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© 2012 IBM Corporation

WebSphere Virtual Enterpriseソリューション・ワークショップ～最高のエクスペリエンスを実現する自律型Webシステム～

Introduction

WebSphere Virtual Enterprise Workshop - Introduction

2012/04/11


Disclaimer

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UNIXはThe Open Groupの米国およびその他の国における登録商標です。

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アジェンダ


Webアプリケーション基盤再考

～最高のエクスペリエンスを実現するためには？～


Webアプリケーション基盤５つの視点

5

可用性

性能

スケーラビリティ

運用・管理

アジリティ


性能～求められる軽快な操作性＆レスポンス

6

Webサイトのパフォーマンスに不満を

持った買い物客の取る行動

Webアプリケーションの応答が1秒間

遅くなった場合の影響

Forrester Research “Every Second Counts: How Website Performance Impacts Shopper Behavior” (2009年)

Aberdeen “The Average Impact of a One Second Delay in Response.“ (2008年)

トランザクションの急変動や障害が発生しても安定した性能


可用性～「使いたい」時に使えるサービス

7

24時間365日サービスを止めない運用

オンライン金融サービスを利用する顧客が求める可用性

「アカマイにより、金融サービス企業のサイトパフォーマンスと顧客満足度の間の重要な関

連性が明らかに」、2010年 Akamai社＆Forester researchhttp://www.akamai.co.jp/enja/html/about/press/releases/2010/press_012610.html


スケーラビリティ～急増するトランザクション

8

猛烈な勢いで増加するトラフィック– 過去5年で、世界のIPトラフィックは8倍、今後5年間では更に4倍– 2015年には、5分間で過去の全ての映画の動画量に匹敵するデータがN/Wを飛び交う– 2015年には、IPネットワークに接続されるデバイス数は、その時点の世界人口の2倍に達する

Cisco® Visual Networking Index (VNI) Forecast (2010-2015)

トランザクション増に容易に対応できるスケーラビリティ


運用・管理効率化～運用・管理コストがIT予算を圧迫

9

IDCの調査によれば、

管理・運用コストは

年平均10%増

資源利用の効率向上＆運用・管理の省力化


アジリティ～変化への俊敏な対応

新しいビジネス・モデルや規制緩和への対応– 業務・業態を超えたビジネス融合（金融ビッグバン対応など）– ソーシャル・ネットワークとの連携

最新デバイスやメディアの活用– GPSや姿勢感知、地図や画像・映像とのモバイル・コラボ・アプリ

– スマート・メーター

日々変化するグローバル市場への対応– グローバルなSCM構築

– 現地の規制や商習慣への対応

セキュリティ脅威への迅速な対応– SQLインジェクション等のアプリケーションのセキュリティ・ホール

への迅速な対処– OSやミドルウェアへのセキュリティ・パッチ早期適用

10

より頻繁なアプリ・リリース＆保守・運用作業サイクルの短縮


Webアプリケーション基盤の課題

限られたリソースの中で、必要な性能や可用性を担保

– トランザクションが急増した場合でも、重要なトランザクションの性能を確保

– 障害発生時や保守作業時であっても、サービス停止や性能低下を回避

– ビジネス・ニーズに基づいた、サービス・レベルの実現＆ROIに基づいたリソースの適正配置

リソース削減に留まらない、運用・管理の効率化が必要

– サーバー仮想化やクラウド化だけでは、運用コストは十分に下がらない（以下、枠内記事参照）

– アプリケーションの種類・量の増加、より頻繁な更新

– リソース増強やセキュリティ対応、障害防止・復旧などの作業負荷の低減

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近年の調査から

•「作業負荷やコストの増大が顕著に」（IDC「データセンター保有企業の運用管理実態調査」2010年11月）

•「クラウド：運用面で得られなかったのはコスト削減効果」（ZDNet Japan調査 2011年6月）

可用性や性能に対する顧客や取引先の要求は高まっているが、一方で、トランザクション量の変動への対処や、運用・管理コスト削減も迫られている


Webアプリケーション基盤に求められる機能

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サービス継続性管理•障害兆候の監視と未然防止•障害の切り離し•障害からの自動復旧

サービス・レベル管理•ビジネス目標に則った必要なサービス・レベルの監視・維持

アプリケーション管理•サービス無停止でのアプリケーション更新・ロールバック•リリース前テスト支援

リソース管理•負荷の変動や障害等に応じたリソースの動的配分•容易なリソースの追加／変更

ワークロード管理•リソース間の負荷の平準化•過負荷による性能低下の防止

仮想化自動化

保守・運用作業支援•サービス無停止で修正プログラム適用／バックアップ作成

仮想化＆自動化による自律的アプリケーション基盤の実現へ

可用性性能ｽｹｰﾗﾋﾞﾘﾃｨ運用・管理アジリティ


Ｗｅｂアプリケーション基盤の仮想化

業務業務AA

業務業務BB

業務業務CC

ビジネス目標に基づいて資源の使用効率を全体最適化し、一元的・自律的な管理で運用のワークロードを軽減

従来のIT環境

業務を超えた共有によるIT資源の有効活用

業務の重要度に基いて資源配置を最適化

過負荷や障害発生時に資源を動的に再配置

運用・管理を一元化＆自動化

業務を超えた共有によるIT資源の有効活用

業務の重要度に基いて資源配置を最適化

過負荷や障害発生時に資源を動的に再配置

運用・管理を一元化＆自動化

業務業務BB業務業務AA 業務業務CCアプリケーション基盤仮想化

業務ごとにサイロ化されたリソース

業務間で負荷に大きなバラつき

サービス・レベルの維持＆管理が困難

サーバー毎/業務毎の個別運用・管理

業務ごとにサイロ化されたリソース

業務間で負荷に大きなバラつき

サービス・レベルの維持＆管理が困難

サーバー毎/業務毎の個別運用・管理

仮想化されたIT環境

100

50

0

高負荷

100

50

0

低負荷

100

50

0

低負荷

ストレージ仮想化サーバー仮想化

ネットワーク仮想化


参考：サーバー仮想化との比較

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サーバー仮想化アプリケーション基盤仮想化

サーバー仮想化アプリケーション基盤仮想化

仮想化レイヤ

ゲストOSとハードウェアの分離アプリケーションとコンテナー・サーバーの分離

使用効率向上効果

サーバー・リソースのプールの作成に使用し、個々のサーバーH/Wの使用効率を増加する

アプリケーション・サーバー・リソースをプールし、アプリケーション・サーバー基盤全体の使用効率を向上

運用負荷軽減効果

H/Wの削減により、H/W管理負荷を軽減（Hypervisor管理やN/W管理など複雑化の要素もあり）

アプリケーション・レベルでの管理・運用により、個々のAPサーバーを構築＆運用する負荷を軽減

スケーリング同じH/W上により多くのゲストを稼働（水平スケーリング）、逆に、ゲストに割当てるコア数を増加（垂直スケーリング）

JVMの追加稼働によるスケール・アウト、或いは、JVMの停止によるスケール・ダウン

リソース共有制御

ハードウェア単位（CPU コア、メモリー・サイズ）で表されるポリシーによって制御される

エンド・ユーザーへのサービス・レベル（応答時間等）で記述されたポリシーで制御

対応するクラウド

IaaS PaaS

業務業務BB業務業務AA 業務業務CCアプリケーション基盤仮想化

H/W

MWOS

MWOS

MWOS

MWOS

MWOS

MWOS

物理マシンが減っても仮想マシン

の管理・運用のワークロードは残る


アプリケーション基盤の自動化

MAPEサイクルに基づいた自動化

– サービス・レベルや、負荷・トランザクション量の変化、使用リソース等をモニター– 変化を分析して、必要リソース等を決定– リソース配置の変更などのアクションをプラン– プランされたアクションを実行

ポリシー・ベース– ビジネス・ニーズに基づき設定されたポリシーに基づく制御

必要に応じた自動化レベルの選択– 全自動：設定されたフローに基づき自動実行– 半自動：オペレーターの承認をもって実行– 手動：警告・推奨メッセージの表示

可視化– ポリシーの実現状況の可視化– システム状況の見える化（→ リソース・プランや課題の特定）

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Analyze Plan

ExecuteMonitor

ポリシー


自律型Webアプリケーション基盤の機能

～ WebSphere Virtual Enterpriseによるソリューション～


常に全トランザクションのサービス・レベル（応答性能）を最高レベルに保とうとすれば、大量の余剰リソースが発生

⇒ 限られたリソースで、各トランザクションの適切なサービス・レベルを実現し、ビジネス上の効果の最大化を図る必要

–ビジネス目標に基づく各トランザクションの目標サービス・レベルと優先度によるリソース制御

–重要度の高いトランザクションが、目標サービス・レベルを満足するようにリソースを割り当て

–リソース逼迫時には、重要なトランザクションに優先してリソースを割り当て、ビジネスへのインパクトを最小化

例）

–ゴールド会員の購買トランザクション：高優先度 ⇔ 非会員による商品情報の参照：低優先度

17

サービス・ポリシーに基づくサービス・レベル管理

サービス・レベル管理•ビジネス目標に則った必要なサービス・レベルの監視・維持

WebSphere Virtual Enterpriseによる解決策


リソースを有効活用するためには、各リソースが無駄にならないように、ワークロードを振り分ける

必要がある

トランザクション負荷に応じたリソース配置

– トランザクション毎の負荷の相違を反映し、単純ラウンドロビンより高レベルの負荷平準化

– 各サーバーの稼働状況や負荷状況に応じたトランザクションの動的なワークロードの割振り

リソースの変動に応じた、リソース再配置

– 仮想マシンへの割当てリソースの変更

– 機器障害

– HWリソースの追加

流量制御

– 資源効率を低下させる過負荷を回避するため、必要なら一部トランザクション処理を後回し

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動的ワークロード・マネージャーによる変動に応じた効率的ワークロード・バランシング

ワークロード管理•リソース間の負荷の平準化

•過負荷による性能低下の防止



アプリケーション毎に異なる特性に応じたリソース配置– ピーク時が異なる

例）業務アプリケーション→昼／インターネット・アプリケーション → 夜間・・・等

– 重要度が異なる•基幹業務⇔補完的／非会員による情報参照⇔ゴールド会員による購買

トランザクション量の変動に対応したリソース再配置– 季節や曜日、時間帯、月末・月初などによる変動– イベントやキャンペーンによる予測可能な変動– 予測不能な変動（災害、マーケット動向、ブログや口コミ）

リソース停止への対応– 定期保守作業やパッチ適用による停止– 障害による停止

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動的クラスターによる負荷状況に応じたアプリケーション・サーバーの開始・停止

リソース管理•負荷の変動や障害等に応じたリソースの動的配分

•容易なリソースの追加／変更



アプリケーションの迅速・頻繁な更新の支援– サービスを停止せずに、アプリケーションの更新をリリース、又はロールバック

複数アプリケーション・バージョンの同時稼働– 更新による影響緩和のための新規バージョンの段階的な展開

リリース前テスト環境の提供– ユーザー受け入れテスト– 商用環境を用いた最終稼働テスト

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エディション管理機能によるアプリケーション・バージョンの

無停止でのリリース＆ロールバック／複数バージョンの並行稼働／妥当性検査モード

アプリケーション管理•サービス無停止でのアプリケーション更新・ロールバック

•リリース前テスト支援



障害に繋がる兆候を検知して自動又は半自動で対処– アプリケーションの応答性能悪化やJVMヒープ使用量の増加など

障害発生時も、障害発生サーバーを切り離してサービスを継続、影響を最小化– 障害発生サーバーへのトランザクションの割振りを停止

障害発生による、リソース減に自動対処し、リソース追加を要求– 動的クラスターの機能により、自動的に必要なリソースが追加される

システム状況の分析・可視化– 問題の発見・解析をサポートするリアルタイムの監視– 長期的な課題分析（リソース・；プラン等）を可能にする各種情報の提示

21

ヘルス管理機能による障害兆候の検知と自動対処動的クラスターによるリソースの自動配置

サービス継続性管理•障害兆候の監視と未然防止

•障害の切り離し、サービス継続•障害からの自動復旧



アプリケーション・サーバー停止が必要な作業– リスタートが必要な不具合の発生– パラメーターの設定変更

ノード停止が必要な保守・運用作業– OSやミドルウェアへの修正プログラムの適用– H/Wメンテナンス

– フル・バックアップの取得

APサーバー停止・ノード停止での保守・運用作業時もサービスの稼働に影響を与えない

– 対象リソースへのトランザクションの割振りを停止するとともに、不足するリソースを追加– トランザクションは、別稼働リソースが引き継ぎ– セッションの状況などを考慮したトランザクションの引き継ぎ

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保守モードによる、セッションを考慮したリクエストの割振り停止・開始動的クラスターによるリソースの自動配置

保守・運用作業支援•サービス無停止で修正プログラム適用／バックアップ作成



自律型Webアプリケーション基盤の実現

～ WebSphere Virtual Enterpriseの構成コンポーネント


WAS NDにおける典型的な構成例

24

WAS NDセル

他のミドルウェア・サーバー

（静的）クラスター

Java EEアプリ

（静的）クラスター

Java EEアプリ

PHPアプリ

Webサーバーのプラグインを通じて、HTTPリクエストは静的クラスターのメンバーであるAPサーバ

ーに送信される

各メンバーへのリクエストの割振りは、負荷状況によらず固定的重み付によるラウンドロビン（プラグイン構成ファイルに記述）

WAS NDの（静的）クラスターでは、メンバーのAPサーバー起動停止は管理者が個々に実施

Webサーバー


WebSphere Virtual Enterpriseにおける典型的な構成例

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WebSphere Virtual EnterpriseはWAS ND環境を拡張し、自律型Webアプリケーション基盤を実現

オンデマンド・ルーター：インテリジェントな自律型リバース・プロキシー– 動的ワークロード管理：ノードの負荷状況に応じたAPサーバーへのリクエスト割振り– アプリケーション管理：複数バージョン間のルーティング／ロールアウト連動したルーティング– 保守モード：サーバーへのリクエスト割振りの停止

動的クラスター：動的に拡張可能な仮想化＆自動化されたクラスター

– 負荷状況や重要度に基づいてメンバーのAPサーバーを停止・開始

– PHP等の他ミドルウェア・サーバーもサポート

Webサーバー

WAS ND＋WVE セル

他のミドルウェア・サーバー

動的クラスター

オンデマンド・ルーター

Java EEアプリ


Java EEアプリ

動的クラスターPHPアプリ

リソ

ース

共有


オートノミック・マネージャー~多様な自律機能を実現する縁の下の力持ち

オートノミック・マネージャー＝ WebSphere Virtual Enterpriseの自律機能の「頭脳」

– オートノミック・マネージャーは、いずれかのJVM（ノードエージェント／APサーバー）で稼働*– セル内で（DWLMコントローラは動的クラスターで）、、シングルトンとして稼働

– 稼働するJVMが停止した場合は、HA機能により、他JVMに移動＆再稼働

DWLMコントローラー

アプリケーション配置コントローラ（APC）

ヘルス管理コントローラー（HMC）

オートノミック要求フロー・マネージャー（ARFM）

サービス継続性管理

サービス・レベル管理

アプリケーション管理

リソース管理

ワークロード管理

保守・運用作業支援

【オートノミック・マネージャー】

* カスタムプロパティで稼働先を指定可能

サービス・ポリシー

動的ワークロード・マネージャー


ヘルス管理機能

エディション管理機能

保守モード

26


本日のセッションについて


WebSphere Virtual Enterpriseの機能まとめ

28

サービス継続性管理

サービス・レベル管理


リソース管理

ワークロード管理

保守・運用作業支援

サービス・ポリシー


動的ワークロード管理

エディション管理

ヘルス管理

保守モード

＜３＞無停止での


＜２＞障害停止の未然防止と

無停止メンテナンス

＜４＞優先度に応じた

流量制御と動的リソース・アサイン

＜５＞構成

本日のセッション


•無断転載・転記・転写を禁ず•IBMおよびIBMロゴは、International Business Machines Corporationの米国およびその他の国における商標です

•他の会社名、製品名およびサービス名等はそれぞれ各社の商標です

•ありがとうございました。

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