hardware zu Ihrem System verbessern, die Leistung und den Durchsatz hierdurch jedoch nicht vergrößern.

Ob Sie sich für die vertikale Skalierung (vertikales Clustering) oder die horizontale Skalierung (horizontales Clustering) entscheiden, wird in der Regel durch Vorgaben, Kosten und die Umgebungsspezifik bestimmt. Aspekte der Mehrfachverfügbarkeit von Anwendungen können die Vorgaben jedoch beeinflussen.

  • Eine vertikale Skalierung wird auf einer kleineren Gruppe von Maschinen mit vielen Prozessoren und einem umfangreichen adressierbaren Benutzeradressbereich implementiert. Dies kann erhebliche SPOF-Punkte (Single Point of Failure) darstellen, da Ihre Umgebung aus weniger und größeren Maschinen besteht.
  • Bei der horizontalen Skalierung wird eine größere Anzahl kleinerer Maschinen eingesetzt. In diesem Szenario ist es unwahrscheinlich, dass die Störung eines einzigen kleinen Servers einen kompletten Anwendungsausfall zur Folge hat. Die horizontale Skalierung bewirkt jedoch einen höheren Verwaltungsbedarf.

Verfügbarkeit

Die Verfügbarkeit, die auch als "Fehlertoleranz" oder "Mehrfachverfügbarkeit" bezeichnet wird, ist die Fähigkeit eines Systems, auch trotz fehlgeschlagener Komponenten und Systeme eine kontinuierliche Betriebsbereitschaft zu gewährleisten. Architektonische Entscheidungen (z. B. horizontale oder vertikale Skalierung und Einsatz von Sicherungslastausgleichsfunktionen, also Dispatchern) können die Verfügbarkeit Ihrer Rational Asset Manager-Anwendung beeinflussen. Sie sollten die Verfügbarkeit für alle gemeinsam genutzten Ressourcen, Netze und Plattenspeichersysteme bedenken, aus denen sich Ihre Rational Asset Manager-Umgebung zusammensetzt. Bei einem fehlertoleranten Entwurf können andere Cluster-Member weiterhin Services für Clients bereitstellen, falls eine Anwendung oder ein Server ausfällt.

Es gibt zwei Kategorien für die Funktionsübernahme ("Failover"), nämlich die Serverübernahme und die Sitzungsübernahme. Wenn eine Serverübernahme stattfindet, gehen Sitzungen auf dem fehlgeschlagenen Cluster-Member verloren (ein Benutzer muss sich also erneut anmelden), aber die Services sind weiterhin für die Clients verfügbar. Bei einer Sitzungsübernahme werden die vorhandenen Sitzungen durch die anderen Member im Cluster so wieder aufgenommen, als ob das Cluster-Member nicht ausgefallen wäre. (Die letzte Transaktion geht in diesem Fall jedoch unter Umständen verloren.) Wenn eine redundante Infrastruktur für die Unterstützung einer Serverübernahme konfiguriert ist, wird sie durch Rational Asset Manager unterstützt.


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