So bewältigen Sie plötzliche Datenverkehrsspitzen und Serverüberlastungen

Für viele Einzelhändler hat sich durch die COVID-19-Pandemie das Einkaufsverhalten und die Art und Weise ihrer Kunden für die Feiertage verändert. Da ihnen der Zugang zu stationären Geschäften verwehrt blieb, strömten die Käufer stärker denn je zu Online-Händlern. Dadurch stiegen die E-Commerce-Umsätze im Jahr 2020 auf 189 Milliarden US-Dollar, ein Anstieg von 33 % gegenüber 2019 . Da zwischen den Einzelhändlern und den diesjährigen Weihnachtseinkäufen weniger als sechs Monate liegen, zeigen wir Ihnen verschiedene Möglichkeiten, wie Sie NGINX nutzen und sich auf plötzliche Verkehrsspitzen vorbereiten können.

Schritt 1: Wissen Sie, wo Sie im Vergleich zur Konkurrenz stehen

Bevor Sie Änderungen an Ihrem Stack vornehmen, sollten Sie wissen, wie sehr Sie Ihre Leistung in der „Cyber-Saison“ maximieren müssen, um erfolgreich zu sein und nicht nur zu überleben. Beginnen Sie mit dem Sammeln von Daten zur Leistung konkurrierender Websites. Die zum Laden einer Seite benötigte Zeit ist wahrscheinlich der wichtigste Messwert. Viele der heutigen ungeduldigen Benutzer verlassen eine Site, wenn sie nicht innerhalb von drei Sekunden geladen wird . Es stehen zahlreiche Tools zur Messung der Ladezeit zur Verfügung, viele davon kostenlos. Ein guter Ausgangspunkt für die Suche ist ein aktueller Testbericht von 11 Testtools von Geekflare .

Messen Sie die Ladezeit dieser Seiten:

• Startseite
• Produktsuchergebnisse
• Details zur Produktseite
• Bestätigungsseite, nachdem Sie auf die Schaltfläche „Kaufen“ geklickt haben

Das Testen der Schlüsselseiten eines halben Dutzends von Mitbewerbern sowie Ihrer eigenen Site dauert nur wenige Stunden. (Denken Sie daran, den Cache Ihres Browsers mit Umschalt+Aktualisieren zu leeren, bevor Sie die Downloadzeiten messen.) Mit den Ergebnissen ausgestattet, gehen Sie als Nächstes wie folgt vor:

• Index-Gesamtperformance . Wie lange dauert der gesamte Prozess (Besuch, Suche und Kauf) auf verschiedenen Websites?
• Identifizieren Sie Stärken und Schwächen . Finden Sie die spezifischen Bereiche, in denen Ihre Site hinsichtlich der Leistung führend, konkurrenzfähig oder schwächelnd ist.
• Beachten Sie die Funktionsunterschiede . Wie steigern Wettbewerber den Wert des Einkaufserlebnisses durch Zusatzfunktionen? Was bietet Ihre Site, um das Benutzererlebnis zu differenzieren?
• Erstellen Sie einen Plan . Wenn Sie in einem oder mehreren Bereichen der Site-Leistung deutlich hinter Ihren Mitbewerbern zurückliegen, sollten Sie versuchen, deren durchschnittliche Reaktionszeiten zu erreichen. Wenn Sie bereits konkurrenzfähig sind, arbeiten Sie daran, die Nummer 1 zu werden.

Schritt 2: Führen Sie NGINX aus, wie die meistbesuchten Websites der Welt

Anfang dieses Jahres wurde NGINX zum Webserver Nr. 1 im Internet . Wir fühlen uns geehrt, dass so viele Sites uns die Bereitstellung ihrer Websites und Apps anvertrauen, und hoffen, dass dies auch auf Sie zutrifft. Aber NGINX ist mehr als nur ein Webserver. Es handelt sich um eine All-in-One-Software, die Reverse-Proxy , Load Balancer , Cache und API-Gateway vereint.

Einer der wichtigsten Vorteile von NGINX besteht darin, dass es den Verkehrsfluss zu Ihrer Site optimiert. Stellen Sie sich NGINX als einen Türsteher vor, der den Verkehr vor Ihrem Geschäft regelt. Es bildet eine Warteschlange und lässt jeden Käufer ein (HTTP-Anfrage), wodurch das chaotische Gedränge auf dem Bürgersteig in einen reibungslosen, geordneten Ablauf im Laden verwandelt wird. Käufer werden direkt zu den spezifischen Standorten der Artikel auf ihrer Wunschliste geleitet. Dadurch wird sichergestellt, dass der Verkehr gleichmäßig verteilt ist und alle Ressourcen gleichermaßen genutzt werden.

Um dies zu erreichen, verwendet NGINX in erster Linie zwei sofort einsatzbereite Techniken:

• HTTP-Offload durch Keepalive-Verbindungen , um langsam eintreffende HTTP-Anfragen zu puffern und sie erst dann an die Backend-Server weiterzuleiten, wenn sie bereit sind. Transaktionen werden viel schneller abgeschlossen, wenn sie von NGINX (im schnellen lokalen Netzwerk) stammen, als wenn sie von einem entfernten Client stammen.
• Ausgefeiltes Lastenausgleich mit mehreren wählbaren Algorithmen, um die Verkehrsverteilung zu optimieren und die Serverressourcen so effizient wie möglich zu nutzen.

Neben der Optimierung des Verkehrsflusses gibt es hier vier weitere Möglichkeiten, wie Sie NGINX nutzen können, um Ihre Site zu optimieren und eine Serverüberlastung bei einem Verkehrsanstieg zu verhindern.

Lesen Sie weiter, um Einzelheiten zu erfahren:

• Verbessern der Reaktionszeiten von Webseiten durch Caching
• Besucherverkehr steuern mit Verkehrssteuerung
• Mehr Agilität durch flexible Skalierung nach Bedarf
• Schutz von Kundendaten durch integrierte Sicherheit

Verbessern der Reaktionszeiten von Webseiten durch Caching

Click-and-Collect , Online-Bestellungen zur Abholung im Geschäft und sogar Kundenzahlungsoptionen erhöhen die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Online-Transaktion. Das Zwischenspeichern von Inhalten mit NGINX hat einen ähnlichen Effekt auf den Webverkehr. NGINX speichert automatisch jede Datei, die es an Clients sendet, und bearbeitet nachfolgende Anforderungen für eine bestimmte Datei direkt aus dem Cache. Durch das Caching erhalten Benutzer nicht nur schneller Antworten, sondern es reduziert auch die Belastung Ihrer Upstream-Server, da diese nicht immer wieder dieselben Anfragen von Grund auf verarbeiten müssen. Abhängig von Ihrer Anwendung kann die Inhaltszwischenspeicherung das Volumen des internen Datenverkehrs um den Faktor 100 reduzieren und so die zur Bereitstellung Ihrer App erforderliche Hardwarekapazität verringern.

Weitere Einzelheiten zum Caching und Beispielkonfigurationen finden Sie in den Abschnitten „Cache und Mikrocache Ihres Site-Inhalts“ und „Leitfaden zum Caching mit NGINX und NGINX Plus“ in unserem Blog.

Verwalten des Besucherverkehrs mit Verbindungs-, Geschwindigkeits- und Bandbreitenkontrollen

Zu Stoßzeiten muss der Türsteher Ihres Geschäfts möglicherweise die Zahl der Kunden begrenzen, die ins Geschäft kommen. Dies kann aus Sicherheitsgründen (Vermeidung von Überfüllung) oder zur bevorzugten Behandlung geschätzter Kunden (VIP-Stunden, Sonderangebote nur auf Einladung usw.) geschehen. Für Webanwendungen sind ähnliche Maßnahmen erforderlich. Sie können eine Serverüberlastung verhindern, indem Sie den Datenverkehr auf Ihrer Site begrenzen und so sicherstellen, dass die Clients rechtzeitig auf die erforderlichen Ressourcen zugreifen können. NGINX (und in Containerumgebungen NGINX Ingress Controller ) bieten eine Reihe von Methoden zur Begrenzung des eingehenden Datenverkehrs, darunter:

• Gleichzeitigkeitslimits – Beschränken Sie die Anzahl gleichzeitiger Anfragen, die an jeden Server weitergeleitet werden, um sie an die begrenzte Anzahl von Arbeitsthreads oder -prozessen in jedem Server anzupassen.
• Anforderungsratenbegrenzungen – Wenden Sie eine sekunden- oder minutenweise Begrenzung der Anforderungen jedes Clients an, um eine Serverüberlastung für Dienste wie ein Zahlungsgateway oder eine komplexe Suche zu verhindern (weitere Informationen finden Sie in unserem Blog unter „Ratenbegrenzung mit NGINX und NGINX Plus“ ).
• Bandbreitenbegrenzungen – Kontrollieren Sie die Datenmenge, die ein Client bei jeder Verbindung herunterladen kann

Bei Bedarf können Sie zwischen verschiedenen Client-Typen differenzieren. Vielleicht erstreckt sich das Liefergebiet Ihres Shops nicht bis nach Asien oder Sie möchten Benutzern Priorität einräumen, die Artikel in ihrem Einkaufskorb haben. Sie können Cookies, Geolokalisierungsdaten und andere Parameter nutzen, um zu steuern, wie NGINX Verkehrsbeschränkungen anwendet.

Vermeiden Sie Serverüberlastung mit elastischer Skalierung

Wenn Sie nicht über die entsprechende Infrastruktur verfügen, können Datenverkehrsspitzen leicht zu einer Serverüberlastung führen. Die leichte, ereignisgesteuerte Architektur von NGINX maximiert die App-Bereitstellungsleistung mit der Infrastruktur, die Sie bereits haben. Unsere Größenleitfäden für NGINX Ingress Controller und für NGINX Plus in Bare-Metal- und virtualisierten Umgebungen helfen Ihnen dabei, die genauen Betriebskosten für die Leistung und Skalierung zu ermitteln, auf die Sie sich vorbereiten.

Es gibt zusätzliche NGINX-Funktionen, die DevOps-Teams nutzen können, um Verkehrsspitzen effektiv zu bewältigen:

• Stellen Sie NGINX und Ihre Apps in Cloud-Umgebungen bereit. NGINX ist in den Marktplätzen wichtiger Cloud-Umgebungen wie AWS , Google Cloud Platform und Microsoft Azure verfügbar. Jeder Cloud-Anbieter unterstützt die automatische Skalierung, um die Anzahl der App-Instanzen als Reaktion auf Nachfrageänderungen anzupassen. Weitere Informationen finden Sie in der Autoscaling-Dokumentation zu AWS , GCP und Azure .
• Stellen Sie Container in einer Kubernetes-Umgebung bereit. NGINX Ingress Controller und NGINX Service Mesh umfassen mehrere Funktionen, die die Widerstandsfähigkeit von Kubernetes-Apps erhöhen . Sie können Ihre Anwendungs-Pods je nach Benutzerbedarf horizontal skalieren, fast ohne zusätzliche Latenz für Echtzeitbenutzer.
• Verwenden Sie die NGINX Plus-API, um die von NGINX Plus ausgeglichenen Backend-Server dynamisch zu skalieren .

Schützen Sie Kundendaten mit integrierter Sicherheit

Die Absicherung von Transaktionen ist für jede Website eine Grundvoraussetzung, insbesondere jedoch für Online-Händler, die Kreditkarteninformationen verarbeiten. Wie unglückselige Einzelhändler wie Target aus erster Hand wissen, kann ein Verstoß einen Schaden für die Marke und Klagen nach sich ziehen. Target reagierte auf den Datenmissbrauch im Jahr 2014 mit Verbesserungen, die die Transparenz verbesserten und die Sicherheit erhöhten. Heben Sie sich von der Konkurrenz ab und bieten Sie eines der sichersten Einkaufserlebnisse auf dem Markt. Dazu implementieren Sie:

• Eine Sichtbarkeitsstrategie , die Ihnen hilft, Schwachstellen frühzeitig zu erkennen
• Authentifizierung und Autorisierung werden bei Ihren Load Balancern und Ingress-Controllern zentralisiert, sodass Sie eine robuste Single Sign-On-Option (SSO) implementieren können, die einfach zu konfigurieren ist.
• Eine leichte, leistungsstarke WAF , die über die OWASP Top 10- und PCI DDS-Schwachstellen hinaus schützt
• Ein Service Mesh , das sicherstellt, dass die gesamte Kommunikation mTLS-verschlüsselt ist, sodass keine sensiblen Daten über die Leitung gelangen, die Hacker stehlen könnten

Jetzt sind Sie bereit

Wenn Sie Ihre Web-Eigenschaften jetzt mit unseren unternehmenstauglichen Lösungen ausstatten, können Sie sicher sein, dass Sie für alles gerüstet sind, was die Einkaufssaison zum Jahresende 2021 bereithält (oder online!)

Für alle unsere kommerziellen Lösungen sind kostenlose 30-Tage -Testversionen verfügbar:

• F5 NGINX Plus und NGINX App Protect
• F5 NGINX Ingress Controller und NGINX App Protect
• F5 NGINX Management Suite [früher NGINX Controller und NGINX Instance Manager]

Oder beginnen Sie mit kostenlosen Open Source-Angeboten:

• NGINX Open Source
• NGINX Service Mesh
• NGINX-Einheit

Dieses Blog enthält Beiträge von Owen Garrett und Floyd Smith.