Cisco Application Control Engine によるOracle GRID Center の最適化

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1 Cisco Application Control Engine による Oracle GRID Center の最適化 Creation Date: Aug 22, 2007 Last Update: Nov 05, 2007 Version: <1.0> 1

2 はじめに 2006 年 11 月 日本オラクル株式会社はグリッドをベースとした次世代のビジネス ソリューションを確立するための検証施設 Oracle GRID Center を設立しました シスコシステムズ合同会社はこれに賛同して 最新のネットワーク機器を提供し 日本オラクル技術者とシスコシステムズ技術者による共同実験検証を推進しています Oracle GRID Center のハードウェア リソースは協賛パートナー各社から提供されており 複数のグリッド検証プロジェクトが同時に進められています 検証に共通するリソースは集約されており システムの各層の仮想化機能とも組み合わせることで複数の検証環境を作り出しています 本書では シスコシステムズのデータセンター向けネットワークアーキテクチャ Cisco Application Networking Services (ANS) の主要コンポーネントである Cisco Application Control Engine (ACE) に焦点をあて Oracle GRID Center におけるオラクルのグリッド インフラストラクチャの最適化検証への利用事例の紹介と技術解説を行います 1

3 Oracle Grid のコンポーネント Oracle 10g はグリッド コンピューティングの基盤として設計されており ストレージ管理からデータベース アプリケーション実行環境 システム監視までグリッド コンピューティングを実現するために必要なすべてのソフトウェア スタックを提供しています 1 つの Web アプリケーション システムの典型的な構成は次の図に示すようなものになっています Oracle Application Server 10g と Oracle Real Application Clusters 10g で Web アプリケーション システムを構築し その管理を Oracle Enterprise Manager 10g Grid Control で行います Oracle GRID Center ではこのグリッド インフラストラクチャの上で ハードウェア リソースの追加に対するスケーラビリティや仮想化によるリソースの最適化 障害発生時の影響の最小化などの検証が行われています Web ブラウザ ベンチマーク負荷生成 Web クライアント HTTP / HTTPS Load Balancer OHS OC4J HTTP / HTTPS Web アプリケーション サーバー Oracle Application Server 10g Oracle Grid 統合管理サーバー Oracle Enterprise Manager 10g Oracle Net oracle データベース サーバー Oracle Database 10g Oracle Real Application Clusters 10g ディスク アレイ Oracle Application Server 10g のコンポーネントで ユーザーからのアプリケーション リクエストを処理するのは大きく 2 つに分類できます 1 つは HTTP および HTTPS プロトコルを処理する Oracle HTTP Server (OHS) で もう 1 つは J2EE コンテナである Oracle Containers for J2EE (OC4J) です OHS と OC4J は同一のサーバーに配置することもできますが サーバー構成をもう 1 層増やし OHS と OC4J を異なるサーバーに配置することも可能です OHS から OC4J への経路は負荷分散を設定することができ OC4J の障害発生時には別の正常な OC4J にルーティングをフェイルオーバーすることが可能です Cisco ACE for Oracle GRID Center 3

4 Oracle Real Application Clusters 10g は全てのノードが同一のデータベースをマウントし ディスク上の全てのデータにアクセスできる状態にあるため すべてのノードに SQL の実行を負荷分散することができます また ノードが障害を起した場合はその障害ノードだけをクラスタから切り離し 残りの正常ノードでシステムを継続することができます ユーザーからのリクエストを処理する Oracle Application Server 10g と Oracle Real Application Clusters 10g は - クラスタにノードを増設することでシステムの性能を向上させることができる - クラスタから障害ノードを切り離すことでシステムを継続運用することができるという特長をあわせ持っています さらに 複数のワークロード ( アプリケーション ) をこの 1 つのクラスタ システム上に展開し これらのワークロードに割り当てるリソースを迅速に変化させることができます グリッド コンピューティングにより IT 基盤を統合し共通化すると システム拡張の際に共通基盤を活かした開発を行うことができるため 柔軟かつ迅速に拡張を実施できます ビジネスのスピードにあわせた迅速なシステムの対応が可能となります Oracle Enterprise Manager 10g Grid Control このグリッド環境を統合管理するのが Oracle Enterprise Manager 10g Grid Control です Grid Control は Web ベースのアーキテクチャを採用しており 管理者は Web ブラウザでアクセスします Grid Control を使用すると サーバーや Oracle Application Server 10g Oracle Real Application Server 10g の死活監視 性能監視が可能になるだけでなく それらの構成管理も可能になります 例えば CPU などマシン スペックをサーバー間で比較をしたり Oracle Application Server 10g の設定ファイルをサーバー間で比較したりすることができます Grid Control はシステムの状態を 見る という管理に留まりません Oracle 10g の持つ強力な自己診断機能と連携し 問題の分析から解決案の提示までを自動化しています 管理者は提示された解決案を受け入れるかの判断を行います 解決案の適用も 解決案とともに表示されるボタンを押すだけです Cisco ACE for Oracle GRID Center 4

5 Oracle GRID Center は検証を目的とした設備ですが 検証サーバーは Grid Control の 管理下に置かれています それぞれの検証で起こる問題の分析にかかる時間の短縮に Grid Control が有効に機能しています Cisco ACE for Oracle GRID Center 5

6 Oracle GRID Center のアーキテクチャ Oracle GRID Center では オラクルのグリッド技術と協賛パートナー各社のソリューションを組み合わせた共同検証を行います 複数のプロジェクトは並行に企画され 検証は同時に進められます Oracle GRID Center は各プロジェクトの検証環境の独立性をなるべく保ちつつも ハードウェア リソースの有効活用を考慮した構成を取っています ベンチマーク負荷生成クライアント Cisco Catalyst 6504E Cisco Application Control Engine Oracle Enterprise Manager 10g Grid Control (Oracle Grid 統合管理サーバー ) Cisco Application Networking Manager (Cisco ACE 管理サーバー ) Cisco Catalyst 3750 Cisco Catalyst 4948 Web アプリケーション サーバーデータベース サーバーストレージ Oracle GRID Center サーバー機材が格納されている各ラックには その環境へのアクセス スイッチとして Cisco Catalyst 3750 または Cisco Catalyst 4948 が設置されています これらのアクセス スイッチはコア スイッチである Cisco Catalyst 6504 シリーズ (Catalyst 6504E) に ギガビット イーサチャネルにて接続されています また Web アプリケーション サーバー層やデータベース サーバー層などの層ごとに VLAN(Virtual LAN: 仮想 LAN) で論理的に分割し 各サーバー間の通信が他に影響を及ぼさない論理デザインになっています コア スイッチには Cisco Application Control Engine(ACE) が搭載されており 各検証環境の Web サーバーへの負荷分散機能が集約されています Cisco ACE for Oracle GRID Center 6

7 Oracle GRID Center を支えるネットワーク コンポーネント コア スイッチ Cisco Catalyst 6504 E Supervisor Engine 720-3B SW IOS 12.2(18)SXF6 製品型番 :WS-C6504-E 製品型番 :WS-SUP720-3B Cisco Catalyst 6500 シリーズスイッチは 大規模 中規模の企業ネットワークやキャリアネットワーク向けに設計されたモジュラー型 LAN スイッチプラットフォームです これまでに幅広い実績と高い評価に加え 将来に向けた数々の機能の実装および拡張を約束しています Cisco Catalyst 6500 シリーズがサポートするカードやモジュールオプションの機能および互換性は 中長期的な投資の保護を可能にします Oracle GRID Center では モジュール最大 4 枚搭載可能の Cisco Catalyst E シャーシを利用し ルーティング等のエンジンとなるスーパーバイザーエンジンには Supervisor Engine 720-3B を利用しています Cisco Catalyst 6504 E Cisco Application Control Engine ( Cisco ACE ) Cisco Application Control Engine 製品型番 :ACE K9 SW - 3.0(0)A1(5a) Cisco Application Control Engine ( Cisco ACE ) は Cisco Catalyst 6500 シリーズスイッチ用のハイパフォーマンス L4-7 スイッチングモジュールです Cisco ACE の仮想パーティショニングを使用すると リソースのセグメント化や分離を行うことができます この機能を使用すると 単体の物理モジュール内で複数の仮想モジュールを個別に利用することができます Cisco ACE for Oracle GRID Center 7

8 Cisco Application Control Engine アクセススイッチシスコシステムズでは 幅広い LAN スイッチ製品ラインナップを提供しています 豊富なラインアップの中から ネットワーク規模 アプリケーションの要件に合わせて 柔軟な選択が可能です Oracle GRID Center では 各サーバーとの接続を行うアクセススイッチに Cisco Catalyst 3750 シリーズ Cisco Catalyst 4948 シリーズを利用しています Cisco Catalyst 3750 製品型番 :WS-C3750G-24TS SW IOS 12.2(25)SEE2 Cisco Catalyst 4948 製品型番 :WS-C4948 SW IOS 12.2(25)EWA7 Cisco Catalyst 3750 Cisco Catalyst 4948 Cisco ACE for Oracle GRID Center 8

9 集約されたリソースで独立した検証を行う Oracle GRID Center の検証用サーバーは協賛パートナー各社から提供されており Oracle のグリッド技術とそれぞれのプラットフォームの特長を組み合わせた検証が行われています サーバー / ディスク仮想化により 1 つの環境をさらに複数の検証環境に分割することもあれば ブレード サーバーによる多ノードのクラスタを構成することもあります その構成は検証内容により変化します 環境 1 用環境 2 用環境 3 用環境 n 用 ベンチマーク負荷生成クライアント 環境 1 環境 2 環境 3 環境 n Cisco ACE 内で各検証環境用の仮想ロード バランサーを構成 Oracle Enterprise Manager 10g Grid Control (Oracle Grid 統合管理サーバー ) Cisco Application Networking Manager (Cisco ACE 管理サーバー ) 環境 1 環境 2 環境 3 環境 n サーバー / ディスク仮想化によって分割された検証環境 ラック全体で 1 つの環境を構成する多ノードクラスタ検証環境 複数のシステム検証を同時に行う Online Transaction Processing(OLTP) 系のベンチマークを行う場合 ユーザーの操作をシミュレートするベンチマーク負荷生成用のマシンにもかなりのパワーが必要になります Oracle GRID Center ではこのベンチマーク負荷生成クライアントは集中プールされており 検証内容を考慮して必要な台数が割り当てられます Oracle GRID Center では OLTP 系のベンチマークだけを行っているわけではなく データ ウェアハウスのようにベンチマーク負荷生成クライアントのパワーは OLTP 系テストに比較してあまり必要ない もしくはサーバー用のマシンで代用可能な検証も同時に行われています そのため テスト環境の貴重なリソースであるベンチマーク負荷生成用のマシンを高い稼働率で運用する Cisco ACE for Oracle GRID Center 9

10 ことができます コア スイッチに搭載されている Cisco Application Control Engine は 1 つのハードウェア モジュールの中に複数の仮想ロード バランサーを構成することができます 各検証環境用の仮想ロード バランサーを構成することで 1 つのハードウェア モジュールで Oracle GRID Center 全体のロード バランサー機能をまかなうことができます Cisco Application Control Engine テスト項目を検証プロジェクト毎に平行かつ円滑に行うためには その共有部分であるネットワークも各サーバー環境と同様に独立し占有できることが必須となります Oracle GRID Center では Cisco ACE の仮想化機能を用いることでこれを実現しています Cisco ACE(Application Control Engine) は Cisco Catalyst 6500 シリーズスイッチ用の仮想化されたハイパフォーマンス L4-7 スイッチングモジュールです 従来の L4-7 のスイッチング機能に加え SSL アクセラレーション アプリケーション コントロールなどの機能が集約されています モジュール上に 複数の論理的な L4-7 スイッチとして管理が可能なため 運用者ごとに細かく権限を分けて管理することができます Oracle Grid Center では Cisco ACE の主要な機能の内 主に以下 3 点がポイントです 1. 集約 仮想化 2. ネットワークリソースの統合管理 3. 管理機能 集約 仮想化 ネットワークサービスの集約 Cisco ACE はコンテントスイッチング Secure Sockets Layer(SSL) アクセラレーション等のセキュリティ機能を単体のデバイスに統合することによって大幅なパフォーマンス向上を実現します 従来のサーバー負荷分散装置以外に必要であった セキュリティに特化した機器を別途用意する必要がなく ACE 単体にてサーバーの最適化が実現可能です Cisco ACE for Oracle GRID Center 10

11 現在のデータセンタ Application Control Engine Internet/WAN Internet/WAN Firewall SLB Security SSL データセンタネットワークの統合 SSL SLB Security Oracle GRID Center では複数の検証プロジェクトが同じサイトにて同時に大規模な検証を行う必要があります 従来であれば 検証サイトごとにネットワーク機器 サーバー負荷分散機器 そしてセキュリティ機器を用意する必要が生じますが Oracle GRID Center では Cisco ACE の仮想化機能を利用することによって 各サーバー検証環境は負荷分散装置をあたかも占有しているかのように利用することが可能となります Admin コンテキスト 環境構築リソース配分 環境 1 環境 2 環境 3 Management station ユーザー管理 Cisco ACE for Oracle GRID Center 11

12 ネットワークリソースの統合管理 Oracle GRID Center では 協賛パートナー各社が複数の大規模な検証を同時に行います Cisco ACE は各社の検証のスケジュールに従って 仮想化された Cisco ACE リソースの切り替えを行うことが出来ます 従来の機器 Application Control Engine 複数の仮想デバイスにリソース分割 100% 25% 25% 15% 15% 20% 環境 1 環境 2 仮想デバイス毎にネットワーク帯域 メモリ等の H/W リソース設定ファイルルーティングテーブル独立したアプリケーションルールなど設定可能 ある一社がネットワークに高負荷がかかる検証を行う場合 Cisco ACE の仮想化機能と オンデマンドでのリソース割り当て機能により他社の Cisco ACE リソース ( セッション数 メモリ ネットワーク帯域等 ) 利用に対して制限を掛ける事が可能となります Cisco ACE for Oracle GRID Center 12

13 管理機能 マルチデバイス構成の Oracle GRID Center では ネットワークサービスの効果的な管 理をサポートするため Cisco Application Networking Manager(ANM) を利用しています Cisco ANM は Cisco ACE によって仮想化された環境の管理を簡素化します Cisco ANM が提供する統一的なインターフェイスによって Cisco ACE のトラブルシュ ーティング メンテナンス 運用 およびパフォーマンスモニタリングが実行できます ACE サービスの仮想化と同様に 各サーバー管理者によって定義されたロールベースアクセスコントロール (RBAC) を使って サービスの起動や停止といったタスクをそれぞれ必要なユーザーだけが実行できるように設定できます 又 デバイスおよびサービスのモニタリングや リアルタイム履歴の自動生成機能も含まれています Cisco Application Networking Manager 管理画面 Cisco ACE for Oracle GRID Center 13

14 Oracle GRID Center の管理の統合と分割 Oracle Enterprise Manager 10g Grid Control は Oracle Real Application Clusters 10g とそのサーバー リソースだけでなく Oracle Application Server 10g も含めた Oracle Grid を構成する環境を統合管理することができます Oracle GRID Center のサーバー群は 検証環境ごとに管理サーバーを配置するのではなく 一つの Grid Control サーバーによって統合管理されています Oracle GRID Center での管理情報は Cisco ACE は Cisco ANM に 検証サーバー群は Grid Control に集約されているため 複数の検証環境 ( サブ システム ) から構成される Oracle GRID Center 全体を横断的に管理するということも可能です また 管理範囲を分割するという運用も可能であり Oracle GRID Center ではこの方法を利用しています Oracle GRID Center では複数の検証プロジェクトがそれぞれ独立した検証を同時に進めています そのため 各検証の担当者は自分の環境を自分の裁量で管理したいという要求があります Grid Control は Cisco ANM と同様に管理ユーザーを複数作成することができます そして 各管理ユーザーが管理対象とする要素を限定することができます この仕組みを利用することによって それぞれ一つの Grid Control サーバーと Cisco ANM サーバーでありながら 各検証環境の担当者には独立した環境 ( サブ システム ) を管理しているように見せることが可能になっています 環境 1 担当 環境 2 担当 環境 n 担当 環境 1 環境 2 環境 n Cisco Application Networking Manager (Cisco ACE 管理サーバー ) Oracle Enterprise Manager 10g Grid Control (Oracle Grid 統合管理サーバー ) 環境 1 環境 2 環境 n 環境 1 環境 2 環境 n Cisco ACE for Oracle GRID Center 14

15 Cisco ANS ソリューション for Oracle Cisco Application Networking Services (ANS) は シスコサービス指向ネットワークアーキテクチャ (SONA) の重要なコンポーネントで ネットワーク上での最も重要なアプリケーションの使用を促進し パフォーマンス 可用性 セキュリティ および総所有コスト (TCO) を改善します 1990 年代初頭以降 インターネット経由で Web ブラウザに配信されるエンタープライズアプリケーションへの需要が大幅に増加する中 世界のテクノロジーをリードするシスコとオラクルはこの需要を満たし お客様が生産性の向上を実現できるように継続的に支援してきました 現在 シスコとオラクルは アプリケーションとネットワーク間の対話を最適化することで 地理的に分散した企業ユーザーに高速のパフォーマンスを提供するという最新の課題に取り組んでいます オラクルのお客様が エンタープライズインターネットアプリケーションのパフォー マンスの向上を求めるグローバルなユーザーの期待に応えられるように シスコとオラク ルは Cisco ANS ソリューションの検証を行っています Cisco ANS ソリューション for Oracle まとめ グリッドをベースとした次世代のビジネス ソリューション構築を目的に オラクルとパートナー各社は共同で Oracle GRID Center を設立しました 複数の検証が同時に進められていますが Oracle GRID Center 全体では検証に共通するリソースの効率的な活用が考慮されています Oracle GRID Center のネットワーク リソースの最適化は Cisco ACE を中心とした Cisco ANS ソリューションが担っています Cisco ANS ソリューションが複数のサブ システムから成る大規模なオラクルのグリッド インフラストラクチャとの組み合わせで使用されることは非常に大きな成果といえます Cisco ACE for Oracle GRID Center 15

16 日本オラクル株式会社 Copyright 2007 Oracle Corporation Japan. All Rights Reserved. 無断転載を禁ず Oracle JD Edwards PeopleSoft 及び Siebel は 米国オラクル コーポレーション及びその子会社 関連会社の登録商標です その他の名称は 各社の商標または登録商標です 文中に参照されている各製品名及びサービス名は米国 Oracle Corporation の商標または登録商標です その他の製品名及びサービス名はそれぞれの所有者の商標または登録商標の可能性があります シスコシステムズ合同会社 この資料は Cisco Systems, Inc により提供 後援 提携を受けているものではありませ ん Cisco, Cisco Systems 及び Cisco Systems のロゴは Cisco Systems, Inc およびその関 連企業の米国及び他の諸外国における登録商標もしくは商標です この文書はあくまでも参考資料であり 掲載されている情報は予告なしに変更されることがあります 日本オラクル社およびシスコシステムズ合同会社は本書の内容に関していかなる保証もいたしません また 本書の内容に関連したいかなる損害についても責任を負いかねます Cisco ACE for Oracle GRID Center 16