W pogoni za dziewiątkami

Wraz z liczbą systemów wymagających wysokiej dostępności rośnie liczba rozwiązań, które mogą ją zagwarantować. Dostępność na poziomie 99,999%, czyli z tolerancją do kilku minut w skali roku, mogą zapewniać swoim aplikacjom już nie tylko najbardziej zasobne organizacje.

Wraz z liczbą systemów wymagających wysokiej dostępności rośnie liczba rozwiązań, które mogą ją zagwarantować. Dostępność na poziomie 99,999%, czyli z tolerancją do kilku minut w skali roku, mogą zapewniać swoim aplikacjom już nie tylko najbardziej zasobne organizacje.

Trendy związane z popularyzacją technologii wirtualizacyjnych i konsolidacją serwerów sprawiają, że technologie gwarantujące wysoką dostępność nabierają coraz większego znaczenia. Wzrastająca wydajność serwerów, pozwalająca na umieszczanie na pojedynczej maszynie fizycznej coraz większej liczby maszyn wirtualnych sprawia, że awaria może oznaczać dużo więcej problemów niż dotychczas. Technologie gwarantujące wysoką dostępność opierają się na prostej zasadzie: wszystkie komponenty muszą działać, mając w zapasie element zastępczy na wypadek awarii.

W przeszłości systemy wysokiej dostępność opierały się głównie na niestandardowym sprzęcie i oprogramowaniu. Przykładem może być linia serwerów HP NonStop (wcześniej Himalaya). Unikalna technologia i niewielka skala produkcji przekładały się na wyjątkowo wysoką cenę, przez co były one dostępne wyłącznie dla najzasobniejszych organizacji. Od pewnego czasu dostawcy koncentrują się na uczynieniu systemów wysokiej dostępności bardziej przystępnymi dla może nie małych, ale przynajmniej mniejszych przedsiębiorstw. Odbywa się to w dużej mierze poprzez wykorzystanie standardowych komponentów i oprogramowania open source.

Dziewiątki na Wintelu

Sztandarowym przykładem dostępności z wykorzystaniem popularnych i tanich technologii jest także amerykańska firma Stratus Technologies. W 2003 r. wprowadziła na rynek pierwsze serwery wysokiej dostępności zbudowane z wykorzystaniem procesorów Xeon. Popularność rozwiązań tej firmy jest w USA tak duża, że Stratus organizuje doroczne konferencje dla użytkowników swojej technologii w Las Vegas.

Niezwykle wysoki poziom dostępności udało się osiągnąć dzięki architekturze modułowej. W serwerach Stratus ftServer prawie wszystko jest redundantne - dyski twarde, karty PCI, płyty główne z procesorami. Jeśli jeden z pary modułów nagle przestanie pracować, drugi natychmiast przejmuje jego zadania bez przerywania transakcji czy utraty danych. Każdy z modułów zawiera także własny zasilacz i system chłodzący, a wszystkie są połączone przy wykorzystaniu pasywnej magistrali.

Niedawno firma zaprezentowała nowy model ftServer Wseries 5700, wyposażony w procesory dwurdzeniowe - układy Intel Xeon taktowane zegarem o częstotliwości 2,8 GHz. Serwer działa pod kontrolą Microsoft Windows Server 2003 Enterprise Edition. Według przedstawicieli firmy, dwuprocesorowy serwer, w którym układy posiadają dwa rdzenie, pozwala na osiągnięcie 25-procentowego wzrostu wydajności w porównaniu z wprowadzoną na rynek w 2003 r. czteroprocesorowym ftServer Wseries 6600. Dodatkowo model 5700 jest mniejszy i pobiera mniej energii. Zapotrzebowanie energetyczne to 1,3 tys. W.

Dla porównania, model 6600 to obudowa w rozmiarze 10U i zapotrzebowanie energetyczne na poziomie 2,2 tys. W. Nie trzeba chyba dodawać, że cena 5700 jest przy tym o połowę niższa - wynosi 40 tys. USD. Niemniej 6600 posiada 24 GB pamięci operacyjnej oraz większy bufor pamięci podręcznej (4 MB). Nowy model posiada tylko 16 GB i bufor o wielkości 2 MB. Oznacza to, że aplikacje takie jak duże bazy danych, które potrzebują dużej pamięci, będą lepiej działać na modelu 6600. Model 5700 jest z kolei lepszym rozwiązaniem dla mniej wymagających aplikacji.

W wirtualnym systemie

Wysoka dostępność nie jest jednak związana wyłącznie ze sprzętem. To także liczne rozwiązania programowe. Ciekawym przykładem są technologie wirtualizacyjne działające na platformie Linux. Firma SWsoft zaprezentowała niedawno oprogramowanie, które umożliwia przenoszenie wirtualnych serwerów i ich zawartości na nowe serwery fizyczne bez przerywania ich pracy.

VMware oferuje podobną technologię (VMotion) od ponad dwóch lat. Niezawodność i wysoka dostępność według Vmware i SWsoft to możliwość przenoszenia serwerów wirtualnych pomiędzy maszynami fizycznymi. Jednak SWsoft przyjęła odmienne podejście do wirtualizacji serwerów od jej konkurentów - VMware i Microsoft. Produkty obu firm pracują na poziomie sprzętowym. Pozwala to na równoległe uruchamianie wielu systemów operacyjnych na pojedynczej maszynie fizycznej.

System SWsoft - Virtuozzo for Linux 3.0 - umożliwia uruchamianie wielu serwerów wirtualnych pracujących na poziomie aplikacyjnym (na maszynie fizycznej działa jeden system operacyjny). Serwery wirtualne to pliki, do których przypisane są zasoby, takie jak pamięć RAM, pasmo I/O, informacje o konfiguracji itp. Virtuozzo for Linux 3.0 pozwala użytkownikom na "przesuwanie" serwerów wirtualnych pomiędzy maszynami fizycznymi bez konieczności współdzielenia pamięci masowej, co jest charakterystyczne dla większości rozwiązań wysokiej dostępności (m.in. Microsoft Cluster Services, Veritas Cluster Server, HP ServiceGuard, Sun Cluster, Oracle RAC).

Właśnie możliwość migracji serwerów wirtualnych pomiędzy komputerami fizycznymi sprawia, że oprogramowanie zaczyna budzić coraz większe zainteresowanie osób odpowiedzialnych za nieprzerwane działanie centrów danych. Virtuozzo for Linux 3.0 kosztuje 1 tys. USD za gniazdo procesorowe - bez względu na to, ile rdzeni posiada osadzony w nim procesor.

Bezpieczeństwo w kontenerze

Z kolei specjalizująca się w rozwiązaniach odpornych na awarie firma Availigent (do niedawna Eternal Systems) przygotowała produkt, który umożliwia jeszcze prostsze podejście do tworzenia środowisk o wysokiej dostępności. Oryginalnie technologia została stworzona z myślą o sprzęcie telekomunikacyjnym, ale teraz firma zamierza zaproponować ją menedżerom korporacyjnych centrów danych.

Chociaż obecnie oprogramowanie Duration 2.1 jest ograniczone do platformy Linux, przedstawiciele firmy zapowiadają, że wkrótce na rynek trafi wersja dla systemu Windows. Prowadzone są także wstępne prace nad edycjami dla Sun Solaris i HP-UX. Duration 2.1 wykorzystuje technologię wirtualizacji aplikacji, która dla każdej aplikacji tworzy oddzielne, wirtualne środowisko wykonawcze w ramach jednego systemu operacyjnego. Monitorując kontenery zawierające aplikacje i przesuwając je pomiędzy działającymi w klastrze serwerami linuxowymi, oprogramowanie Duration pozwala na osiągnięcie "pięciu dziewiątek".

Na każdym z serwerów w klastrze działa moduł Duration, porozumiewający się ze swoimi odpowiednikami na pozostałych serwerach. Gdy pojawiają się problemy, tj. gdy wykryje je moduł Duration lub też gdy sam moduł nie odpowie w zadanym czasie na automatycznie generowane przez inne moduły zapytania heartbeat, aplikacja jest wznawiana jednym z pozostałych węzłów. Szybkie odtwarzanie jest możliwe dzięki temu, że moduły Duration wykonują regularne kopie obrazu aplikacji w pamięci i powiązanych z nimi obszarów na dysku. Koszt związany z wykorzystaniem Duration 2.1 to 1 tys. USD za jeden węzeł.

Poczta unika awarii

Poczta elektroniczna i kalendarz to dla coraz większej liczby firm aplikacje o znaczeniu krytycznym. Jedną z cech najnowszej wersji oprogramowania pocztowego Scalix 10 jest możliwość zapewniania wysokiej dostępności. Możliwe jest np. uruchomienie konfiguracji aktywny/aktywny na serwerach 64-bitowych. Jeśli usługa na jednym z serwerów zawodzi, ruch pocztowy jest automatycznie przekierowany do drugiego serwera. Jest to możliwe dzięki wykorzystaniu technologii klastrowania Suse Heartbeat oraz Red Hat Linux. Są one dostępne bez dodatkowych opłat w wersjach Enterprise Edition obydwu dystrybucji systemu Linux.

Tak jak w poprzednich wersjach, Scalix 10 oferuje możliwość współpracy z kilkoma klientami poczty. SWA (Scalix Web Access), klient stworzony za pomocą technologii AJAX, nie różni się praktycznie niczym od zwykłych programów takich jak Outlook. Scalix Connect for Outlook to dodatek umożliwiający korzystanie z dobrodziejstw systemu Scalix przez osoby pracujące z programem pocztowym Microsoftu. Podobne rozwiązanie jest zresztą dostępne także dla klienta poczty Evolution. Cena licencji na Scalix 10 wynosi 60 USD za jednego użytkownika.

Utrzymać bazę

Ciekawą funkcjonalność w dziedzinie wysokiej dostępności oferuje programowanie GridIron nieznanej jeszcze firmy xkoto. Jego zadanie polega na dynamicznym dystrybuowaniu obciążenia między wieloma instancjami serwera baz danych IBM DB2 na platformie Linux. Efekt działania oprogramowania GridIron wygląda "z zewnątrz" podobnie jak wbudowanych w najnowszą wersję DB2 mechanizmów partycjonowania serwera. Różnica polega na tym, że GridIron oprócz rozkładania obciążenia realizuje także funkcje podwyższania dostępności, a także replikacji, zaś partycjonowanie trzeba uzupełniać oddzielnym mechanizmem HA. Nic jednak nie stoi na przeszkodzie, aby partycjonowanie i GridIron wykorzystywać jednocześnie.

Działanie GridIron polega na tym, że kiedy w systemie pojawia się żądanie stworzenia, usunięcia czy uaktualnienia danych, jest ono kierowane do wszystkich węzłów klastra, z których każdy rozpoczyna przetwarzanie transakcji. Pierwszy, który zakończy operację, wysyła potwierdzenie do aplikacji. Pozostałe węzły realizują zadanie, ale jedynie dla zapewnienia ciągłości. Jeśli jeden z węzłów przestaje realizować zadania, jest usuwany z klastra. Żądania odczytu traktowane są nieco inaczej. GridIron ma informację o stanach tabel i obciążeniu transakcyjnym na każdym z węzłów. Kiedy pojawia się zapytanie, kierowane jest do węzła, który może je obsłużyć najszybciej.

Firma xkoto nie jest jedyną firmą oferującą rozwiązania tego rodzaju. Podobne systemy zwiększania dostępności oferują firmy Avokia, Continuent oraz Resonate.


TOP 200