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Wege aus dem Fledermausland
Basisinfrastruktur aus Entwicklersicht
Christian Mahnke – mahnke@sub.uni-goettingen.de
Übersicht

• Was ist Basisinfrastruktur (Einführung)?
    – Beispiele
    – Vor und- Nachteile
    – Gesamtbild
• Basisinfrastruktur aus Entwicklersicht
    – Auswirkungen
    – Vor und- Nachteile
• Entwicklungsinfrastruktur
    – Alles zusammengenommen
• Offene Fragen und Diskussion




                              SUB Entwicklertreffen   Februar 28, 2012
Basisinfrastruktur
•   Einfache Beispiele (bestehende Dienste)
     –   DNS
     –   Mail
     –   File Services / Storage
     –   Webhosting
     –   Authentifizierung
•   Erweiterte Beispiele
     – MySQL
     – Typo3
     – VMs mit OS (werden in den Schaubildern ignoriert, da zu geringer
       Abstraktionsgrad)
     – Servlet Hosting (Tomcat)
     – Backup
     – Solr


                                   SUB Entwicklertreffen            Februar 28, 2012
Beispiel I (TYPO3)


              Webanwendung
                           TYPO3
     Webserver (mit PHP)

                                             Datenbank   Authentifizierung

   Storage           DNS



                           SUB Entwicklertreffen                  Februar 28, 2012
Beispiel II (Tomcat)


        J2EE Webanwendung
                       Tomcat

     Storage           Datenbank                Authentifizierung




                        SUB Entwicklertreffen              Februar 28, 2012
Vorteile standardisierter Infrastruktur

• Betrieb kann durch Spezialisten geleistet werden.
• Klare Grenzen
   – Technologisch
   – Organisatorisch
• Definierte Verantwortung für ein Service (im Idealfall).
• Dienste können in einem Katalog zusammengefasst werden.
• Synergien bei gleichartigen Diensten
   – Spart Zeit für Wartung und Updates
   – Weniger Leerlauf (z.B. CPU)




                            SUB Entwicklertreffen     Februar 28, 2012
Nachteile

• Abhängigkeiten
   – Technologisch
   – Organisatorisch
• Beschränkung auf Betriebstechnologien
• Änderung der Komponenten aufwendiger
• Gefahr eines „Single Point of Failure“




                         SUB Entwicklertreffen   Februar 28, 2012
Beispiel I (TYPO3 - Betrieb)

 Webanwendung 1            Webanwendung 2



       TYPO3 1                  TYPO3 2

                                                              Backup   Monitoring

    Webserver (mit PHP)


                          Datenbank       Authentifizierung


  Storage           DNS




                                 SUB Entwicklertreffen                   Februar 28, 2012
Beispiel II (Tomcat - Betrieb)


Servlet 1   Servlet 2    Servlet 3


            Tomcat
                                                       Backup   Monitoring


  Storage    Datenbank   Authentifizierung




                               SUB Entwicklertreffen                 Februar 28, 2012
Zusammenfassung

• IT Infrastruktur ist in der Regel aus mehreren
  übereinanderliegenden Diensten zusammengesetzt
   – Dies erlaubt Spezialisierung (technisch und organisatorisch).
   – Dies führt aber auch zu Abhängigkeiten.
   – Und es erlaubt Austauschbarkeit.
• Dazu kommen „parallele“ Dienste, die andere Aspekte eines
  Systems adressieren
   – Sicherheit
   – Verfügbarkeit
• Gleichartige Dienste können zusammengefasst werden




                              SUB Entwicklertreffen              Februar 28, 2012
Basisinfrastruktur aus Entwicklersicht

• Trennung zwischen Entwicklung und Betrieb
• Zusätzliche Anforderungen durch Betrieb
   – Z.B. Ressourcenbeschränkungen
• Test unter Produktionsbedingungen



 Befreiung von administrativer Arbeit – mehr Entwicklungszeit?!




                           SUB Entwicklertreffen         Februar 28, 2012
Trennung zwischen Entwicklung und Betrieb

• Erfordert Versionierung (Releases)
   – Für Deployment
   – Um den Gegenstand identifizieren zu können
• Erfordert Dokumentation
   – Programmierer und Systemadmin sind zwei Personen
     (Dokumentation des Produkts)
   – Admin steht ggf. zwischen Nutzer und Programmierer
     (Dokumentation des Prozesses)




                            SUB Entwicklertreffen         Februar 28, 2012
Zusätzliche Anforderungen durch Betrieb

• Ressourcen beschränkt
    – Keine root (Admin) Rechte
    – Begrenzter Arbeitsspeicher
    – Einschränkung externer Abhängigkeiten (Bibliotheken etc.)
• Versionen sind ggf. recht statisch
    – Abhängig von Wartungsintervallen des Betriebssystems
• Feedback zu Betriebsproblemen (Bugs)




                              SUB Entwicklertreffen               Februar 28, 2012
Beispiel Ressourcenbeschränkung: Geplante Tomcat Farm

• System Account pro Tomcat Instanz
   – Homeverzeichnis und Shell Login, kein „root“ etc.
   – Kein Zugriff auf Tomcat „lib“ und „endorsed“ Verzeichnisse
   – Kein setzen von Umgebungsvariablen
• Quotas für lokalen Speicherplatz und CPU
   – Beinhaltet auch Logdateien etc.
• Java Security Manager
   – Kein JNI / JNA
   – Beschränkter Zugriff auf Dateisystem




                             SUB Entwicklertreffen                Februar 28, 2012
Test unter Produktionsbedingungen

• Versionskonflikte können früh erkannt werden
• Ressourcenbeschränkungen müssen berücksichtigt werden
• Nachträgliche Integration in andere (Betriebs-) Infrastruktur
  entfällt
• Zusatzdienste verfügbar
    – Backup
    – Monitoring
    – Systemupdates




                            SUB Entwicklertreffen           Februar 28, 2012
Beispiel I (Typo3 - Entwicklung)


               Webanwendung
                            Typo3
      Webserver (mit PHP)

                                              Datenbank   Authentifizierung

   Storage            DNS



                            SUB Entwicklertreffen                  Februar 28, 2012
Beispiel II (Tomcat - Entwicklung)


        J2EE Webanwendung
                     Tomcat

     Storage           Datenbank                Authentifizierung




                        SUB Entwicklertreffen              Februar 28, 2012
Entwicklungsinfrastruktur

• Entwicklungsinfrastruktur kann um Betriebsinfrastruktur ergänzt
  werden – oder anders herum
• Tests in Betriebsinfrastruktur können durchgeführt werden
• „Billige“ Betatester




                            SUB Entwicklertreffen          Februar 28, 2012
Integration CI

• Deployment auf Betriebsinfrastruktur nach SCM Commit
   1.   Änderungen werden in SCM eingespielt
   2.   CI erkennt Änderung und kompiliert / testet
   3.   CI führt Qualitätsanalyse durch
   4.   CI installiert neue Artefakte auf Betriebsinfrastruktur oder
• Bereitstellung von Dokumentation und einfachen Webseiten
   – Z.B. via WebDAV
• Bereitstellung von Software
   – Archiva




                                SUB Entwicklertreffen                  Februar 28, 2012
Tests in Betriebsinfrastruktur I (CI basiert)

• Kann teilweise durch Monitoring abgedeckt werden
   – Idealerweise schon in Infrastruktur vorhanden
   – Kann durch Betrieb nachgenutzt werden
• Ansonsten klassische Unit Tests




                             SUB Entwicklertreffen   Februar 28, 2012
Tests in Betriebsinfrastruktur II (IDE basiert)

• Remote Debugging
   – Erfordert Anpassungen am Tomcat
   – In Verbindung mit Deployment interessant, um Änderungen gleich
     überprüfen zu können
• Remote Deployment
   – Kann direkt aus Eclipse genutzt werden




                            SUB Entwicklertreffen            Februar 28, 2012
„Billige“ Betatester

• Anwendung sofort offen verfügbar
• Betriebseinheit kann Fehler melden
• Externe Projektpartner haben einen standardisierten Zugriff
  ohne die Notwendigkeit eines dezidierten Testservers
• Kommunikation kann über Jira abgewickelt werden




                            SUB Entwicklertreffen          Februar 28, 2012
Mehr Entwicklungszeit?!

• Andere Aspekte der Entwicklung bekommen mehr Gewicht!
   – Dokumentation
       • Kommunikation von Anforderungen
       • Formalisierung des Prozesses (Prozessdokumentation)
   – Integration in nachhaltige Strukturen
   – Qualitätssicherung
        Spezialisierung

• Indirekte Auswirkungen
   – Nachnutzbarkeit




                              SUB Entwicklertreffen            Februar 28, 2012
Offene Fragen

• Ist das Modell nicht zu statisch?
• Wo kommen Änderungen (oder Innovation im Allgemeinen)
  her?
   – Wann werden neue Versionen bestehender Komponenten
     integriert?
   – Wann werden Komponenten ausgetauscht oder zusätzliche
     angeboten?
• Was tun wenn man mit den (Ressourcen-) Restriktionen nicht
  arbeiten kann (oder will)?




                           SUB Entwicklertreffen             Februar 28, 2012
Vielen Dank!
       Fragen und Diskussion:
Bleibt die „Freiheit“ auf der Strecke?




              SUB Entwicklertreffen      Februar 28, 2012

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Basisinfrastruktur aus Entwicklersicht

  • 1. Wege aus dem Fledermausland Basisinfrastruktur aus Entwicklersicht Christian Mahnke – mahnke@sub.uni-goettingen.de
  • 2. Übersicht • Was ist Basisinfrastruktur (Einführung)? – Beispiele – Vor und- Nachteile – Gesamtbild • Basisinfrastruktur aus Entwicklersicht – Auswirkungen – Vor und- Nachteile • Entwicklungsinfrastruktur – Alles zusammengenommen • Offene Fragen und Diskussion SUB Entwicklertreffen Februar 28, 2012
  • 3. Basisinfrastruktur • Einfache Beispiele (bestehende Dienste) – DNS – Mail – File Services / Storage – Webhosting – Authentifizierung • Erweiterte Beispiele – MySQL – Typo3 – VMs mit OS (werden in den Schaubildern ignoriert, da zu geringer Abstraktionsgrad) – Servlet Hosting (Tomcat) – Backup – Solr SUB Entwicklertreffen Februar 28, 2012
  • 4. Beispiel I (TYPO3) Webanwendung TYPO3 Webserver (mit PHP) Datenbank Authentifizierung Storage DNS SUB Entwicklertreffen Februar 28, 2012
  • 5. Beispiel II (Tomcat) J2EE Webanwendung Tomcat Storage Datenbank Authentifizierung SUB Entwicklertreffen Februar 28, 2012
  • 6. Vorteile standardisierter Infrastruktur • Betrieb kann durch Spezialisten geleistet werden. • Klare Grenzen – Technologisch – Organisatorisch • Definierte Verantwortung für ein Service (im Idealfall). • Dienste können in einem Katalog zusammengefasst werden. • Synergien bei gleichartigen Diensten – Spart Zeit für Wartung und Updates – Weniger Leerlauf (z.B. CPU) SUB Entwicklertreffen Februar 28, 2012
  • 7. Nachteile • Abhängigkeiten – Technologisch – Organisatorisch • Beschränkung auf Betriebstechnologien • Änderung der Komponenten aufwendiger • Gefahr eines „Single Point of Failure“ SUB Entwicklertreffen Februar 28, 2012
  • 8. Beispiel I (TYPO3 - Betrieb) Webanwendung 1 Webanwendung 2 TYPO3 1 TYPO3 2 Backup Monitoring Webserver (mit PHP) Datenbank Authentifizierung Storage DNS SUB Entwicklertreffen Februar 28, 2012
  • 9. Beispiel II (Tomcat - Betrieb) Servlet 1 Servlet 2 Servlet 3 Tomcat Backup Monitoring Storage Datenbank Authentifizierung SUB Entwicklertreffen Februar 28, 2012
  • 10. Zusammenfassung • IT Infrastruktur ist in der Regel aus mehreren übereinanderliegenden Diensten zusammengesetzt – Dies erlaubt Spezialisierung (technisch und organisatorisch). – Dies führt aber auch zu Abhängigkeiten. – Und es erlaubt Austauschbarkeit. • Dazu kommen „parallele“ Dienste, die andere Aspekte eines Systems adressieren – Sicherheit – Verfügbarkeit • Gleichartige Dienste können zusammengefasst werden SUB Entwicklertreffen Februar 28, 2012
  • 11. Basisinfrastruktur aus Entwicklersicht • Trennung zwischen Entwicklung und Betrieb • Zusätzliche Anforderungen durch Betrieb – Z.B. Ressourcenbeschränkungen • Test unter Produktionsbedingungen  Befreiung von administrativer Arbeit – mehr Entwicklungszeit?! SUB Entwicklertreffen Februar 28, 2012
  • 12. Trennung zwischen Entwicklung und Betrieb • Erfordert Versionierung (Releases) – Für Deployment – Um den Gegenstand identifizieren zu können • Erfordert Dokumentation – Programmierer und Systemadmin sind zwei Personen (Dokumentation des Produkts) – Admin steht ggf. zwischen Nutzer und Programmierer (Dokumentation des Prozesses) SUB Entwicklertreffen Februar 28, 2012
  • 13. Zusätzliche Anforderungen durch Betrieb • Ressourcen beschränkt – Keine root (Admin) Rechte – Begrenzter Arbeitsspeicher – Einschränkung externer Abhängigkeiten (Bibliotheken etc.) • Versionen sind ggf. recht statisch – Abhängig von Wartungsintervallen des Betriebssystems • Feedback zu Betriebsproblemen (Bugs) SUB Entwicklertreffen Februar 28, 2012
  • 14. Beispiel Ressourcenbeschränkung: Geplante Tomcat Farm • System Account pro Tomcat Instanz – Homeverzeichnis und Shell Login, kein „root“ etc. – Kein Zugriff auf Tomcat „lib“ und „endorsed“ Verzeichnisse – Kein setzen von Umgebungsvariablen • Quotas für lokalen Speicherplatz und CPU – Beinhaltet auch Logdateien etc. • Java Security Manager – Kein JNI / JNA – Beschränkter Zugriff auf Dateisystem SUB Entwicklertreffen Februar 28, 2012
  • 15. Test unter Produktionsbedingungen • Versionskonflikte können früh erkannt werden • Ressourcenbeschränkungen müssen berücksichtigt werden • Nachträgliche Integration in andere (Betriebs-) Infrastruktur entfällt • Zusatzdienste verfügbar – Backup – Monitoring – Systemupdates SUB Entwicklertreffen Februar 28, 2012
  • 16. Beispiel I (Typo3 - Entwicklung) Webanwendung Typo3 Webserver (mit PHP) Datenbank Authentifizierung Storage DNS SUB Entwicklertreffen Februar 28, 2012
  • 17. Beispiel II (Tomcat - Entwicklung) J2EE Webanwendung Tomcat Storage Datenbank Authentifizierung SUB Entwicklertreffen Februar 28, 2012
  • 18. Entwicklungsinfrastruktur • Entwicklungsinfrastruktur kann um Betriebsinfrastruktur ergänzt werden – oder anders herum • Tests in Betriebsinfrastruktur können durchgeführt werden • „Billige“ Betatester SUB Entwicklertreffen Februar 28, 2012
  • 19. Integration CI • Deployment auf Betriebsinfrastruktur nach SCM Commit 1. Änderungen werden in SCM eingespielt 2. CI erkennt Änderung und kompiliert / testet 3. CI führt Qualitätsanalyse durch 4. CI installiert neue Artefakte auf Betriebsinfrastruktur oder • Bereitstellung von Dokumentation und einfachen Webseiten – Z.B. via WebDAV • Bereitstellung von Software – Archiva SUB Entwicklertreffen Februar 28, 2012
  • 20. Tests in Betriebsinfrastruktur I (CI basiert) • Kann teilweise durch Monitoring abgedeckt werden – Idealerweise schon in Infrastruktur vorhanden – Kann durch Betrieb nachgenutzt werden • Ansonsten klassische Unit Tests SUB Entwicklertreffen Februar 28, 2012
  • 21. Tests in Betriebsinfrastruktur II (IDE basiert) • Remote Debugging – Erfordert Anpassungen am Tomcat – In Verbindung mit Deployment interessant, um Änderungen gleich überprüfen zu können • Remote Deployment – Kann direkt aus Eclipse genutzt werden SUB Entwicklertreffen Februar 28, 2012
  • 22. „Billige“ Betatester • Anwendung sofort offen verfügbar • Betriebseinheit kann Fehler melden • Externe Projektpartner haben einen standardisierten Zugriff ohne die Notwendigkeit eines dezidierten Testservers • Kommunikation kann über Jira abgewickelt werden SUB Entwicklertreffen Februar 28, 2012
  • 23. Mehr Entwicklungszeit?! • Andere Aspekte der Entwicklung bekommen mehr Gewicht! – Dokumentation • Kommunikation von Anforderungen • Formalisierung des Prozesses (Prozessdokumentation) – Integration in nachhaltige Strukturen – Qualitätssicherung  Spezialisierung • Indirekte Auswirkungen – Nachnutzbarkeit SUB Entwicklertreffen Februar 28, 2012
  • 24. Offene Fragen • Ist das Modell nicht zu statisch? • Wo kommen Änderungen (oder Innovation im Allgemeinen) her? – Wann werden neue Versionen bestehender Komponenten integriert? – Wann werden Komponenten ausgetauscht oder zusätzliche angeboten? • Was tun wenn man mit den (Ressourcen-) Restriktionen nicht arbeiten kann (oder will)? SUB Entwicklertreffen Februar 28, 2012
  • 25. Vielen Dank! Fragen und Diskussion: Bleibt die „Freiheit“ auf der Strecke? SUB Entwicklertreffen Februar 28, 2012