So bewältigen Sie plötzliche Traffic-Spitzen und Serverüberlastungen

NGINX | 14. Juli 2021

Für viele Einzelhändler hat die COVID‑19-Pandemie verändert, wo und wie ihre Kunden ihre Weihnachtseinkäufe erledigen. Da ihnen der Zugang zu stationären Geschäften verwehrt blieb, strömten mehr Käufer als je zuvor zu Onlinehändlern, wodurch der E‑Commerce-Umsatz im Jahr 2020 auf 189 Milliarden US-Dollar stieg – ein Plus von 33 % gegenüber 2019. Da den Einzelhändlern weniger als sechs Monate bis zum diesjährigen Weihnachtsgeschäft bleiben, zeigen wir Ihnen verschiedene Möglichkeiten, wie Sie NGINX nutzen und sich auf plötzliche Lastspitzen vorbereiten können.

Schritt 1: Ermitteln Sie Ihre Position im Vergleich zur Konkurrenz

Bevor Sie Änderungen an Ihrem Stack vornehmen, sollten Sie zunächst ermitteln, wie stark Sie Ihre Performance während der „Cyber Season“ optimieren müssen, um nicht nur zu überleben, sondern erfolgreich zu sein. Erfassen Sie dazu zunächst Daten zur Performance konkurrierender Websites. Die Ladezeit einer Seite ist dabei wahrscheinlich die wichtigste Kennzahl – viele der ungeduldigen Nutzer von heute verlassen eine Website, wenn sie nicht innerhalb von drei Sekunden geladen wird. Zur Messung der Ladezeit stehen zahlreiche Tools zur Verfügung, viele davon kostenlos. Ein guter Ausgangspunkt ist ein aktueller Geekflare-Test von 11 Test-Tools.

Erwägen Sie, die Ladezeit für diese Seiten zu messen:

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

Das Testen wichtiger Seiten von einem halben Dutzend Wettbewerbern sowie Ihrer eigenen Website dauert nur wenige Stunden. (Leeren Sie unbedingt Ihren Browser-Cache mit Umschalttaste+Aktualisieren, bevor Sie die Ladezeiten messen.) Mit den Ergebnissen können Sie anschließend Folgendes tun:

Gesamtperformance bewerten. Wie lange dauert der gesamte Prozess (Besuch, Suche und Kauf) auf verschiedenen Websites?
Stärken und Schwächen identifizieren. Ermitteln Sie die konkreten Bereiche, in denen die Performance Ihrer Website führend oder wettbewerbsfähig ist beziehungsweise hinterherhinkt.
Unterschiede bei den Funktionen beachten. Wie werten Wettbewerber das Einkaufserlebnis durch zusätzliche Funktionen auf? Was bietet Ihre Website, um sich beim Nutzererlebnis abzuheben?
Erstellen Sie einen Plan. Wenn Sie in einem oder mehreren Bereichen der Website-Performance deutlich hinter Ihren Mitbewerbern liegen, sollten Sie deren durchschnittliche Reaktionszeiten erreichen. Wenn Sie bereits konkurrenzfähig sind, arbeiten Sie darauf hin, die Nummer 1 zu werden.

Schritt 2: Betreiben Sie NGINX wie die meistbesuchten Websites der Welt

Anfang dieses Jahres wurde NGINX zum meistgenutzten Webserver im Internet. Wir fühlen uns geehrt, dass so viele Websites darauf vertrauen, dass wir ihre Websites und Apps bereitstellen, und hoffen, dass auch Sie uns Ihr Vertrauen schenken. Doch NGINX ist mehr als nur ein Webserver. Es ist eine All-in-One-Software, die als Reverse-Proxy, Load-Balancer, Cache und API-Gateway fungiert.

Einer der wichtigsten Vorteile von NGINX besteht darin, den Datenverkehr zu Ihrer Website zu optimieren. Stellen Sie sich NGINX als Türsteher vor, der den Andrang vor Ihrem Geschäft regelt. NGINX lässt die Kunden (HTTP-Anfragen) geordnet anstehen und nach und nach eintreten. So wird aus dem chaotischen Gedränge auf dem Gehweg ein reibungsloser, geordneter Kundenstrom im Geschäft. Die Kunden werden gezielt zu den Artikeln auf ihren Wunschlisten geleitet. Dadurch wird der Datenverkehr gleichmäßig verteilt und alle Ressourcen werden gleichermaßen genutzt.

NGINX setzt hierfür in erster Linie zwei sofort einsatzbereite Techniken ein:

HTTP-Offloading mithilfe von Keepalive-Verbindungen, um langsam eingehende HTTP-Anfragen zwischenzuspeichern und erst dann an die Backend-Server weiterzuleiten, wenn sie vollständig eingegangen sind. Transaktionen werden wesentlich schneller abgeschlossen, wenn sie von NGINX (im schnellen lokalen Netzwerk) statt von einem entfernten Client ausgehen.
Ausgereifter Lastenausgleich mit mehreren Algorithmen zur Auswahl, um die Verteilung des Datenverkehrs zu optimieren und die Serverressourcen so effizient wie möglich zu nutzen.

Neben der Optimierung des Datenverkehrs gibt es vier weitere Möglichkeiten, wie Sie NGINX nutzen können, um Ihre Website zu optimieren und eine Überlastung des Servers bei stark ansteigendem Datenverkehr zu verhindern.

Lesen Sie weiter, um mehr zu erfahren über:

Verbesserung der Antwortzeiten von Webseiten durch Caching
Besucherverkehr mit Datenverkehrskontrollen verwalten
Mehr Agilität durch bedarfsgerechte elastische Skalierung
Schutz von Kundendaten durch integrierte Sicherheit

Verbesserung der Reaktionszeiten von Webseiten durch Caching

Click & Collect, Onlinebestellungen zur Abholung im Geschäft und sogar verschiedene Zahlungsoptionen erhöhen die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Online-Transaktion. Content-Caching mit NGINX hat einen ähnlichen Effekt auf den Web-Traffic. NGINX speichert automatisch jede an Clients gesendete Datei und beantwortet nachfolgende Anfragen nach derselben Datei direkt aus dem Cache. Caching sorgt nicht nur dafür, dass Antworten schneller bei den Benutzern ankommen, sondern reduziert auch die Last auf Ihren Upstream-Servern, da diese dieselben Anfragen nicht immer wieder von Grund auf neu verarbeiten müssen. Je nach Anwendung kann Content-Caching das interne Datenverkehrsvolumen um den Faktor 100 reduzieren, wodurch weniger Hardwarekapazität für die Bereitstellung Ihrer Anwendung benötigt wird.

Weitere Informationen zum Caching und Beispielkonfigurationen finden Sie in den Beiträgen „Cache und Microcache für die Inhalte Ihrer Website“ und „Ein Leitfaden zum Caching mit NGINX und NGINX Plus“ in unserem Blog.

Besucherverkehr mit Verbindungs-, Anforderungsraten- und Bandbreitenbegrenzungen steuern

Zu Stoßzeiten muss der Türsteher Ihres Geschäfts möglicherweise die Zahl der eintretenden Kunden begrenzen. Dies kann aus Sicherheitsgründen (um Überfüllung zu vermeiden) oder zur bevorzugten Behandlung geschätzter Kunden (VIP-Zeiten, exklusive Aktionen nur für geladene Gäste usw.) erforderlich sein. Webanwendungen müssen ähnliche Maßnahmen ergreifen. Sie können eine Überlastung des Servers verhindern, indem Sie den Datenverkehr zu Ihrer Website begrenzen und so sicherstellen, dass Clients rechtzeitig auf die benötigten Ressourcen zugreifen können. NGINX (und in Containerumgebungen der NGINX Ingress Controller) bietet verschiedene Methoden zur Begrenzung des eingehenden Datenverkehrs, darunter:

Parallelitätsbegrenzungen – Begrenzen Sie die Anzahl der gleichzeitig an die einzelnen Server weitergeleiteten Anfragen entsprechend der dort jeweils begrenzten Anzahl an Worker-Threads oder -Prozessen.
Begrenzung der Anfragerate – Begrenzen Sie die Anfragen jedes Clients pro Sekunde oder Minute, um eine Überlastung des Servers bei Diensten wie einem Zahlungs-Gateway oder einer komplexen Suche zu verhindern (weitere Informationen finden Sie unter „Ratenbegrenzung mit NGINX und NGINX Plus“ in unserem Blog)
Bandbreitenbegrenzungen – Begrenzen Sie die Datenmenge, die ein Client pro Verbindung herunterladen kann

Bei Bedarf können Sie zwischen verschiedenen Clienttypen unterscheiden. Vielleicht erstreckt sich das Liefergebiet Ihres Shops nicht bis nach Asien, oder Sie möchten Benutzer bevorzugen, die Artikel in ihrem Warenkorb haben. Mithilfe von Cookies, Geolokalisierungsdaten und anderen Parametern können Sie steuern, wie NGINX Traffic-Limits anwendet.

Serverüberlastung durch elastische Skalierung vermeiden

Verkehrsspitzen können schnell zu einer Überlastung der Server führen, wenn keine ausreichende Infrastruktur vorhanden ist. Die schlanke, ereignisgesteuerte Architektur von NGINX maximiert die Anwendungsbereitstellungsleistung mit Ihrer bereits vorhandenen Infrastruktur. Unsere Leitfäden zur Dimensionierung des NGINX Ingress Controller und von NGINX Plus auf Bare-Metal-Systemen sowie in virtualisierten Umgebungen helfen Ihnen, die Betriebskosten für die angestrebte Leistung und Skalierung präzise zu ermitteln.

Es gibt weitere NGINX-Funktionen, die DevOps-Teams nutzen können, um bei Lastspitzen effektiv zu skalieren:

Stellen Sie NGINX und Ihre Anwendungen in Cloud-Umgebungen bereit. NGINX ist auf den Marktplätzen großer Cloud-Anbieter wie AWS, Google Cloud Platform und Microsoft Azure verfügbar. Jeder Cloud-Anbieter unterstützt die automatische Skalierung, um die Anzahl der Anwendungsinstanzen an Nachfrageänderungen anzupassen. Weitere Informationen finden Sie in der Dokumentation zur automatischen Skalierung bei AWS, GCP und Azure.
Stellen Sie Container in einer Kubernetes-Umgebung bereit. NGINX Ingress Controller und NGINX Service Mesh bieten zahlreiche Funktionen, die die Ausfallsicherheit von Kubernetes-Anwendungen erhöhen. Sie können Ihre Anwendungs-Pods je nach Benutzernachfrage horizontal skalieren, wobei für Echtzeitnutzer nahezu keine zusätzliche Latenz entsteht.
Verwenden Sie die NGINX Plus-API, um die Backend-Server dynamisch zu skalieren, deren Last von NGINX Plus verteilt wird.

Kundendaten mit integrierten Sicherheitsfunktionen schützen

Sichere Transaktionen sind für jede Website eine Grundvoraussetzung, insbesondere aber für Onlinehändler, die Kreditkartendaten verarbeiten. Wie betroffene Einzelhändler wie Target aus eigener Erfahrung wissen, kann eine Datenschutzverletzung den Ruf einer Marke schädigen und Klagen nach sich ziehen. Target reagierte auf seine Datenschutzverletzung im Jahr 2014 mit Verbesserungen, die für mehr Transparenz und höhere Sicherheit sorgten. Heben Sie sich mit einem der sichersten Einkaufserlebnisse auf dem Markt von der Konkurrenz ab, indem Sie Folgendes implementieren:

Eine Transparenzstrategie zur frühzeitigen Erkennung von Sicherheitslücken
Zentralisierte Authentifizierung und Autorisierung an Ihren Load Balancern und Ingress-Controllern, sodass Sie eine robuste und einfach zu konfigurierende Single-Sign-on-Lösung (SSO) implementieren können
Eine schlanke, leistungsstarke WAF mit einem Schutz, der weit über die OWASP Top 10 und PCI-DDS-Sicherheitslücken hinausgeht
Ein Service-Mesh stellt sicher, dass die gesamte Kommunikation mit mTLS verschlüsselt ist, sodass keine sensiblen Daten während der Übertragung von Hackern gestohlen werden können

Jetzt sind Sie bereit

Wenn Sie Ihre Webangebote jetzt mit unseren Lösungen auf Enterprise-Niveau ausstatten, können Sie sicher sein, dass Sie für alles gerüstet sind, was die Weihnachtseinkaufssaison 2021 im Laden (oder online!) bereithält.

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