[ 05. April 2013 ]

Minimierter Entwicklungs- und Wartungsaufwand mit der Oracle Java Appliance

Autor: Cyrill Rüttimann

Die Oracle Database Appliance (ODA) ist für den Betrieb von Java Enterprise Applikationen ausgelegt. Mit einem einfachen Wizard lassen sich die dazu nötigen Applikations- und Datenbankserver konfigurieren. Die Appliance lässt sich mittels flexibler Lizenzierung auf die Projektbedürfnisse massschneidern. ODA ist viel mehr als eine Datenbank Appliance.

Mit der überarbeiteten Oracle Database Appliance (ODA) steht eine Plattform bestehend aus Datenbank- und Applikationsserver für den Betrieb von hochverfügbaren Applikationen auf dem Java-Stack zur Verfügung. Mit der Appliance wird auch eine Betriebssoftware mitgeliefert, welche die komplexen Arbeitsschritte Installation, Konfiguration und Wartung in einer verständlichen Benutzerschnittstelle zentralisiert. Die Lizenzierung der Datenbank und des Applikationsservers ist flexibel und basiert auf den tatsächlich benötigten Prozessoren.

In einem Tag produktionsfähig

Um eine Applikation zu entwickeln sind mehrere Umgebungen bestehend aus Hard- und Software aufzusetzen wie Entwicklung, Continous Integration, Test, Abnahme und Produktion. Bisher hat der Initialaufwand für das Aufsetzen sowie die stetige Anpassung der Umgebungen viel Aufwand (typischerweise mehrere Tage) bedeutet. Vielfach resultierten auch divergierende Konfigurationen welche zu unerwarteten Problemen führten. Dieser Aufwand erhöht sich weiter, wenn das System hohen Ansprüchen an den Betrieb genügen muss, wie zum Beispiel der Hochverfügbarkeit (d.h. dem Betrieb von Clustern). Die Oracle Database Appliance kann durch die Automatisierung und Vereinfachung von Arbeitsschritten einen wesentlichen Beitrag in der Reduktion der Aufwände sowie in der Konsistenz der verschiedenen Umgebungen leisten. Mit der mitgelieferten Betriebssoftware und der zentralen, einfach zu bedienenden Benutzerschnittstelle kann diese Appliance in einem Tag schlüsselfertig installiert werden und steht danach den Projekten unmittelbar zur Verfügung; je nach Einsatz als Entwicklungs- und/oder Testumgebung oder als Produktionsumgebung.

Flexible, skalierbare und hochverfügbare Appliance

Die nachfolgende Abbildung zeigt den logischen Aufbau einer Oracle Database Appliance.

Das Schema zeigt den logischen Aufbau der Oracle Database Appliance

Die Hardware der Oracle Database Appliance ist redundant ausgelegt um eine maximale Verfügbarkeit zu gewährleisten. Die Hardware kann mit der Oracle Virtual Machine (Oracle VM) in logische ODA-Knoten unterteilt werden um zum Beispiel Staging-Umgebungen wie Test und Abnahme auf derselben Appliance aufzusetzen. Jeder logische Knoten hat dedizierte Hardwareressourcen. Ein ODA-Knoten beinhaltet stets die Betriebssoftwaremit der zentralen Benutzerschnittstelle (Appliance Manager) und der Oracle Datenbank. Auf dem zusätzlich installierbaren Weblogic-Applikationsserver werden die zu betreibenden Applikationen installiert. Weblogic kann als Cluster mit zum Beispiel 2 WLS-Knoten betrieben werden. Die Aufrufe von Clients werden mit dem Oracle Traffic Director auf die ODA-Knoten der Appliance verteilt. Wird ein ODA-Knoten mit Anfragen überlastet, so können die noch frei verfügbaren Hardware-Ressourcen diesem ODA-Knoten zugewiesen werden oder aber von ODA-Knoten X nach ODA-Knoten 1 verschoben werden. Die beschriebenen Vorgänge sind komplex und normalerweise nur mit entsprechender Produkterfahrung zu bewerkstelligen. Der Appliance Manager abstrahiert die produktspezifischen Konfigurationsoptionen in einer einfachen Benutzerschnittstelle. Die Appliance lässt sich aber auch im Betrieb einfach pflegen, indem das Einspielen von Patches für sämtliche Komponenten zentral und aufeinander abgestimmt gelöst ist.

Entwicklung ohne Überraschungen

Die Entwicklung von skalierbaren und hochverfügbaren Applikationen erfordert entsprechende Entwicklungs- und Testumgebungen, worin diese Eigenschaften frühzeitig getestet und validiert werden können. Der Entwicklerarbeitsplatz unterscheidet sich jedoch signifikant von der Produktionsumgebung. Die Kapazität eines Laptops reicht nicht um die vollständige Produktionsumgebung aufzusetzen. Dazu gesellt sich die Frage der Lizenzierung und der Konfigurationsmöglichkeiten der Umgebungen Entwicklung, Test, Abnahme und Produktion. Mit der Oracle Database Appliance und der Partitionierungsmöglichkeit lassen sich mit einer Appliance unterschiedliche Umgebungen aufsetzten welche bis auf das Sizing (Anzahl Cores, Anzahl Memory, Anzahl Storage) denselben Setup wie die Produktion aufweisen. Damit können Risiken eliminiert und die verfügbaren Ressourcen optimal eingesetzt werden.

Damit ist jedoch die umgebungsspezifische Konfiguration der Applikationen noch nicht gelöst. Es hat sich gezeigt, dass der Aufwand für die manuelle Anpassungen des Deployment-Archivs (EAR, WAR) und das Risiko einer Fehlkonfiguration sehr hoch ist. Vor allem bei der agilen Vorgehensweise. Diese Hürde ist mit Weblogic sowohl auf dem Entwicklerarbeitsplatz wie auch in der Produktion und den übrigen Umgebungen vollständig automatisierbar und kann daher effizient und mit kontrollierten Risiken gelöst werden. Die Erfahrung aus den Projekten hat auch gezeigt, dass die auf dem Entwicklerarbeitsplatz erstellte Applikation sich dank der Maturität und Flexibilität on Weblogic mühelos auf Test und von dort weiter auf Produktion deployed werden können.

"Pay as you go" Lizenzierung

Die Kapazitätsplanung für neue Hardware und Software ist empirisch und kann bei einer zu knappen Dimensionierung die Verfügbarkeit von unternehmensrelevanten Applikationen gefährden. Dagegen ist die Anschaffung von Hardware und damit verbundenen Software-Lizenzen mit einer zu grossen Kapazitätsreserve eine unnötige Belastung für das Budget. Mit ODA lässt sich sowohl die Hardware wie auch die Software dem Tagesgeschäft anpassen. Die Lizenzierung der Oracle Datenbank und des Oracle Weblogic Application Servers basiert auf Prozessoreinheiten (Cores). Jede Instanz der Datenbank bzw. des Weblogic-Servers hat dedizierte Cores. Stellt der Betrieb zum Beispiel fest, dass die Kundenanfragen nicht mehr in der geforderten Zeit abgearbeitet werden können, so lassen sich mit weiteren Weblogic-Instanzen (mit dedizierten zusätzlichen Hardwareressourcen) die sich aufstauenden Anfragen entgegennehmen. Die Überwachung der Appliance bzw. der Datenbank und des Weblogic-Servers basiert auf dem Oracle Enterprise Manager. Bei der Überschreitung von definierten Schwellwerten kann der Betrieb notifiziert oder entsprechende Ressourcen freigegeben werden. Oracle verrechnet die Lizenzen für die Oracle Datenbank und den Oracle WebLogic Server auf Basis der effektiven Nutzung, d.h. pro Core und Dauer. Diese „Pay as you go“ Lizenzierung gilt für alle Fusion Middleware Produkte.

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