Warum DNS-Lastverteilung nach wie vor unverzichtbar ist

Nico Cartron

Beginnen wir mit der Geschichte eines potenziellen Kunden – eines fiktiven europäischen Unternehmens, das Laufausrüstung wie Schuhe, Socken, T-Shirts und vieles mehr herstellt. Das Unternehmen wurde in Spanien gegründet, erfreute sich dort großer Beliebtheit und expandierte schnell in weitere Länder Europas und des Nahen Ostens.

Dieses Unternehmen hat zahlreiche Websites und Anwendungen eingeführt, um seine verschiedenen Regionen und Filialen zu unterstützen. Die IT-Verantwortlichen entschieden sich frühzeitig dafür, die Websites und Anwendungen in unterschiedlichen Umgebungen zu hosten und dabei mehrere Public-Cloud-Anbieter sowie lokale Rechenzentren einzubeziehen, damit die regionalen Teams des Unternehmens eigenständig agieren konnten.

Das Unternehmen möchte diese unterschiedlichen Umgebungen nun einfacher verwalten und adaptive Anwendungen reibungsloser ausführen, um seine Blue-Green-Deployments zu unterstützen. (Dabei handelt es sich um Bereitstellungen, bei denen separate, aber identische Umgebungen erstellt werden. In einer wird die aktuelle Version einer Anwendung ausgeführt, in der anderen eine neue Version.)

Sehen wir uns an, wie DNS Load Balancing (DNSLB) diesem Unternehmen helfen kann, seine Ziele zu erreichen.

Was ist DNS-Lastverteilung?

DNS ist eines der wenigen unverzichtbaren Protokolle des Internets. Wenn ein Benutzer auf eine Anwendung oder Website zugreifen möchte, wird eine DNS-Anfrage durchgeführt, um die entsprechenden Ressourcen zu finden. Ohne DNS sind Anwendungen und Websites nicht erreichbar.

DNS (Domain Name System) ist den meisten Menschen vermutlich ein Begriff, DNS Load Balancing, auch bekannt als GSLB (Global Server Load Balancing), hingegen wahrscheinlich nicht. Kurz gesagt handelt es sich dabei um eine intelligentere Variante von DNS, die eine Steuerung des Datenverkehrs auf Grundlage des Zustands von Anwendungen und der Quell-IP-Adressen der Clients ermöglicht.

Welche Probleme löst es?

Die meisten Anwendungen werden heute nicht mehr an einem einzigen Standort, sondern in mehreren Umgebungen gehostet (z. B. lokal und in der Public Cloud oder nach Region). Dies ermöglicht zwar einen besseren Service für die Nutzer, macht es aber auch erforderlich, den Datenverkehr der Kunden zum nächstgelegenen Rechenzentrum zu leiten.

In solchen Situationen wird üblicherweise Anycast-Routing eingesetzt. Dabei muss jedoch der gesamte Datenverkehr über das Netzwerk des Anbieters laufen, wodurch Architekturen ausgeschlossen sind, die Standorte verschiedener Anbieter nutzen.

Darüber hinaus benötigen Kunden eine Möglichkeit, ein ausgefallenes Backend zu erkennen, damit keine Anfragen dorthin gesendet werden und die Benutzerfreundlichkeit nicht beeinträchtigt wird.

Hier kommt DNS Load Balancing (DNSLB) ins Spiel. Und zwar aus folgendem Grund:

• DNSLB führt regelmäßige Zustandsprüfungen durch, um sicherzustellen, dass die an einer Anwendung beteiligten Endpunkte aktiv sind.
• Darüber hinaus können die Integritätsprüfungen auch nach bestimmten Schlüsselwörtern suchen, um festzustellen, ob ein Backend fehlerfrei funktioniert. So werden Backends ausgeschlossen, die zwar erreichbar, aber nur eingeschränkt funktionsfähig sind und Inhalte nicht ordnungsgemäß bereitstellen.
• Die Geo-IP-Unterstützung ermöglicht es, Endnutzern die für sie relevantesten Inhalte bereitzustellen.
  • Beispielsweise werden alle Benutzer an einen Anycast-Webdienst weitergeleitet. Benutzer in Ländern, die weit von PoPs (Points of Presence) entfernt sind, können jedoch an ein lokales Rechenzentrum oder einen regionalen Cloud-Anbieter weitergeleitet werden.
  • Oder wenn Benutzer nicht außerhalb ihres Landes oder ihrer Region weitergeleitet werden dürfen, stellt eine geografiebasierte Richtlinie sicher, dass ihnen Inhalte vom jeweils relevanten Standort bereitgestellt werden (dies gilt auch für die Anforderungen der Datenschutz-Grundverordnung der Europäischen Union).
• DNSLB kann auch Teil eines Notfallwiederherstellungsplans sein und ermöglicht es, Benutzer an einen Ausweichstandort weiterzuleiten, falls der primäre Standort ausfällt.

In unserem Beispiel eines Unternehmens, das Laufausrüstung herstellt und dessen IT über verschiedene Umgebungen verteilt ist, bietet DNSLB eine intelligente Möglichkeit, mehr Flexibilität zu schaffen. Denn DNSLB arbeitet ausschließlich auf der DNS-Ebene, während der übrige Datenverkehr zum ausgewählten Ziel fließt (z. B. Public Cloud, privates Rechenzentrum usw.). Dadurch lässt sich eine Bindung an einen bestimmten Anbieter oder Cloud-Provider vermeiden.

Dank der verschiedenen verfügbaren Lastverteilungsalgorithmen kann das Unternehmen außerdem neue Versionen seiner Anwendungen mithilfe eines Blue-Green-Ansatzes bereitstellen (bei dem die Benutzer schrittweise auf eine neuere Version umgestellt werden) oder mit dem „Ratio“-Algorithmus sogar ein Canary Deployment durchführen – eine Bereitstellung, bei der zunächst nur eine kleine Teilmenge der Server oder Knoten umgestellt wird, bevor die übrigen folgen.

DNS-Load-Balancer als SaaS bereitgestellt

DNSLB als SaaS bietet gegenüber einer On-Premises-Lösung klare Vorteile:

• Kunden müssen sich keine Gedanken über die Bereitstellung von Hardware sowie Netzwerk- und Rackkapazitäten machen.
• Der Schutz vor Distributed-Denial-of-Service-Angriffen (DDoS) ist inbegriffen – Kunden müssen sich also nicht selbst darum kümmern.
• Anycast-Routing ermöglicht Endnutzern den Zugriff auf die DNS-Server, die ihrem Standort am nächsten sind. Dadurch werden die Latenzzeiten verkürzt und die Benutzerfreundlichkeit verbessert.

Natürlich sollte den Kunden auch eine REST-basierte API zur Verfügung stehen, damit sie Abläufe einfach automatisieren und die API in ihre bestehenden Tools und Systeme integrieren können.

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