Eine Hochverfügbarkeitsarchitektur gewährleistet die Betriebsleistung eines Systems und verhindert ungeplante Ausfallzeiten und Unterbrechungen. In diesem Artikel erläutern wir, warum Hochverfügbarkeit wichtig ist, wie sie gemessen wird und welche Best Practices gelten.
Was ist Hochverfügbarkeit?
Hochverfügbarkeit (HA) bezeichnet die Fähigkeit eines IT-Systems, einer Komponente oder einer Anwendung, über einen bestimmten Zeitraum kontinuierlich ein hohes Maß an Betriebsleistung zu erbringen, ohne auszufallen. Umgebungen mit Hochverfügbarkeitssystemen umfassen komplexe Servercluster sowie die Fähigkeit, das System nach unerwarteten Ereignissen innerhalb kürzester Zeit wiederherzustellen.
Komponenten einer Hochverfügbarkeitsarchitektur tragen dazu bei, die Betriebszeit sicherzustellen und ungeplante Ausfallzeiten und Unterbrechungen zu vermeiden.
Komponenten einer Hochverfügbarkeitsarchitektur tragen dazu bei, die Betriebszeit sicherzustellen, und vermeiden ungeplante Ausfallzeiten und Unterbrechungen. Betriebszeit bezeichnet die Zuverlässigkeit eines Systems, funktionsfähig und verfügbar zu sein; Ausfallzeit bezeichnet dagegen die Zeiträume, in denen ein System nicht verfügbar ist.
Eine Hochverfügbarkeitsinfrastruktur ist so konfiguriert, dass sie eine hohe Leistungsqualität liefert und hohe Lasten sowie Ausfälle mit einer minimalen Ausfallzeit bewältigt. In der Regel wird die Verfügbarkeit als Prozentsatz der Betriebszeit innerhalb eines bestimmten Zeitraums angegeben.
Warum ist Hochverfügbarkeit wichtig?
Die Verfügbarkeit ist der wichtigste Aspekt eines Systems. Beim Einrichten einer IT-Umgebung für eine Organisation jeder Art muss Hochverfügbarkeit oberste Priorität haben. Die Organisation erwartet, dass die Systeme ohne Unterbrechungen verfügbar und betriebsbereit sind.
Wenn ein System aufgrund ungeplanter Ausfallzeiten und Unterbrechungen nicht verfügbar ist, können die Auswirkungen auf die Organisation oder die Nutzer enorm sein. Beispielsweise fielen die Facebook-Dienste am 4. Oktober 2021für fast sechs Stundenaus. Der ungeplante Ausfall betraf weltweit mehr als 3,5 Milliarden Nutzer, und der Social-Media-Konzern verlor schätzungsweise 6 Milliarden US-Dollar.
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Wie wird Hochverfügbarkeit gemessen?
Die Verfügbarkeit wird berechnet, indem die gesamte Betriebszeit durch den Systemzeitraum (die Summe aus Betriebszeit und Ausfallzeit) geteilt wird; das Ergebnis wird mit 100 multipliziert, um einen Prozentsatz zu erhalten.
Verfügbarkeit = (gesamte Betriebszeit / Systemzeitraum) × 100
Der Prozentsatz der Verfügbarkeit wird manchmal anhand der Anzahl der Neunen in den Ziffern bezeichnet.
Hochverfügbarkeitssysteme und -dienste werden mit dem Ziel einer Verfügbarkeit von 99,999 % sowohl während geplanter als auch ungeplanter Ausfälle entwickelt. Dies wird als Zuverlässigkeit mit fünf Neunen bezeichnet. Zum Vergleich: Eine Verfügbarkeit von vier Neunen (99,99 %) gilt als Branchenstandard. Beachten Sie, dass dies je nach Systemen und ihren Anwendungen variieren kann.
| Verfügbarkeit | Ausfallzeit pro Tag | Ausfallzeit pro Monat | Ausfallzeit pro Jahr |
|---|---|---|---|
| Eine Neun (90 %) | 2,40 Stunden | 73,05 Stunden | 36,53 Tage |
| Zwei Neunen (99 %) | 14,40 Minuten | 7,31 Stunden | 3,65 Tage |
| Drei Neunen (99,9 %) | 1,44 Minuten | 43,83 Minuten | 8,77 Stunden |
| Vier Neunen (99,99 %) | 8,64 Sekunden | 4,38 Minuten | 52,60 Minuten |
| Fünf Neunen (99,999 %) | 864,00 Millisekunden | 26,30 Sekunden | 5,26 Minuten |
| Sechs Neunen (99,9999 %) | 86,40 Millisekunden | 2,63 Sekunden | 31,56 Sekunden |
Best Practices für Hochverfügbarkeit
Es gibt verschiedene Maßnahmen, um Hochverfügbarkeit sicherzustellen. Diese Best Practices helfen dabei, im gesamten Unternehmen eine hochverfügbare Architektur bereitzustellen.
Clustering
Clustering kann bei einem Fehler in den Diensten sofort reagieren. Anwendungsdienste mit Cluster-Unterstützung können auf Ressourcen anderer Server zugreifen. Wenn der Hauptserver ausfällt, übernimmt ein sekundärer Server die Unterstützung. Hochverfügbarkeitscluster können mehrere Knoten umfassen , die Informationen gemeinsam nutzen.
Backups
Eine der wichtigsten Eigenschaften einer Hochverfügbarkeitsarchitektur besteht darin, dass Daten vor Systemausfällen geschützt sind. Eine Backup- und Wiederherstellungsstrategie stellt sicher, dass wertvolle und sensible Daten ordnungsgemäß gesichert, repliziert und wiederhergestellt werden können.
Datensynchronisierung zur Erfüllung des RPO
Die Einrichtung einer Datensynchronisierung trägt dazu bei, das Recovery Point Objective (RPO) eines Systems zu erfüllen – also „das Zeitintervall, das während einer Störung verstreichen kann, bevor die Menge der in diesem Zeitraum verlorenen Daten den maximal zulässigen Schwellenwert des Business-Continuity-Plans überschreitet“, so Druva.
Datensynchronisierung ist der Prozess, innerhalb eines Systems konsistente Daten herzustellen und diese anschließend kontinuierlich systemweit zu aktualisieren, wobei die Datenintegrität durchgehend erhalten bleibt. Um die höchstmögliche Verfügbarkeit zu erreichen, sollte das RPO auf 60 Sekunden oder weniger festgelegt werden.
RTO festlegen
Das Recovery Time Objective (RTO) bezeichnet die festgelegte maximale Zeitspanne, um Geschäftsprozesse nach einer Störung oder Katastrophe auf ein bestimmtes Serviceniveau zurückzuführen. Um eine Verfügbarkeit von fünf Neunen (99,999 %) zu erreichen, sollte das RTO auf 30 Sekunden oder weniger festgelegt werden. Es ist wichtig, das Zielsystem zu testen und sicherzustellen, dass es für den Wechsel zu diesem Modell bereit ist.
Überwachung und Ausfallplanung
Die Überwachungstools eines Systems integrieren diese Dienste und erstellen Leistungsberichte. Die Tools erkennen laufende oder bevorstehende Störungen und Katastrophen problemlos. Eine Ausfallplanung hilft der Organisation, Maßnahmen zu ergreifen und sich besser auf den Fall eines Systemausfalls vorzubereiten. Daher ist die Ausfallplanung für die Anwendung der Best Practices für Hochverfügbarkeit unerlässlich.
Hochverfügbarkeit wird von vielen Diensten erwartet, kann für ein Unternehmen jedoch manchmal schwer zu erreichen sein. Dennoch gibt es viele Anbieter, die Hochverfügbarkeitsarchitekturen unterstützen. Jedes Unternehmen muss sicherstellen, dass seine Dienste die höchstmögliche Verfügbarkeit bei minimalen Ausfällen und Ausfallzeiten bieten.
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