Was ist Serverredundanz?

Es handelt sich dabei um einen reibungslosen Failover-Prozess, der es Anwendungen, Websites und kritischen Diensten ermöglicht, online und für die Benutzer zugänglich zu bleiben, wodurch kostspielige Ausfallzeiten verhindert und die Business Continuity selbst bei unerwarteten technischen Problemen aufrecht erhalten wird.

Darüber hinaus beinhaltet Serverredundanz die Schaffung einer robusten Systemarchitektur, in der kritische Elemente dupliziert werden. In robusteren Konfigurationen kann sich die Redundanz auf ganze Rechenzentren in verschiedenen geografischen Regionen erstrecken, um sich vor Katastrophen am gesamten Standort zu schützen.

Serverredundanz ist von entscheidender Bedeutung, da sie die Unausweichlichkeit von Systemausfällen und die Notwendigkeit von Disaster Recovery direkt anspricht, um Dienstunterbrechungen zu verhindern. In jeder komplexen IT-Umgebung können Hardwarekomponenten fehlerhaft arbeiten, Software kann abstürzen, Netzwerke können stocken und die Stromversorgung unterbrochen werden.

Ohne Redundanz kann ein solcher Ausfall eines Primärservers oder seiner kritischen Komponenten zu sofortigen Ausfallzeiten der gehosteten Anwendungen oder Dienste führen. Durch diese Ausfallzeit wird der Benutzerzugriff gestört, interne Abläufe werden unterbrochen und alle Prozesse, die von diesem Server abhängig sind, werden effektiv gestoppt.

Neben der Aufrechterhaltung der Betriebskontinuität geht die Bedeutung der Serverredundanz auch auf wichtige Geschäftsaspekte ein.

Dienstausfälle schlagen sich direkt in spürbaren Verlusten nieder, darunter Umsatzeinbußen durch unterbrochene Verkäufe oder Transaktionen, Produktivitätseinbußen, wenn Mitarbeiter nicht mehr arbeiten können, und potenzielle Schäden an der Datenintegrität bei unkontrollierten Ausfällen.

Darüber hinaus untergraben häufige oder längere Ausfallzeiten das Vertrauen der Kunden und schädigen den Ruf ihrer Marke, wodurch Benutzer möglicherweise zu zuverlässigeren Wettbewerbern veranlasst werden. Für viele Unternehmen, insbesondere in Branchen wie dem Finanz- und Gesundheitswesen, setzen strenge behördliche Auflagen oder vertragliche Service Level Agreements (SLAs) hohe Uptime voraus, was Redundanz nicht nur vorteilhaft, sondern oft auch obligatorisch macht. Investitionen in Redundanz sind daher eine entscheidende Strategie, um finanzielle Risiken zu mindern, den Ruf des Unternehmens zu schützen, die Compliance sicherzustellen und eine zuverlässige Nutzererfahrung zu gewährleisten.

Die effektive Implementierung von Serverredundanz erfordert eine sorgfältige Planung und Ausführung, die auf Ihre spezifischen betrieblichen Anforderungen und die technische Umgebung zugeschnitten ist. Der Prozess beginnt in der Regel mit einer gründlichen Bewertung, um zu ermitteln, welche Anwendungen, Services und Daten am kritischsten sind und daher Redundanz erfordern.

Hierzu müssen klare Ziele definiert werden, wie die maximal tolerierbare Ausfallzeit (Recovery Time Objective, RTO) und der akzeptable Umfang des Datenverlusts (Recovery Point Objective, RPO).

Basierend auf diesen Anforderungen und Budgetüberlegungen können Sie die geeignete Redundanzstrategie auswählen, sei es Failover-Clustering (aktiv/passiv oder aktiv/aktiv), Lastausgleich über mehrere Server, Datenreplikation, Implementierung geografisch getrennter Disaster-Recovery-Standorte oder eine Kombination aus diesen.

Cloud-Computing-Plattformen bieten häufig integrierte Redundanzoptionen wie Verfügbarkeitszonen oder verwaltete redundante Datenbankdienste, die die Implementierung vereinfachen können. Die grundlegende Implementierungsphase umfasst die Konfiguration von Servern, Massenspeicher, Netzwerkverbindungen und den gewählten Redundanzmechanismen. Dazu gehört auch die Einrichtung einer Überwachung zur Erkennung von Fehlern und die Implementierung automatisierter Prozesse wie IP-Failover, um den Übergang zu verwalten.

IP-Failover ist ein kritischer Mechanismus, der in vielen Virtual Private Cloud- und Server-Redundanzkonfigurationen verwendet wird, um einen nahtlosen Übergang von einem ausgefallenen Primärserver zu einem redundanten Standby-Server zu gewährleisten, ohne dass clientseitige Änderungen erforderlich sind.

Im Wesentlichen handelt es sich dabei um den Prozess der automatischen Neuzuweisung einer IP-Adresse, die einem Dienst vom ausgefallenen Server zugeordnet ist, an den Backup-Server, der dessen Funktionen übernimmt.

Der Zugriff auf Dienste erfolgt in der Regel über eine bestimmte IP-Adresse. Wenn diese IP-Adresse nicht mehr erreichbar ist, weil der Server, auf dem sie gehostet wird, ausfällt, verlieren Clients die Verbindung. IP-Failover löst dieses Problem, indem sichergestellt wird, dass die IP-Adresse des Dienstes aktiv bleibt, nur auf einem anderen Computer gehostet.

Dies wird häufig durch eine „Floating“- oder „virtuelle“ IP-Adresse erreicht, die nicht permanent an die Netzwerkschnittstelle eines einzelnen Servers gebunden ist. Überwachungssysteme, die oft Teil eines Hochverfügbarkeitsclusters oder Loadbalancers sind, erkennen, wenn der Primärserver nicht mehr reagiert.

Bei Erkennen eines Fehlers löst das System automatisch einen Prozess aus, um diese Floating IP Adresse der Netzwerkschnittstelle des jeweiligen Backup Servers zuzuweisen. Netzwerkgeräte lernen schnell (oft über Protokolle wie ARP), dass die IP-Adresse nun der Hardware-MAC-Adresse des Backup-Servers entspricht und leiten den Traffic entsprechend um.

Was sollte für eine optimale Leistung noch redundant sein?

Um echte Resilienz und optimale Leistung zu erreichen, müssen Sie nicht nur die Server selbst im Blick haben. Verschiedene andere Komponenten innerhalb der Infrastruktur sind kritische „Single Points of Failure“, wenn sie nicht mit Redundanz konzipiert sind.

Für ein robustes und hochverfügbares System ist es von entscheidender Bedeutung, dass diese Elemente auch dupliziert werden oder über Failover-Funktionen verfügen.

• Backups Bieten Sie Datenredundanz und ermöglichen Sie die Wiederherstellung nach Beschädigungen, versehentlichem Löschen, Ransomware-Angriffen oder katastrophalen Ausfällen, selbst wenn Redundanzsysteme im laufenden Betrieb ebenfalls beeinträchtigt werden könnten.
   
• Festplatten: Vermeiden Sie Serverausfallzeiten und Datenverluste aufgrund von Ausfällen einzelner Laufwerke, indem Sie Technologien wie RAID (Redundant Array of Independent Disks) einsetzen, die den kontinuierlichen Datenzugriff und die Systemleistung gewährleisten.
   
• Netzteile: Stellen Sie einen kontinuierlichen Serverbetrieb sicher, indem Sie ein abruptes Herunterfahren verhindern, wenn ein einzelnes internes Netzteil innerhalb des Servergehäuses ausfällt.
   
• Internet-Konnektivität: Sichern Sie externen Netzwerkzugriff und Dienstverfügbarkeit für Benutzer, indem Sie mehrere Internetdienstanbieter (Internet Service Provider, ISPs) und verschiedene Netzwerkpfade verwenden, um Anbieterausfälle oder Kabelabbrüche zu vermeiden.

Effektive Serverredundanz beginnt mit gründlicher Planung und einem Design, das sich darauf konzentriert, einzelne Ausfallpunkte im gesamten Infrastruktur-Stack zu eliminieren.

Klare Definition der Recovery Time Objectives (RTO) und Recovery Point Objectives (RPO) für kritische Services sowie Auswahl von Redundanzstrategien, wie Failover-Clustering, Lastausgleich oder Replikation, die auf diese Ziele und Ihr Budget abgestimmt sind.

Streben Sie nach Automatisierung sowohl bei der Fehlererkennung als auch im Failover-Prozess selbst, da automatisierte Systeme die schnelle Reaktion bieten, die erforderlich ist, um Ausfallzeiten effektiv zu minimieren.

Denken Sie daran, Redundanz nicht nur für Server, sondern auch für unterstützende Komponenten wie Netzwerkpfade, Speichersysteme und Stromquellen zu berücksichtigen, um eine echte Resilienz zu gewährleisten.