Glossar

Was ist Hochverfügbarkeit?

Hochverfügbarkeit (HA) bezieht sich auf die Fähigkeit eines Systems, kontinuierlich – ohne Ausfallzeiten oder Störungen – zu arbeiten, in der Regel mithilfe integrierte Failover-Mechanismen. Hochverfügbarkeitssysteme sind so konzipiert, dass sie auch bei unerwarteten Ereignissen ohne Ausfälle arbeiten.

Warum Hochverfügbarkeit wichtig ist

Das Hauptziel der HA ist es, Ausfallzeiten zu vermeiden, d. h. die Zeit, in der ein System, ein Dienst, eine Anwendung, ein Cloud-Dienst oder eine Funktion nicht verfügbar ist oder nicht ordnungsgemäß funktioniert. Ausfallzeiten führen zu Umsatzeinbußen, Produktivitätsverlusten und einem Reputationsschaden eines Unternehmens. Deshalb ist HA so wichtig für:

  • Geschäftskontinuität – HA stellt sicher, dass kritische Systeme, Features und Funktionen immer wie erwartet ausgeführt werden. HA-Systeme erholen sich schnell von Ausfällen, sodass Organisationen ihre Kunden weiterhin wie erwartet bedienen können (vorzugsweise ohne spürbare Ausfälle).
  • Verbesserte Benutzerfreundlichkeit – Schnelle und zuverlässige Systeme tragen dazu bei, die Kundenzufriedenheit aufrechtzuerhalten und die negativen Auswirkungen von Umsatzeinbußen, gefährdeten Daten und Produktivitätsverlusten zu vermeiden.
  • Wettbewerbsvorteil – Eine hohe Verfügbarkeit hilft den Organisationen, sich durch schnellere und zuverlässigere Dienste als die Konkurrenz zu profilieren, was ihr Engagement für die Gesamtqualität und die Kundenzufriedenheit unterstreicht.

Arten von Hochverfügbarkeit

Es gibt verschiedene Arten von HA, die je nach dem erforderlichen Redundanzgrad, der erforderlichen Fehlertoleranz und der Art des zu schützenden Systems klassifiziert werden können. Zu den gängigsten Arten von HA gehören:

  • Aktiv-passiv – Ein Backup-System wird in einem passiven oder Standby-Modus gehalten und wird nur aktiv, wenn das primäre System ausfällt. Diese Methode des Failover-Schutzes erfordert manchmal einen manuellen Eingriff, um zum Backup-System zu wechseln.
  • Aktiv-aktiv – Mehrere Systeme werden aktiv ausgeführt und teilen sich die Workload. Wenn ein System ausfällt, übernehmen andere Systeme automatisch die Workload. Diese Art von HA erfordert eine komplexere Konfiguration und Koordination zwischen den Systemen, bietet aber eine bessere Leistung und Skalierbarkeit als eine manuelle Option.

Dieses Diagramm zeigt einen aktiv-passiven HA-Cluster aus zwei NGINX Plus-Servern. NGINX unterstützt auch aktiv-aktive und andere HA-Konfigurationen.

 

 

Diagramm

Wie wird Hochverfügbarkeit implementiert?

Redundanz- und Failover-Mechanismen verhindern Einzelausfälle, sodass der Ausfall einer Komponente den Betrieb des gesamten Systems, der Anwendung oder der Funktion nicht beeinträchtigt. Zu den gängigen Mechanismen gehören:

  1. Redundante Komponenten – Stellen Sie mehrere Server, Netzwerkverbindungen, Speichersysteme und Stromversorgungsquellen innerhalb des Systems bereit. Wenn eine Komponente ausfällt, übernimmt eine andere ohne Unterbrechung.
  2. Überwachung und Warnungen – Ständige Überwachung der Leistung und Verfügbarkeit. Wenn ein Stromausfall oder ein anderes Problem festgestellt wird, wird eine Warnung generiert. Systemadministratoren können Probleme schnell erkennen und beheben und so das Risiko von Ausfallzeiten verringern.
  3. Lastausgleich – Ein oder mehrere spezialisierte Server fangen Anforderungen ab, die für eine Gruppe von (Backend-)Systemen bestimmt sind, und verteilen den Datenverkehr unter ihnen, um eine optimale Leistung zu erzielen. Fällt ein Backend-System aus, leiten die Load Balancer eingehende Anforderungen automatisch an die anderen Systeme um.
  4. Failover-Mechanismen – Setzen Sie Aktiv-Passiv- oder Aktiv-Aktiv-Konfigurationen oder Failover-Clustering ein, um sicherzustellen, dass bei Ausfall eines Systems ein anderes System mit minimaler Unterbrechung übernehmen kann.
  5. Backup- und Wiederherstellungssysteme – Stellen Sie sicher, dass Daten und Anwendungen im Falle eines Ausfalls schnell wiederhergestellt werden können. Die Systeme können hybride Systeme sein, die sich an verschiedenen Standorten befinden, Cloud-basiert sind oder nach einem Ausfall schnell wieder online gehen.

So wird Hochverfügbarkeit unterstützt

Welche Dienste und Ressourcen Sie für die Bereitstellung von HA benötigen, hängt von der Art des Systems, der Art der HA und den spezifischen Anforderungen Ihrer Organisation ab. Zu den unterstützenden Elementen gehören:

  • Technischer Support – Die erste Verteidigungslinie für Organisationen, die Hilfe mit ihren HA-Systemen benötigen. Engagierte Support-Mitarbeiter können bei der Fehlersuche, Diagnose und Lösung von Problemen helfen. Sie können auch Anleitungen zu bewährten Praktiken für die Aufrechterhaltung eines hohen Verfügbarkeitsniveaus geben.
  • Wartung und Upgrades – Um einsatzfähig und sicher zu bleiben, müssen HA-Systeme regelmäßig gewartet werden und mit den neuesten Softwareversionen arbeiten.
  • Notfallwiederherstellungspläne – Entscheidend bei Organisationen, die ihre Systeme schnell wiederherstellen müssen. Dank der im Voraus festgelegten und dokumentierten Verfahren müssen sich die Systemadministratoren in Notfällen Lösungen nicht mehr merken oder diese entwickeln.
  • Dokumentation und Schulung – Hilft Systemadministratoren dabei, die Verwaltung ihrer HA-Systeme zu verstehen. Die Dokumentation kann bewährte Praktiken, Tutorials und Schulungen umfassen.

Bewährte Praktiken: Hochverfügbarkeit

Die Einhaltung von bewährten Praktiken verbessert die betriebliche Leistung und minimiert kostspielige Ausfallzeiten. Diese allgemeinen bewährten Praktiken können auf die Systeme, Standorte und gewünschten Ergebnisse einer Organisation zugeschnitten werden.

  • Integration von Redundanz – Jede Ebene des Systems, von den Hardware-Komponenten bis zu den Netzwerkverbindungen, wird verstärkt, sodass das System auch bei Ausfall einer Komponente noch wie erwartet funktioniert.
  • Lastausgleich des Datenverkehrs – Durch die Verteilung eingehender Anforderungen über mehrere Systeme hinweg ermöglichen Sie es den noch funktionierenden Systemen, bei Ausfall eines Systems zu übernehmen.
  • Überwachung von Leistung und Verfügbarkeit – Kontinuierliche Überwachung und Warnmeldungen verkürzen die Zeit, die für die Identifizierung und Lösung von Problemen benötigt wird.
  • Häufiges Testen und Validieren von Failover-Mechanismen – Routinemäßige Tests, um festzustellen, ob die Failover-Mechanismen im Falle einer Störung noch in der Lage sind, eine Funktion zuverlässig zu übernehmen.
  • Backup- und Wiederherstellungsverfahren – Stellen Sie sicher, dass Daten und Anwendungen im Falle eines Ausfalls schnell wiederhergestellt werden können.
  • Regelmäßige Aktualisierung und Wartung der Systeme – So bleiben Anwendungen und Systeme betriebsbereit und sicher.
  • Schulung des Personals – Regelmäßige Tests und die Festigung der Verfahren müssen zum Standardverfahren gehören, insbesondere für Einzelpersonen und Teams, die für HA zuständig sind.
  • Berücksichtigung von Cloud-Lösungen – Cloud-Speicher und Notfallwiederherstellung bedeuten, dass Systeme unabhängig vom Ort des Ausfalls weiterarbeiten können.
  • Überwachung der Sicherheit – Implementieren Sie Maßnahmen, die Datenverletzungen oder den Zugriff auf Systeme durch böswillige Akteure oder unberechtigte Benutzer verhindern.