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BS结构应用系统技术规范
开放平台B/S结构应用系统技术规范
第一章总则
为了保证全行开放平台B/S结构应用系统的健康、稳定运行,加强对开放平台B/S结构应用系统建设的统一规划,特制定和下发本规范。
本规范制定了开放平台B/S结构应用系统的客户端、WEB服务器、应用服务器、数据库服务器四个层次的软硬件配置规范,并对WEB服务器、应用服务器和数据库服务器三个层次提出了部署的具体要求,从负载均衡、系统备份等方面详细描述了服务器的部署规范。
此外,还制定了群组划分、服务器整合的原则。
本规范的适用范围是:
总行信息科技部、各一级分行及直属分行(以下简称“分行”)信息科技部、数据中心(北京)、数据中心(上海)、海外数据中心、软件开发中心(以下简称“各中心”)。
第二章B/S结构服务器部署规范
1.概述
传统意义下的B/S应用系统的结构分成三层,分别是浏览器层/服务器层/数据库层,服务器层可以细分为WEB服务器、应用服务器两层。
由于考虑处理能力、不同服务器之间的关联性等多方面的因素,往往分别为这两层服务器配备不同的硬件,因此,目前的生产环境的服务器硬件相对较多。
为了方便管理、合理利用开放平台资源以及提高运行稳定性,需要从结构和平台两个方面依据一定的规范进行整合。
虽然这些应用系统完成的功能互不相同,但是,基本上都是使用相同的体系结构、相同的开发平台,具有整合的可能性。
本章重点分析我行B/S结构应用系统WEB服务器层、应用服务器层的物理和逻辑结构,然后确定这两个层次的结构和每个层次中服务器的软硬件平台版本、负载均衡策略和系统的备份策略。
2.B/S结构应用系统的分析
从应用系统的物理或逻辑结构来分析,我行B/S结构应用可以分成两大类,一类是典型的J2EE应用,即WEB服务器、应用服务器和数据存储服务(包括数据库和主机应用);另一类是基于微软技术的应用,包括WEB服务器和数据存储服务两层。
从目前的实际情况看来,绝大部分应用都是典型的J2EE应用,只有个别应用是采取微软技术的,并且已经有明确的版本计划要进行平台移植,最终都会统一用典型的J2EE技术。
本章只对典型的J2EE应用进行分析,对其平台和负载均衡技术进行描述。
1.J2EE应用系统的三个层次
典型的B/S结构J2EE应用系统分多个层次,本节只论述客户端、WEB服务器和应用服务器三个层次,如下图所示。
客户端为IE浏览器;客户端通过网络访问WEB服务器,WEB服务器负责交易画面的显示;真正的业务逻辑处理是在应用服务器完成的;后台的业务处理系统完成真正的业务处理如账务处理等。
1.1.客户端浏览器
用户利用浏览器客户端程序通过广域网(或内部网)以HTTP或HTTPS通讯协议访问指定的WEB服务器。
要求所有的B/S结构应用至少支持IE浏览器,目前要求支持的IE版本是6.0或以上版本。
1.2.WEB服务器
WEB服务器只完成静态页面或动态页面的显示和一些简单的诸如数据完整性检查等简单逻辑,复杂的逻辑处理都在应用服务器上完成,WEB服务器通过应用服务器插件将具体的请求发送给应用服务器,然后应用服务器将响应返回给插件,再由WEB服务器组合相关信息返回到客户端。
WEB服务器软件支持在一台物理设备上运行多个应用,即在一台机器上建立多个网站。
因此,WEB服务器可以整合。
1.3.应用服务器
所有的业务处理逻辑的实现,都在应用服务器上完成,主要包括这样一些处理:
从数据库中取出相关的数据进行处理(如判断数据是否有效,对数据进行格式化等);向后台应用系统发送请求和接收响应(如从主机中实时查询账户的余额,从中间业务平台中查询客户的手机费等),都需要对数据按照不同的要求进行相应的处理。
应用服务器软件支持在一台逻辑的或物理的设备上同时安装多个应用,即建立多个虚拟服务器,分别对应不同的网站。
因此,应用服务器可以进行整合。
2.负载均衡
2.1.B/S结构应用系统的七个概念
为了更详细地讨论负载均衡机制,需要先为B/S结构应用系统定义下述概念。
2.1.1.物理WEB服务器
物理WEB服务器是指安装WEB服务器的物理机器。
2.1.2.逻辑WEB服务器
逻辑WEB服务器是指物理WEB服务器上运行的一个进程。
因此,一个物理WEB服务器上可以有多个逻辑WEB服务器。
不同的逻辑WEB服务器使用不同的端口,例如逻辑WEB服务器1使用80,逻辑WEB服务器2使用81,如此类推。
但必须在负载均衡设备上把这些端口映射为80端口。
如图:
2.1.3.物理应用服务器
物理应用服务器是指安装应用服务器的物理机器。
2.1.4.逻辑应用服务器
逻辑应用服务器是指物理应用服务器上运行的一个进程。
因此,一个物理应用服务器上可以有多个逻辑应用服务器。
如图:
2.1.5.应用程序
一个应用程序就是一个业务应用系统。
同一个逻辑应用服务器上可以安装多个应用程序,一个应用程序就是一个逻辑应用服务器中的一个功能模块。
一个应用程序只能在同一个逻辑应用服务器上安装一份。
同样,一个逻辑WEB服务器上也可以放置多个应用程序的静态文件,一个应用程序必须有独立的虚拟目录,所以不同应用程序中的静态文件应该放在不同的虚拟目录中。
同样,一个应用程序只能占用逻辑WEB服务器上的一个虚拟目录。
如下图所示:
2.1.6.分离部署
分离部署是指把逻辑WEB服务器和逻辑应用服务器安装在不同的机器上。
通常,逻辑WEB服务器使用PC服务器,逻辑应用服务器使用UNIX服务器。
如下图所示:
分离部署还存在其他的方式,下图所示是其中一种:
2.1.7.合并部署
合并部署是指把逻辑WEB服务器和逻辑应用服务器安装在同一台机器上。
如下图所示:
合并部署还存在其他方式,下图所示是其中一种:
2.2.负载均衡必须考虑的两种情况
为B/S结构应用系统服务器做负载均衡,其目的就是让多个服务器上的应用程序均匀地分担用户的压力,提高应用的可用性和故障抵御能力。
实际上,为服务器做负载均衡就是为应用程序做负载均衡。
但是,要让做了负载均衡后的应用系统能正常安全的运作,必须考虑会话保持和安全性两个问题。
2.2.1.会话保持
目前,我行的大多数应用程序存在如下特点:
如果一个应用程序(下称应用A)安装在多个逻辑应用服务器上,这些逻辑应用服务器做了负载均衡,则当一个用户在其中一个应用程序实例上登录成功,那么他的会话仅在这一个应用程序实例上有效,这个会话对于这个群集中的其他应用程序实例均是无效的,因此,在负载均衡器的策略中,必须把这个用户的后续请求路由到这个应用程序实例上。
这种情况叫做会话保持。
如上图,若用户1在应用A1上登录成功,则用户1的会话只在应用A1的实例中存在,在其他应用程序实例中无用户1的会话;若用户2在应用A2上登录成功,则用户2的会话只在应用A2的实例中存在,在其他应用程序实例中无用户2的会话。
2.2.2.安全性
当应用程序需要更高的安全性时,需要把物理WEB服务器部署在DMZ区,应用服务器部署在高安全性区。
2.3.负载均衡中各种服务器的部署方式
为提高B/S结构应用系统的可用性和故障抵御能力,需要采取负载均衡技术。
负载均衡技术的系统逻辑结构如下图所示:
在WEB服务器之前安装负载均衡器,用于对来自客户端的HTTP请求或HTTPS请求进行负载分发,在负载均衡器之后的多台WEB服务器均衡地进行业务处理。
考虑到会话保持,部署环境时应该多个逻辑WEB服务器对应一个逻辑应用服务器,这样可以保证统一个用户在下次访问时能访问到相同的逻辑应用服务器。
即逻辑WEB服务器和逻辑应用服务器之间是多对一的关系。
简单起见,一个逻辑WEB服务器对应一个逻辑应用服务器,就是一一对应的方式。
在一般情况下,要采用一一对应的负载均衡方式。
如图:
一一对应的方式下,又可以根据不同的情况把对应的一个WEB服务器和一个应用服务器分离部署或合并部署。
因为通常情况下大的系统的业务量比较大,为了提高处理能力和避免WEB服务器和应用服务器之间的互相影响,应该采用分离部署方式。
对于业务量小的系统,应该采用合并部署方式,部署更简单,且所需的服务器数量更少。
特殊情况下,负载均衡的分离部署方式中,可根据性能瓶颈的位置不同而采用不同的部署方式。
1、如果性能瓶颈在逻辑WEB服务器,而它所在的物理WEB
服务器资源还比较轻松的时候,则在该物理WEB服务器上多建立一个逻辑WEB服务器和相应的逻辑应用服务器对应,如下图:
2、如果性能瓶颈在逻辑WEB服务器,而它所在的物理WEB
服务器资源已经比较紧张的时候,则添加一个物理WEB服务器,上面建立一个逻辑WEB服务器和相应的逻辑应用服务器对应,如下图:
3、如果性能瓶颈在逻辑应用服务器,则在现有的或新添
加的物理应用服务器上新建一个逻辑应用服务器。
考虑到会话保持,必须添加新的逻辑WEB服务器,这就要根据原来的物理WEB服务器资源是否充足来考虑是否添加物理WEB服务器,分别如下图所示:
上述负载均衡的部署具有较强的应变能力,可根据不同的情况采取不同的方式。
为了使部署统一化,规范化,简单化,特此规定:
一般情况下应该采用一一对应的部署方式,如果需要采取更加灵活的组合方式,必须进行详细的分析、验证,才能在生产环境上使用。
2.4.负载均衡硬件设备选用及部署注意事项
综合考虑可靠性和业务处理能力(吞吐量),负载均衡器要求使用硬件设备。
负载均衡器实际上是一个第四层交换机,硬件往往附带有很多的网络接口,一台硬件可以划分成多个独立的网段,分别在不同的网段上完成负载均衡器的作用,即一台设备可以做多个应用程序的负载均衡。
针对实际情况,要求每个应用群组中的每一种物理结构使用独立的两台(保证冗余)负载均衡硬件来完成。
具体的负载均衡策略和配置根据不同应用的特点来决定,具体情况具体分析。
以上负载均衡器的部署方案只是针对一般性的应用进行的概括,对于一些特殊系统需要特别对待。
如网上银行应用,因为WEB服务器直接连接的是Internet公网,所面临的安全风险比较大,因此需使用防火墙建立多个DMZ区;同时,因为WEB服务器所需要的Internet通讯链路有多个,因此需要对数据链路做负载均衡。
在这种特殊情况下,负载均衡的方案和配置比较复杂,与上面描述的情况有较大区别。
另外,负载均衡器除了能够分发负载之外,还可以实现故障隔离,即当一台服务器发生故障时,负载均衡器会检测到(负载均衡器的HealthMonitor功能),并且将该服务器标记为故障服务器,之后的通讯请求将不再分发给有故障的服务器。
因此,一方面可以隔离故障,另一方面,可以用来进行计划内的停机维护。
3.系统软件平台
1.BS应用系统部署
B/S结构应用系统有两种部署模式:
第一种是“WEB服务器和应用服务器分离部署模式”,即WEB服务器和应用服务器分别安装在不同的硬件平台上;第二种是“WEB服务器和应用服务器合并部署的模式”,即WEB服务器和应用服务器合并安装在同一硬件平台上。
Web服务器规划使用Linux平台,应用服务器规划使用Unix平台,针对于分离部署和合并部署两种模式,相关的软件平台规划为:
1)WEB服务器和应用服务器分离部署模式:
WEB服务器使用Linux+IHS+WAS插件,应用服务器使用Unix+WAS。
2)WEB服务器和应用服务器合并部署模式:
WEB服务器使用Unix+IHS+WAS插件,应用服务器使用Unix+WAS。
如果采用IHS作为WEB服务器,不能使用WAS安装包自带的IHS程序,要使用独立安装的IHS。
对于以后开发的新项目,如果因为特殊原因,要采取不同于上述两种系统软件平台的搭配方式,必须要在项目总体方案中说明原因,以提交技术评审会评审,评审通过后才可采用。
目前行内部分应用的系统软件平台还存在着与上述
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