NECとF5が実現するアプリケーションの 可用性を高める方法 ～ WebOTXとBIG-IP Local Traffic Managerで実現する自律型負荷分散制御 ～ 2008年１月23日 日本電気株式会社 アジェンダ ► WebOTXのご紹介 ► WebOTXの可用性への取り組み ► BIG-IP LTMとWebOTXの連携について ► 制御の概要 ► まとめ © NEC Corporation 2008 2 WebOTXとは ► 1999年から官庁、公共、金融、製造など、多様な業種システム でWebコンピューティング環境を支えてきたアプリケーションサーバ ► 日経コンピュータ誌 2007年第12回顧客満足度調査Webアプリ ケーションサーバ部門において、CS No.1を獲得 © NEC Corporation 2008 3 WebOTXのロードマップ ► 1stリリース以来、高信頼とJ2EE・Webサービス・SOAなどの最新 技術を提供 V7.1でNGN・ユビキタス時代に向けた機能を強化してリニューアル 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2007 2008～ 2006 V7.1 V6.1～V6.5 SIP、RFID、音声等 V5.1～V5.3 J2EE 1.3準拠、CORBA 2.6、.NET等 V4.1,V4.2 V3.1,V3.2 V2.1,V2.2 J2EE 1.4準拠、WS-BPEL 2.0、 JBI 1.0等 NGN Ready!! Webサービス、Servlet 2.3等 RMI-IIOP、IIOP-SSL等 NGN & ﾕﾋﾞｷﾀｽ J2EE 1.2 (EJB 1.1等)、動的負荷分散 V1.1 SOA OLTP、CORBA 、Java対応等 Webサービス J2EE (Servlet/JSP、EJB、...) 分散オブジェクト (CORBA、COM) メインフレームの高信頼性技術に基づくトランザクション管理 © NEC Corporation 2008 4 アプリケーションサーバに対する課題 ► 障害に対する影響範囲が広い チューニングが難しいため、サーバ本来の性能を発揮できない アプリケーションの障害の影響がシステム全体に波及してしまう 高負荷時にレスポンスが悪化するため、サービスが滞る 障害解析が難しく、原因を究明する間も、障害の原因を含んだまま サービスを継続しなければならない 障害が発生すると他の サービスも停止してしまう。 障害が発生してもすぐに復旧したい。 サービスを止めず、継続する。 これが大前提です！ © NEC Corporation 2008 5 システムの可用性へのWebOTXの取り組み 負荷耐性 ► 実運用時の自律的な負荷分散 システムの負荷に応じて柔軟にWebOTXの設定を変更 サーバやプロセス等のリソースや多重度を自律的に最適化 障害耐性 ► アプリケーションの障害の影響を局所化し、迅速に復旧 アプリケーションを複数のプロセスで実行、障害時には影響を局所化 障害やストールを検知し、自律的に復旧 ► 予期せぬリクエスト増加時のレスポンス保証 クライアントからのリクエストに対する流量制御 サービスの優先度を動的に変更 ► 障害発生時の原因特定を迅速に支援 メモリーリーク発生時に、ヒープメモリ情報を自動的に採取 アプリケーションに手を加えずにトレース部品を組み込み © NEC Corporation 2008 6 負荷耐性に対する課題 想定外の負荷がかかったら？ システムを止めずにサーバ の増強を図りたい。 最大負荷を想定したサーバ の構築はコストがかかる。 本セミナーのテーマです。 © NEC Corporation 2008 7 変動する負荷に合わせた自律チューニング ► 実運用時のチューニングに対する運用管理者の負荷を軽減 システムの負荷を学習し、高負荷状態を自動的に検知 負荷の状態に応じて、プロセスの多重度を最適にチューニング アプリケーションサーバ クライアント 実行プロセス(JVM) 要求のキュー制御 実行中 業務 ＡＰ 実行中 業務 ＡＰ 実行中 業務 ＡＰ 実行プロセス(動的追加) 負荷の状況を監視。 レスポンス悪化を予測し、 多重度増加 空き ピーク時間帯に 合わせた多重度 を拡大。ピーク時 を過ぎたら元に 戻す。 空き 空き © NEC Corporation 2008 8 サーバ間でのリソースの最適化 (1) ► 適切に高負荷障害を検出 サービス毎の負荷情報（要求滞留数）から、特定のサービスへの負荷 変動を監視し、統計的に蓄積 9 高ＣＰＵ使用率、ファイルI/O頻発、データベースサーバのスローダウンなど、 サービス毎の様々な高負荷状態を要求滞留数を元に検出 9 一定時間継続する高負荷を高負荷検出率を元に高負荷障害として検出 9 サービスに負荷を与えず、短時間で検出できるよう監視タイミングを自動調整 高負荷状態 監視サーバ 低負荷状態 Working Domain Coordinator ・・・ 負荷監視タイミング © NEC Corporation 2008 サービスＢ サービスＢ サービスＡ サービスＡ サービスＡの負荷状況 時刻 負荷が高くなったら短い間隔で監視 9 サーバ間でのリソースの最適化 (2) ► 安全で自律的なサービス切り替え サービスの高負荷を検出すると、該当するサービスを負荷が低いサーバ に自律的に切り替え サービス切り替えの際、負荷分散装置(BIG-IP LTM)に対して振り分け 先情報の登録解除と再登録を行うことで、エラー発生を抑止 BIG-IP LTM 高負荷検出時、サービスを 自律的に切り替え 負荷分散装置 負荷分散設定の変更 高負荷状態 監視サーバ サービスＢ サービスＡ © NEC Corporation 2008 サービスＢ サービスＡ サービスＡ Working Domain Coordinator 低負荷状態 サービス停止起動 10 F5ネットワークスとNECの協業 BIG-IP ASM Webアプリケーション ファイヤウォール FirePass SSL VPN リモートアクセス WANJet WANアプリケーション 最適化・高速化 BIG-IP MSM メッセージング セキュリティ Application Delivery Networking BIG-IP WAM Webアプリケーション 高速化 BIG-IPとWebOTXが連携することで、高い可用性を 生み出す BIG-IP LTM/GTM/LC アプリケーション トラフィック管理 WebOTX と BIG-IP iControl SDKの連携 9 BIG-IP LTMに、振分先のアドレス情報の追加や削除など、 各種の設定を行うオープンな開発キット 9 SOAP通信によるWebサービスを用いて制御 © NEC Corporation 2008 11 BIG-IPとの連携設定 ► 親和性の高い簡単な設定操作で、自律的なサーバの切り離し や再登録が可能に 初期値を BIG-IP用に 最適化 © NEC Corporation 2008 12 制御の概要 構成図 ► １台のサーバでサービスA、２台のサーバでサービスBが稼動中 ► 高負荷のサービスAの稼動サーバを２台に増加 想定内容 高負荷のサー ビスAが稼動 最大負荷の予測上、 サービスA用のサーバ は2台必要 低負荷のサー ビスBが稼動 各サービスの負荷が 同時に最大となる可 能性は低い 低負荷のサー ビスBが稼動 AP層のキュー滞留数 （要求滞留数）15で 高負荷と判断 サービスA に切替 → 監視可能なサーバ数は10台が目安、優先度設定で切替対象から除外可能 © NEC Corporation 2008 14 高負荷発生 ► AP層キュー滞留数が上限値「15」を超えて「20」となり、高負荷 状態に遷移 → この時点では、瞬間的な高負荷である可能性がある © NEC Corporation 2008 15 継続的な高負荷検出 ► キュー滞留数「20」に変化がなく、継続的な高負荷状態を検出 → 対処が必要である高負荷障害と判断 © NEC Corporation 2008 16 サービスの切り替え ► 負荷の低いサーバのサービスを停止し、負荷の高いサービスを 起動 → BIG-IPとの連携による安全で自立的なサービス切り替え © NEC Corporation 2008 17 サービスに対するアクセスが分散 ► サービスに対するアクセスが２つのサーバに分散され、 キュー 滞留数が「20」から「8」に減少 → サービスの高負荷状態が解消された © NEC Corporation 2008 18 まとめ WebOTX採用の効果 ► 運用操作の簡易性向上 GUIツールで直感的に分かりやすい入力インタフェースを提供。 運用管理者は、簡単な設定操作で、負荷分散装置とアプリ ケーションサーバの連携を実現。 ► 安全なサービス切り替えによる可用性向上 BIG-IPのiControl SDKを利用することで、サービスの中断や、 エラー発生を伴わない安全なサービスの切り替えが可能。 ► システムコストの最適化 負荷状況に応じてサーバのサービスを切り替えることができ、シ ステムで必要となるサーバ台数を最適化することが可能。 © NEC Corporation 2008 20 WebOTX・BIG-IP連携検証成果 NECとF5ネットワークスが協力して実施したBIG-IPとWebOTXの連携検証の成果 をドキュメントとして公開中 ► コンテンツ Java環境におけるスケーラビリティ ×フォルトトレランスの実現 Working Domain Coordinatorと BIG-IP連携の説明動画ファイル ► URL http://www.nec.co.jp/WebOTX/works/partner_f5_topic.html © NEC Corporation 2008 21 信頼性、柔軟性、サポート ３つの安心でお客様のシステムを支えます！！ Leading-edge technologies and time-proven quality for your evolving-business. ■ ■ お問合わせ先 お問合わせ先 日本電気株式会社 日本電気株式会社 第二システムソフトウェア事業部 第二システムソフトウェア事業部 Tel Tel :: 03-3456-4321 03-3456-4321 Email Email :: [email protected] [email protected] ■ ■ 製品ホームページ 製品ホームページ http://www.nec.co.jp/WebOTX/ http://www.nec.co.jp/WebOTX/