Ultrarychlé datové centrum založené na open source

I když jsou obchody na internetu realizovány zdánlivě rychlostí blesku, ve skutečnosti tu čas hraje velmi významnou ro...


I když jsou obchody na internetu realizovány zdánlivě rychlostí blesku, ve
skutečnosti tu čas hraje velmi významnou roli. On-line makléřské firmy v USA
jsou dokonce kvůli němu ve válečném stavu. Vše odstartovala firma Ameritrade,
která v roce 2001 přišla se zárukou, že její obchody budou realizovány během
nejdéle 10 sekund. Společnost ETrade odpověděla 9sekundovou zárukou a od té
doby se interval stále snižuje. Nyní i díky open source softwaru.
Soupeření dále pokračuje. Vloni společnost Ameritrade přislíbila zpracování
obchodů během 5 sekund, letos v březnu ETrade kontrovala zveřejněním závazku
znějícího na 2 sekundy. Pravda, ETrade odmítá uvést, jak velké množství svých
obchodů během přislíbených dvou sekund nesplní, její mluvčí ale uvádí, že
následkem této záruky firma letos přišla o méně než jeden milion dolarů v
důsledku odpuštěných poplatků. Tuto částku je třeba vidět v souvislostech v
prvních šesti měsících tohoto roku ETrade dosáhla obratu 191 milionů dolarů.
ETrade má 3,5 milionů zákaznických účtů a každý den realizuje v průměru více
než 100 000 obchodů. Její představitelé uvádějí, že většina provedených obchodů
je dokončena za méně než jednu sekundu, což je oproti minulosti významné
zlepšení. Nejde přitom o nic snadného operace probíhá na několika počítačích,
směrovačích a aplikacích, kdy ne všechny jsou pod kontrolou ETrade. "ETrade má
důmyslnou infrastrukturu," říká Tim Carpenter, makléřský analytik z GomezPro,
společnosti zabývající se správou výkonnosti aplikací na internetu. "Nemusí se
trápit pokusy o integraci zděděné infrastruktury, jako stará makléřská
společnost, která se přesunula z off-line světa do on-line světa. Nemusejí
dělat žádné ústupky," vysvětluje.

Levná kapacita
Od roku 1996, kdy společnost ETrade začala obchodovat na internetu, prošla
několika významnými rekonstrukcemi IT systémů. Nejdůležitějším procesem, který
ještě stále probíhá, byl přechod z licenčně chráněných produktů na open source
komponenty, hlavně na webový server Apache, aplikační server Tomcat a operační
systém Linux. Především přechod ze Sun Solaris/Sparc na Linux/Intel v horních
dvou vrstvách třívrstvé architektury napomohl ETrade k něčemu naprosto novému.
"V roce 2001 byl patrný významný růst nákladů na proprietární systémy, zatímco
náklady na otevřené systémy běžící na procesorech Intel klesaly," říká Josua S.
Levine, vrchní šéf technologické sekce ETrade. "A nešlo jenom o cenu procesorů
a softwaru šlo i o paměti, o periferie, prostě o všechno. Řekli jsme si: Když
zůstaneme u licencované architektury, budeme navždycky chyceni do rostoucích
cen za vybavení."
Díky úsporám, které přinesly open source produkty, si firma mohla dovolit ten
luxus nakoupit v hojném množství rezervní kapacitu u veškerého myslitelného
hardwaru pro případ selhání nebo nedostatku kapacity ve špičkách. "Pokud si
kupujete servery takhle lacině, je to s plánováním kapacity daleko snazší,"
říká Levine. "Koupíme si počítač za 3 900 dolarů a nekupujeme si k tomu žádnou
údržbu. Jakmile selže, jednoduše ho vyhodíme."
Třívrstvá architektura ETrade zahrnuje serverovou farmu se 700 počítači
Linux/Intel, které po většinu času běží pouze na zlomek své kapacity přesto
však stále dochází k horizontálnímu rozšiřování systému. Aby to všechno
fungovalo a aby bylo možné snadno přidávat další počítače, je zapotřebí
software, který je nejen schopen zvládnout celou zátěž, ale také v reálném čase
nahrazovat nefunkční servery. ETrade používá software pro vyrovnání zátěže od
společnosti Resonate, ale právě probíhá migrace na podobný nástroj od
NetScaleru, který je rychlejší.
Tyto produkty vyvažují zátěž v rámci aplikace, takže pokud směrování obchodu
vyžaduje více kapacity nebo například dojde k selhání hardwaru, probíhá
readresace automaticky a okamžitě. V současné době ETrade hledá způsoby, jak
vytvořit virtuální serverové pole, jež bude využíváno několika aplikacemi. "Jak
provést převod serveru na jinou aplikaci? Jak mu přiřadit nové funkce? To je
budoucnost, o které přemýšlíme," říká Levine.

Správné cesty
Zákazník ETrade se může připojit k internetu prostřednictvím jedné cesty sítí.
Ale ETrade pak hledá nejlepší cestu zpět k zákazníkovi, a to s využitím
Adaptive Networking Softwaru od společnosti RouteScience Technologies. Ten
dokáže nastavit v setinách sekund komunikaci tak, aby byly splněny uživatelsky
specifikované politiky požadující danou dostupnost aplikace, výkonnost a
využití sítě. Úprava cesty se provádí pomocí aplikačních rozhraní založených na
otevřených standardech, jimiž jsou vybaveny směrovače i další síťová zařízení.
"Panuje rozšířený mýtus, že řídit internet není možné," říká Lloyd Taylor,
viceprezident pro technologie v Keynote Systems. "Využijete-li správných
opatření, víte-li, jak funguje směrování, a spolupracujete-li se svými
poskytovateli, můžete ve skutečnosti z velké části fungování internetu
ovlivňovat."
Přechod na servery Linux/Intel snížil čas potřebný pro obchodování o 30 % a
umožnil poskytnout zákazníkům záruku vyřízení obchodu za 9 sekund. Snížení na
dvě sekundy vyžadovalo další kroky včetně přenesení systému ETrade pro
směrování který posílá objednávky k vyřízení a odesílá zpět potvrzení pod
vlastní střechu.
Firma ETrade využívala služby třetích stran, ale bylo jí jasné, že může zlepšit
svoji spolehlivost a rychlost jen tím, že si vytvoří vlastní směrovací
software. Její interní systém RoutX podle Levina eliminoval zbytečné směrovací
skoky a optimalizoval funkčnost kódu.

Extrémní měření
Internetové operace ETrade trvale monitorují společnosti Gomez a Keynote.
Keynote odesílá testovací transakce každých několik minut ze všech svých
kanceláří v celých USA a vykazuje ETrade výsledky každých 15 minut.
Caldwell k tomu říká: "Každé ráno hodnotíme provoz z minulého dne a provoz
nadcházejícího dne ve spolupráci s odpovědnými zaměstnanci z celého světa.
Hodnotíme, jaké byly zkušenosti zákazníků, kolik milionů stránek bylo
zhlédnuto, kolik bylo chyb, zda to byly chyby webové komunikace na straně
zákazníka nebo u nás, zda je naše řešení pro rozložení zatížení včas odpojilo a
podobně."
Greg Framke, výkonný viceprezident a šéf IT v ETrade, dodává: "Vypracovali jsme
kolem výkonnosti a dostupnosti tak přísný rámec, díky kterému se skutečně
odlišujeme od ostatních. Měření spolehlivosti a výkonnosti je u nás téměř
kultem."
Jako prostřední vrstvu třívrstvého obchodního systému používá ETrade transakční
manažer Tuxedo od BEA Systems, což by podle Levina mohl být další cíl
společnosti k přechodu k open source. "Velmi se zajímáme o Java Message Service
JMS," říká.
"Přechod na JMS by byl přímočarý a jeho výhody by byly především ekonomické,"
říká Caldwell. "Tuxedo je na počty CPU velice nákladný systém," vysvětluje.
Zatímco horní dvě vrstvy obchodního a směrovacího systému běží na Linuxu,
databázová vrstva Sybase zůstává nadále na systémech Sun Sparc se Solarisem.
"Přechod k Sybase na Linuxu je možný, nicméně by to vyžadovalo značné
přepracování systému a provozní dopad by byl nejistý," říká Caldwell.
Framke dodává, že spíše než rychlý přesun k Sybase na Linuxu by měla firma
ETrade přejít ke konceptu gridové databáze, ve kterém jsou data ukládána do
rychlé vyrovnávací paměti na různých místech napříč celou aplikační sférou.
"Pokud mohu data přiblížit uživateli, mohu ho obsloužit rychleji," vysvětluje.
To by také mohlo zlepšit dostupnost. "Podíváte-li se na způsob, kterým jsme
vybudovali náš front-end, pak případ, kdy se uživatel na druhé kliknutí nemůže
dostat tam, kam se dostat chce, je naprostou výjimkou," dodává Framke. "A to je
to, co chci mít i v databázi."
Carpenter z Watchfire podotýká, že celá řada zákazníků ETrade se vůbec nezajímá
o to, za kolik sekund je jejich obchod vyřízen. Ale pro skutečně aktivní
obchodníky, tedy ty, kteří dělají ročně stovky nebo tisíce obchodů, je podle
jeho názoru kvalita a rychlost provedení nejdůležitější.
"Na co jsem nejvíce hrdý, je to, že jsme v provozu na 100 % každý den, 24 hodin
denně. A vůbec nepřichází v úvahu, aby někdo viděl, že máme problémy. Myslím
tím, že moje kariéra může mít rychlý konec, pokud náš provoz vypadne na tři
hodiny," uzavírá Levine.

Jak být úspěšný s open source softwarem
O open source softwaru se hodně mluví, ale stále existuje množství lidí z
branže IT, kteří jej nevyužívají. Pokud se rozhodnete vsadit na tento software,
kde je třeba začít? A jak postupovat?
Prvním a nejdůležitějším krokem je zjištění, kde chcete open source nasadit.
Pak určíte konkrétní produkty a zjistíte, zda nabízejí potřebnou funkčnost. U
každého z nich je třeba zjistit, zda dělá to, co má. Pokud ne, nezáleží na tom,
jak vyspělé jsou jeho ostatní prvky.
Před zahájením procesu posuzování funkčnosti musíte mít na paměti následující:
Žádný výrobek nebude nikdy zcela ideálně splňovat specifikace. Fáze tvorby
požadavků se vyznačuje vznikem "seznamu přání" všech osob (nebo organizací).
Tak jako každý člověk nesplňuje něčí požadavky na ideálního romantického
partnera, ani softwarové produkty nikdy nejsou ideálně funkční. Stejně jako nám
osobní nedostatky nebrání v navazování mezilidských vztahů, nedostatky ve
funkčnosti by nám neměly bránit v rozhodování o softwaru. To, že si něco
nevyberete, je samo o sobě rozhodnutím, které může mít tak závažné následky,
jako výběr produktu, který nesplňuje všechny požadavky. Neodmítejte produkt
jenom proto, že není perfektní.
Software je tvárné médium. Každý softwarový produkt (alespoň takový, který není
"v důchodu") se vyvíjí a zlepšuje. Funkčnost, která je k dispozici v aktuálním
vydání, není konečným bodem produktu. Dokonce i když se zkoušený produkt
vyznačuje významnými nedostatky ve funkčnosti, nemusí tomu tak být v budoucnu,
takže výrobek by neměl být navždy vyřazen z výběru. Z důvodu dostupnosti
zdrojových kódů u open source existují způsoby, jak chybějící funkčnost doplnit.
S posledním uvedeným tvrzením souvisí i fakt, že je vždy vhodné vzít v úvahu
rozsah, v jakém produkt splňuje požadavky organizace. Produkt, kterému chybí
pouze jedna nebo málo funkcí, může být považován za velice přijatelný, zatímco
produkt, který postrádá celou řadu funkcí, může být považován za nevyhovující.
Pokud produkt nesplňuje téměř žádné požadavky na funkčnost, pak pravděpodobně
nepatří do užšího výběru a měl by být vyřazen ještě dříve, než se na něm bude
pracovat.
První informace
Každý open source produkt má zpravidla svou domácí webovou stránku, která často
kvalitně představuje funkčnost produktu. Je možné, že nebude popisovat produkt
dostatečně podrobně tak, abyste jej mohli přímo porovnávat s vašimi funkčními
požadavky, je to ale dobrý způsob, jak začít.
Pokud produkt implementuje nějaký standard, bude obvykle stránka uvádět odkaz
na tento standard a možná i úroveň, do jaké jej splňuje. Standardy jsou
notoricky proměnlivé, dokud nejsou s konečnou platností schváleny, a je běžné,
že bude produkt implementovat dočasnou verzi standardu. V každém případě je
standard (nehledě na to, v jaké fázi schvalovacího procesu se nachází) dobrým
kritériem pro porovnávání produktu s požadavky.
Otázky na vývojáře
Protože domácí webová stránka projektu obvykle neobsahuje dostatek informací o
produktu, dalším krokem zjišťování, zda je u produktu k dispozici konkrétní
požadovaná funkčnost, je dotaz u vývojářů. Skutečnou výhodou světa open source
je schopnost přímo jednat s vývojovým týmem a ptát se ho na jeho produkt.
Ujistěte se, že jsou vaše otázky přesné. Svět open source netoleruje hlupáky,
takže efektivní jednání s vývojáři je velice důležité. Místo odeslání e-mailu s
otázkou typu "Co váš produkt dělá?" je lepší určit funkčnost, na jejíž
podrobnosti se chcete zeptat, a položit konkrétní otázku. Například místo ptaní
se: "Podporujete vstup XML?" je lepší se zeptat: "Máte popis XML vstupu, který
podporujete, a je možné se podívat na nějaké příklady?"
Vývojáři open source produktů jsou obvykle velice přístupní a rádi na vaše
otázky odpovědí. To může být vynikající způsob, jak získat podrobné informace o
tom, jak dobře produkt implementuje požadovanou funkčnost; využijte toho. Tento
proces také může vytvořit vztah s vývojovým oddělením, což může mít ohromné
výhody po celou dobu životnosti produktu, takže je to vlastně cenná část fáze
tvorby požadavků.
Otázky na uživatele
Dalším dobrým zdrojem informací týkajících se funkčnosti produktů je komunita
jeho uživatelů. Stejně jako vývojáři, kteří jsou obvykle přístupní, i členové
komunity uživatelů jsou běžně svolní ke sdílení svých zkušeností s produktem.
Existuje několik způsobů, jak vyhledat členy komunity uživatelů:
Na webových stránkách produktu může být k dispozici seznam organizací, které
jej používají. Kontaktujte někoho z těchto společností a zeptejte se na jejich
zkušenosti. Rovněž je možné se jich zeptat, zda nemají konkrétní informace o
funkčnosti, která je součástí výběrových kritérií.
Fóra k produktu nabízejí dvě cenné cesty, jak posoudit funkčnost produktu. Za
prvé je možné prohledat archivy, zda se již někdo nezabýval aspekty produktu,
které vás zajímají. Někdo jiný se již mohl zeptat, zda je konkrétní funkčnost k
dispozici a může být k dispozici zasvěcená odpověď. Za druhé je možné požádat o
pomoc jednotlivce, kteří se již informovali na téma podobné tomu, o které máte
zájem i vy. Mohou vám poskytnout podrobné informace o specifických
funkčnostech, které mohou být cenné pro účely vašeho posuzování.
Třetím způsobem je vyhledávání členů komunity uživatelů prostřednictvím
vyhledávačů na internetu. Je určitě možné, že již někdo vyrobil stránku nebo
vystavil na internetu informace související s produktem vašeho zájmu.
Prozkoumáním těchto informací je možné těžit z jejich zkušeností s produktem.
Naprosto stejná neformální pravidla komunikace, která jsou uvedena v části o
jednání s vývojáři, platí také pro členy komunity uživatelů. Lidé se obvykle
rádi podělí o své zkušenosti s výrobkem, nicméně dejte pozor, aby neměli pocit,
že je využíváte nebo zneužíváte. Konkrétní otázky mohou nalézt bohatou žílu
užitečných znalostí, ale otázky, které jsou příliš obecné nebo nekonkrétní, se
mohou setkat s rázným odmítnutím. Respektujte znalosti komunity uživatelů a
rozhodně ji nezneužívejte.
Výše uvedený text vychází z nové knihy nazvané Úspěšní s open source, jejímž
autorem je Bernard Golden a která letos v srpnu vyšla u vydavatelství
Addison-Wesley. Více se o této knize lze dočíst na adrese
www.awprofessional.com/title/
0321268539.

V datovém centru ETrade
Výkonnost a spolehlivost nejsou jenom o počítačovém hardwaru a softwaru: IT
vybavení musí být také chráněno. A ochrana byla jednou z priorit, když
společnost ETrade budovala svoje regionální operační středisko během růstu
kapitálového trhu v roce 1999. Další prioritou pak byla rychlost.
"Byly to pro společnosti jako ETrade hektické dny," říká Greg Framke, výkonný
vice prezident a šéf IT v ETrade. "Firmy jen tak tak splňovaly požadavky trhu.
Návratnost investic byla kratší než 12 měsíců."
Hlavní datové centrum regionálního provozního centra ETrade v hodnotě 70
milionů dolarů (bez počítačového vybavení) je neoznačená betonová pevnost bez
oken v Georgii. Je klasifikováno jako datové centrum "Tier IV Fault Tolerant",
přičemž obsahuje dva nezávislé systémy napájení, několik napájecích a
chladicích okruhů, redundantní komponenty a poskytuje dostupnost 99,995 %.
Do budovy vede šest telekomunikačních přípojek a datové centrum napájí tři
elektrické systémy. V každé ze dvou místností se nachází pár 600tunových
chladičů a v objektu jsou i nádrže se studenou vodou o objemu čtyři tisíce
metrů krychlových pro napájení chlazení, pokud by došlo k závadě chladičů.
Centrum disponuje čtyřmi ohromnými místnostmi, ve kterých se nacházejí jednotky
UPS selhání jakékoliv z nich nemůže mít vliv na provoz. Dvě další místnosti
obsahují pár redundantních 2MW dieselových generátorů. V blízkosti stojí nádrž
o objemu 800 000 litrů nafty, což je postačující pro napájení datového centra
po dobu dvou týdnů. Také zabezpečení je přísné. Budova je vybavena TV monitory
uzavřeného televizního okruhu, dveře jsou opatřeny čtečkami identifikačních
prvků a přístup do počítačové místnosti je střežen systémem řízení vstupu na
základě otisku prstů.









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.