weblogic serverとデータベース接続の基礎から応用

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WebLogic Serverとデータベース接続の基礎から応用

日本オラクル株式会社オラクルユニバーシティ岡田大輔 2013年02月20日


以下の事項は、弊社の一般的な製品の方向性に関する概要を説明するものです。また、情報提供を唯一の目的とするものであり、いかなる契約にも組み込むことはできません。以下の事項は、マテリアルやコード、機能を提供することをコミットメント（確約）するものではないため、購買決定を行う際の判断材料になさらないで下さい。オラクル製品に関して記載されている機能の開発、リリースおよび時期については、弊社の裁量により決定されます。

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Agenda

汎用データソース – 作成編

汎用データソース – 設定編

GridLinkデータソース


汎用データソース – 作成編


データソースとは？

アプリケーションに対して論理名(JNDI名)を使ってデータストアへの接続(Connectionオブジェクト)を提供するオブジェクト

WebLogic Serverのデータソースは接続プールから接続を取得する

– データソースはサーバー起動時、またはデプロイ時に作成される

スコープ作成方法モジュール追加/削除更新

アプリケーション IDE, XMLエディタ × デロイメントプラン

システム管理コンソール,

WLST ○ JMX


データソースを使ったデータベースアクセスアプリケーションは接続情報を意識しない

WebLogic Server

データソース

接続プール

JNDI デプロイ時にバインド

RDBMS

デプロイ時に

初期容量まで接続

JNDIルックアップ

(論理名で検索)

@Resource(name = "jdbc/test") DataSource ds; try (Connection conn = ds.getConnection(); PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(QUERY)) { pstmt.setString(1, "xxx"); ResultSet rs = pstmt.executeQuery(); while(rs.next()) { // .... } } catch (SQLException e) { // 例外処理

}

開発者運用担当者

接続オブジェクト取得


データソース作成の前の確認事項

JDBCドライバ

– JDBCドライバクラス名

– JDBC URL書式

DB接続情報

– ホスト名/ポート番号

– ユーザ名/パスワード

– 最大接続数

WebLogic Serverに同梱されていないJDBCドライバを使用する場合は事前に入手＋起動CLASSPATHに追加


WebLogic Serverで使用できるデータソース

汎用データソース

– クラスタ化されていない単一のデータベースへの接続に使用

マルチ・データソース

– 複数の(汎用)データソースをグループ化し、データソース間での負荷分散やフェイルオーバ機能を提供する ⇒ クラスタ化されたデータベースへの接続に使用

GridLink データソース

– Oracle RACの機能をフル活用するために構成するデータソース


WebLogic Serverのデータソース

WebLogic Server

マルチデータソースデータソース1

JNDI Tree

Lookup

DataSource

RAC

非RAC

Servlet

EJB

アプリケーション

データソース

データソース1

データソース2

RAC データソース

Connection

データソース2

①汎用データソース

②マルチデータソース

③GridLinkデータソース

(Active GridLink)

Connection

Connection

Connection

Connection

Connection


データソースの作成 JNDI名の指定

WebLogic JNDIの区切り文字は「.」もしくは「/」

JNDI名は複数バインド可能。複数バインドする場合は1行ずつ記述


データソースの作成 JDBCドライバの選択

非XAドライバの使用する場合は、トランザクション・オプションを選択。

グローバル・トランザクションのサポート：有効化

トランザクション・オプションを選択

• LLR(ロギング・ラスト・リソース)

• 2フェーズ・コミットのエミュレート

• 1フェーズ・コミット


データソースの作成データベース接続情報の指定

パスワードはデータソースの設定ファイル($DOMAIN/config/jdbc/xxxxx-jdbc.xml)では暗号化されて格納される


データソースの作成

前の画面までに指定した情報をもとにJDBCドライバ・クラス名、JDBC URLおよび接続情報が設定される。 [構成のテスト]を使用するとデータベース接続をテスト可能


データソースの作成対象指定

デプロイ対象は任意のサーバ、クラスタを指定可能

TIPS: データソースの対象を複数サーバにする場合のデータベースへの接続(容量)は、データソースの設定 x 対象数になる


汎用データソース –設定編


データソースの設定データソース作成後は接続プールの設定を必ず確認

TIPS: 容量設定などはデフォルト値のままでは運用環境に適さないケースがほとんどのためかならず設定を見直す。


容量とアクティブな接続の関係

容量 … 接続プール(WLS)とデータベースとの間の接続

アクティブな接続 … アプリケーションが使用している接続

接続プール

RDBMS


}


}


}

容量アクティブな接続


データソースの容量容量 = 接続プール内の物理接続(DB接続)数

増加した容量を縮小するまでの秒数。 0で無効化

• 初期容量 = 接続プール作成時の物理接続数。初期容量分作成できないとデプロイ失敗

• 最大容量 = 接続プールの最大物理接続数

• 最小容量 = 縮小時の最小物理接続数 (WLS12c～)

* 原則として『初期容量=最大容量』と考えて良いが、容量設定が大きい場合は、初期容量 < 最大容量とすることもあり。この場合、縮小も考慮に入れるので必要に応じて最小容量も設定

* 最小容量が設定されていない場合、下位互換のため初期容量の値を使用する。また、増加容量は常に1になる


データベースとの接続が失われた場合

データベースとの接続が失われると接続オブジェクトは無効になる

– WebLogic Serverデータソースでは接続テストによって無効な接続をリフレッシュ可能

接続テストを行わないと無効な接続を保持し続ける

接続プール

RDBMS


}

1. ds.getConnection()

2. SELECT 1 FROM dual

3. Connectionを返却

無効な接続を破棄して再作成


データソースの自動テストデータソース内のデータベース接続が正常であることを確認する

• テスト頻度 … 未使用の接続がテストされる頻度(秒)。テストに失敗した接続は再作成される。

• 予約時に接続をテスト … クライアントが接続を予約する(DataSource#getConnection)前にテストを行う。正常な接続を返すことを保証できるがリクエスト毎にテストのオーバーヘッドが発生する

* テスト設定時はテスト対象の表名を必ず指定する

• テスト対象の表名 … 接続テストに使用する表名。接頭辞に「SQL」を指定すると任意のSQL文を指定可能。

• アイドル・プール接続を信頼する秒数 … 接続の予約時または未使用の接続テスト時に、接続が有効であると信頼しテストをスキップできる秒数。接続テストによるオーバーヘッドの低減のための設定。


接続テストの振る舞い

データベース接続が失われた場合

– テストなし … 無効な接続が維持される

– テストあり … テストに2回失敗すると全接続を閉じる

全接続が閉じられたデータソースは無効化される(PoolDisabledSQLException)

– リフレッシュ・プロセスとして定期的なヘルス・チェックを実行

– データベースが回復すると接続を作成し、データソースを有効化する

テスト設定の有無でデータソース無効化のタイミングが異なる

DB接続の失敗を許容しない場合:

アイドル・プール接続を信頼する秒数=0, 予約時に接続をテスト=有効化

DB接続の失敗を許容できる場合:

アイドル・プール接続を信頼する秒数…大きく,テスト頻度>0 or 予約時に接続をテスト=有効化


WebLogic Server EAR

WebLogic Serverのリクエスト処理クライアントからのリクエストはスレッドで処理される

データベース

SocketMuxer

WorkManager

Webコンテナ EJBコンテナ

(フリープール) データ

ソース

7001

単一のスレッドプールの実行スレッドでリクエストを処理

SocketMuxerによって実行スレッドに引き渡される

Muxerキュー

Muxerスレッド

スレッドプール

ワークマネージャ

バックログ

リクエスト受信リクエスト処理

リクエストはMuxer

キューへ(リスンスレッド)

同時リクエスト数が増加するとデータソースの容量を上回る実行スレッドが生成される場合がある


容量と実行スレッド

接続予約を待機するリクエストの制御

– 接続予約のタイムアウト … 接続予約時に利用できる接続がない場合の待機秒数(タイムアウトした予約要求にはPoolLimitSQLExceptionを返す)

待機なし … -1, タイムアウトなし … 0, デフォルト値 … 10

– 接続の最大待機数 … 接続予約を待機できる最大数

待機なし … 0, デフォルト値 … MAX_INT (事実上無制限)

接続予約待ちによるシステムブロックを低減する設定


PinnedToThread

実行スレッドと接続スレッドを固定(Pin)する

– 接続はプールに返されない(常にアクティブ状態)

– 縮小も無効化

– 最大容量が無視される場合もある

スレッドに固定


データソースの監視データソースの[監視]タブのテーブルに行が表示されていればデータソースはデプロイ済み

– 表のカスタマイズを選択して必要な情報を追加する

「現在○○数」はモニタ時点のスナップショット

「最大○○数」は最大負荷情報を取得可能

– サーバにデプロイされたコンポーネントからアクセスできるかどうかは各サーバのJNDIツリーを確認


JNDIツリーの確認

データソースだけでなくJMSリソースやEJBのデプロイでもJNDIツリーを確認する


主な監視項目

名前 MBean属性名説明

現在の容量

現在の最大容量 CurrCapacity

CurrCapacityHighCount

データソースの接続プールにある現在の接続オブジェクトの数

現在アクティブな接続の数

アクティブな接続の最大数 ActiveConnectionsCurrentCount

ActiveConnectionsHighCount アプリケーションが使用中の接続の数

接続待機の現在数

最大待機時間

接続待機の失敗総数

WaitingForConnectionCurrentCount

WaitSecondsHighCount

WaitingForConnectionFailureTotal

接続待機中の接続リクエスト数(待ちスレッド数)

失敗総数は接続を取得できなかった数

状態 State

データソースの状態 •実行中 - 通常の状態。データソースは有効。

•中断 - データソースが無効化されている。

•停止 - データソースが停止されている。

•Overloaded - プール内のすべてのリソースが使用中。

•不明 - 状態が不明。

JDBCDataSourceRuntimeMBean


接続プロファイルの取得問題発生時の情報収集手段として

• データソースではデータソースやステートメントの使用状況をプロファイルとして収集可能

• データソースの名前(PoolName)

• 接続ID, スレッドID etc (ID)

• スレッドのスタックトレース(User)

• タイムスタンプ(Timestanp) など

•WLS 10.3.6 以降は、データソース・プロファイルはログファイルに出力される ($DOMAIN/servers/<server>/logs/datasource.log)

•WLS 10.3.5 以前は、データソース・プロファイルはWLDFイベントとして格納される


データソース・ログサーバーのロギング設定

• サーバーログやHTTPログ同様にログファイル名やローテーション設定が可能

• 管理コンソールの[診断]-[ログファイル]-[DataSourceLog]からも参照可能

TIPS: 管理コンソールのログ出力はWLDF問い合わせ式でフィルタリング可能 (例: PROFILETYPE LIKE '%RESV.FAIL%')


接続作成の再試行

データソース・デプロイ時に接続が作成できない場合はデータソースはデプロイされない。

– デプロイに失敗してもWebLogic Serverは起動する

– データソースがデプロイされているかは要確認

デプロイに失敗したデータソースの接続作成を再試行するには「接続作成の再試行間隔」を指定する

– デフォルト値 … 0 (再試行しない)

接続作成の再試行間隔は容量の拡張時にも適用される


まとめ: 汎用データソース

データソースはサーバ起動時にデプロイされる

– デプロイに失敗してもサーバは起動する

– データソースのJNDI名をルックアップできないとアプリケーションはデータソースを利用できない

接続プールのモニタやJNDIツリーを確認

アプリケーション処理スレッドが接続待ちにならないような設定が理想的

– DBとの接続数は接続プールの「容量」

初期容量、最大容量、(+最小容量) を適切に設定する


GridLinkデータソース (Active GridLink for RAC)


GridLinkデータソースと汎用データソース

通常のデータソース

– 接続先のRACインスタンスを意識していない

– 実行時ロードバランスはなく、RAC側の都合は意識できない。実行先RACインスタンスに偏りが出る可能性がある。

– RACサービス（インスタンス）の動的な停止、起動に対する物理接続の作成、終了タイミングが制御できない

Active GridLink

– 接続先のインスタンスを意識できる(アプリケーションからは透過)

– FANイベントによりRAC側のステータスを把握でき、適切な実行時ロードバランスが可能

– RACサービス（インスタンス）の停止では迅速にそのインスタンスだけの接続を終了させ、起動時は自動的にそこへの物理作成を作成

RAC データソース

Connection

Connection

Connection

Connection

RAC

GridLink DS

Connection

Connection

Connection

Connection

RAC1

RAC1

RAC2

RAC2

FAN

RACステータスなし

RAC ステータス

通常のデータソース

Active GridLink


GridLinkデータソースとマルチデータソース RAC環境

機能 GridLinkデータソースマルチデータソース

データソースの構成 RAC側のサービスごとにGridLinkデータソースを1つ設定

RAC側のサービス数×ノード数分の設定が必要

RAC構成変更時の

データソース設定変更設定変更は不要設定変更が必要

フェールオーバー RAC側からの通知による高速接続フェールオーバー(FCF)

WLS側からの定期的なポーリングによる障害検知のため遅延が発生しやすい

ロードバランシング DB側の負荷を考慮した実行時接続ロードバランシング(RCLB)

DB側の負荷を考慮しない静的ラウンドロビン

接続アフィニティ複数GridLinkデータソースに跨るXAアフィニティ、Webセッションアフィニティ

同一マルチデータソース内でのXAアフィニティのみ

Data Guardサポートプライマリ側、スタンバイ側に同等構成のRACを配置できる

プライマリ側のRACは1インスタンスしか利用できない


ONS (Oracle Notification Service)

– RAC側の情報をFANイベントとして送信する仕組み

FAN (Fast Application Notification )

– RAC側の死活情報、負荷情報などを含んだ情報

UCP ( Universal Connection Pool)

– GridLinkデータソースがFANイベント情報を扱うために内部で利用

ロード・バランシング・アドバイザ

– RACのサービスレベルでの負荷状況をFANを通じてアプリケーションに提供

UCP-RAC モジュール

ONS Daemon

Web

Lo

gic

Serv

er

RA

C

死活・負荷状況通知

インスタンス1 GridLinkデータソース

（サービスA用）

インスタンス2

ON

S

clien

t

サービス

A ロード・バラ

ンシング・アドバイザ

ONS Daemon

FAN

GridLinkデータソースの仕組み WebLogic ServerデータソースにUCPの機能を統合


高速接続フェールオーバー (FCF)

UCPがサブスクライブしているRAC FANイベントをWebLogic Server の接続プールに通知

– RACノードの計画/計画外停止(DOWNイベント)

– RACノードの新規追加や復旧(UPイベント)

通知されたイベントをもとにWebLogic Server側で接続プールを制御

– 無効な接続を検知し即座に削除 … 障害インスタンスの接続だけ削除し、正常なインスタンスへの接続は維持

– ノードの追加や削除を検知し、アクティブなRACインスタンスに再配布

障害時の早期エラー検出機能

GridLink DataSource

Instance2

RAC Database

Instance1

Instance3

Start ONS Subscribe

Handle Event ONS Publish X

X X

X

Universal Connection Pool (UCP)

FAN


実行時接続ロードバランシング (RCLB)

Oracle RACのロード・バランシング・アドバイザ

– RACインスタンスが自身のSQL実行統計を観測し、最適なリクエスト配分を算出

– その際、サービスタイムまたはスループットのどちらかを優先した方法でリクエスト配分を算出

– リクエスト配分をFANイベントとして、ONS経由でGridLink内のUCPモジュールに送信

GridLinkデータソース

– 各インスタンスのリクエスト配分率にしたがってプールからどのインスタンスへの接続を取得するかを選択

– クラスタの設定変更、アプリケーションのワークロード、過負荷/ハング状態のノードにも対応

負荷状況に応じた最適なリクエスト配分

WebLogic

Connection Pool

Application

RAC Database

Instance1

Instance2

Instance3

ロード・バランシング・アドバイザ

リクエスト配分比率

inst1: 30%

inst2: 10%

inst3: 60%

リクエスト配分

比率情報

SQL実行統計

SQL実行統計

SQL実行統計

比率に応じた

コネクション

FAN

30%

10%

60%


XAトランザクション・アフィニティ

最初のリクエストはRCLBによって選択

コンテキスト内にインスタンス情報が保存され同じXAトランザクション内で有効になる

WebLogicのコンテキスト伝搬機能により他のサーバーでもコンテキスト情報が共有され同じRACインスタンスを選択可能

XA処理を同じRACインスタンスで処理

WebLogic

Connection Pool

TXClient 1

RAC Database

Instance1

Instance2

Instance3

XAトランザクション

コンテキスト伝搬

TXClient 2 前回と同じインスタンス用のコネクション

Txコンテキスト

XID xxx : inst1


最初のリクエストはRCLBによってインスタンスを選択

コンテキスト内に選択されたインスタンス情報が保存され同じHttpセッション内で有効

– セッション外のリクエストはXAアフィニティで処理

アフィニティのON/OFFをRAC側が自動的に制御。アフィニティヒントとしてFANで通知。

前回と同じインスタンス用のコネクション

Webセッション・アフィニティセッション処理を同じRACインスタンスで処理

WebLogic

Connection Pool

Application

RAC Database

Instance1

Instance2

Instance3

ロード・バランシング・アドバイザアフィニティヒント

inst1: true

inst2: true

inst3: true

アフィニティ

有効フラグ

待機イベント統計



HTTPセッション

セッション・コンテキスト

sessionXX : inst1

FAN


まとめ

WebLogic Serverのデータソース

– 仕組みと必須の設定項目を理解する

容量設定、自動テスト設定、接続待機 …

– WebLogic Serverデータソースの付加価値機能

Oracle RACとの親和性も向上

– 耐障害性や負荷分散機能などRACのパフォーマンスを活かすことが可能に

GridLinkデータソースやマルチデータソースを使用するためにアプリケーション実装の変更は不要


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■Oracle HTTP Server のコンフィグレーション ■Oracle WebLogic クラスタのコンフィグレーション

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weblogic serverとデータベース接続の基礎から応用

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