Hochverfügbarkeit: Was das ist und wie Sie sie erreichen können

Zwar lässt sich die Möglichkeit von Ausfallzeiten nicht vollständig ausschließen, doch können IT-Teams Strategien umsetzen, um das Risiko von Betriebsunterbrechungen aufgrund von Systemausfällen zu minimieren. Eine der effizientesten Methoden zum Management des Ausfallrisikos ist die Hochverfügbarkeit (HA), die eine maximale Betriebszeit ermöglicht.

Was versteht man unter Hochverfügbarkeit?

Bei diesem Konzept geht es darum, einzelne Ausfallquellen zu beseitigen, um sicherzustellen, dass der Dienst auch dann noch verfügbar ist, wenn eine der Komponenten – beispielsweise ein Server – ausfällt. Der Begriff „Hochverfügbarkeit“ wird oft synonym mit Hochverfügbarkeitssystemen, Hochverfügbarkeitsumgebungen oder Hochverfügbarkeitsservern verwendet. Dank Hochverfügbarkeit kann Ihre IT-Infrastruktur auch dann weiter funktionieren, wenn einige ihrer Komponenten ausfallen.

Hochverfügbarkeit ist für geschäftskritische Systeme von großer Bedeutung, da eine Dienstunterbrechung dort negative Auswirkungen auf den Geschäftsbetrieb haben und zu zusätzlichen Kosten oder finanziellen Verlusten führen kann. Auch wenn Hochverfügbarkeit die Gefahr einer Dienstunterbrechung nicht vollständig beseitigt, stellt sie doch sicher, dass das IT-Team alle notwendigen Maßnahmen ergriffen hat, um die Geschäftskontinuität zu gewährleisten.

Kurz gesagt bedeutet Hochverfügbarkeit, dass es keinen einzelnen Ausfallpunkt gibt. Alle Komponenten – vom Load Balancer über die Firewall und den Router bis hin zum Reverse-Proxy und den Überwachungssystemen – sind sowohl auf Netzwerk- als auch auf Anwendungsebene vollständig redundant ausgelegt, wodurch ein Höchstmaß an Serviceverfügbarkeit gewährleistet wird.

Warum ist Hochverfügbarkeit wichtig?

Unabhängig von der Ursache können Ausfallzeiten erhebliche negative Auswirkungen auf die Geschäftsentwicklung Ihres Unternehmens haben. Daher sind IT-Teams stets bestrebt, geeignete Maßnahmen zu ergreifen, um Ausfallzeiten zu minimieren und die Systemverfügbarkeit jederzeit sicherzustellen. Die Auswirkungen von Ausfallzeiten können sich auf vielfältige Weise äußern, darunter Produktivitätsverluste, entgangene Geschäftsmöglichkeiten, Datenverluste und eine Beeinträchtigung des Markenimages.

Daher können die mit Ausfallzeiten verbundenen Kosten von einer geringfügigen Budgetabweichung bis hin zu einem erheblichen finanziellen Verlust reichen. Die Vermeidung von Ausfallzeiten ist jedoch nur einer von mehreren Gründen, warum Sie Hochverfügbarkeit benötigen. Einige der weiteren Gründe sind:

Einhaltung Ihrer SLAs –Die Aufrechterhaltung der Verfügbarkeit ist für MSPs eine Grundvoraussetzung, um ihren Kunden eine hochwertige Servicebereitstellung zu gewährleisten. Hochverfügbarkeitssysteme helfen MSPs dabei, ihre SLAs zu 100 % einzuhalten und sicherzustellen, dass das Netzwerk ihrer Kunden nicht ausfällt.

Pflege der Kundenbeziehungen – Häufige Betriebsunterbrechungen aufgrund von Ausfällen können zu unzufriedenen Kunden führen. Hochverfügbarkeitsumgebungen reduzieren das Risiko potenzieller Ausfälle auf ein Minimum und können MSPs dabei helfen, dauerhafte Beziehungen zu ihren Kunden aufzubauen, indem sie deren Zufriedenheit gewährleisten.

Wahrung des Markenrufs – Die Systemverfügbarkeit ist ein wichtiger Indikator für die Qualität Ihrer Dienstleistungen. Daher können MSPs Hochverfügbarkeitsumgebungen nutzen, um die Systemverfügbarkeit aufrechtzuerhalten und sich einen guten Markenruf auf dem Markt aufzubauen.

Datensicherheit – Indem Sie Systemausfälle durch Hochverfügbarkeit auf ein Minimum reduzieren, können Sie das Risiko, dass Unbefugte auf Ihre geschäftskritischen Daten zugreifen oder diese stehlen, erheblich verringern.

Wie wird Hochverfügbarkeit gemessen?

Die Hochverfügbarkeit wird in der Regel als Prozentsatz der Betriebszeit in einem bestimmten Jahr gemessen. Dabei steht 100 % für eine Serviceumgebung, in der keinerlei Ausfallzeiten oder Unterbrechungen auftreten. Die Prozentsätze dieser Größenordnung werden häufig durch die Anzahl der Neunen oder die „Neuner-Klasse“ in Ziffern angegeben.

Was ist der Industriestandard für Hochverfügbarkeit?

Gemäß dem Branchenstandard bieten die meisten Dienste mit komplexen Systemen eine Verfügbarkeit zwischen 99 % und 100 %. Die Mehrheit der Cloud-Anbieter bietet eine Art SLA hinsichtlich der Verfügbarkeit an. So haben beispielsweise führende Cloud-Computing-Anbieter wie Microsoft, Google und Amazon ihre Cloud-SLAs auf 99,9 % oder „drei Neunen“ festgelegt. Dies wird in der Regel als eine recht zuverlässige Systemverfügbarkeit angesehen.

Als typischer Branchenstandard für Hochverfügbarkeit gelten jedoch allgemein „vier Neuner“, also 99,99 % oder mehr. In der Regel entsprechen vier Neuner einer Ausfallzeit von 52 Minuten pro Jahr.

Verfügbarkeitskennzahlen und entsprechende Ausfallzeiten

Zwar gelten drei Neunen oder 99,9 % in der Regel als angemessene Verfügbarkeit, doch entspricht dies immer noch einer Ausfallzeit von 8 Stunden und 45 Minuten pro Jahr. Werfen wir einen Blick auf die tabellarische Darstellung, aus der hervorgeht, wie sich die verschiedenen Verfügbarkeitsstufen in Ausfallstunden niederschlagen.

Verfügbarkeit in %	Die Neuner-Klasse	Ausfallzeit pro Jahr
99%	Zwei Neuner	3,65 Tage
99.9%	Drei Neunen	8,77 Stunden
99.99%	Vier Neuner	52,60 Minuten
99.999%	Fünf Neuner	5,26 Minuten

Auch wenn eine Verfügbarkeit von vier Neunen als hoch gilt, bedeutet dies dennoch, dass es im Jahr zu 52 Minuten Ausfallzeit kommt. Die Kosten für IT-Ausfälle belaufen sich auf 5.600 US-Dollar pro Minute. Vor diesem Hintergrund bedeutet die von den meisten führenden Cloud-Anbietern angebotene Verfügbarkeit von drei Neunen, dass Ihnen durch etwa 8,77 Stunden Dienstausfall pro Jahr immer noch erhebliche finanzielle Einbußen entstehen.

Wie wird Hochverfügbarkeit im Allgemeinen erreicht?

Schauen wir uns einmal an, was Sie tun müssen, um eine hohe Verfügbarkeit zu erreichen.

Mehrere Anwendungsserver bereitstellen

Überlastete Server neigen dazu, langsamer zu werden oder schließlich abzustürzen. Sie müssen Ihre Anwendungen auf mehrere verschiedene Server verteilen, um sicherzustellen, dass sie weiterhin effizient laufen und Ausfallzeiten reduziert werden.

Vergrößern und verkleinern

Eine weitere Möglichkeit, eine hohe Verfügbarkeit zu erreichen, besteht darin, die Server je nach Auslastung und Verfügbarkeit der Anwendung nach oben oder unten zu skalieren. Vertikale und horizontale Skalierung können Sie außerhalb der Anwendung auf Serverebene vornehmen.

Ein automatisiertes System für regelmäßige Online-Backups einrichten

Die Automatisierung von Backups gewährleistet die Sicherheit Ihrer geschäftskritischen Daten für den Fall, dass Sie vergessen sollten, mehrere Versionen Ihrer Dateien manuell zu speichern. Dies ist eine bewährte Vorgehensweise, die sich unter verschiedenen Umständen auszahlt, darunter interne Sabotage, Naturkatastrophen und Dateibeschädigungen.

5 bewährte Verfahren zur Gewährleistung einer hohen Verfügbarkeit

Hier finden Sie eine Liste mit einigen bewährten Vorgehensweisen zur Gewährleistung einer hohen Verfügbarkeit in Ihrer gesamten IT-Umgebung:

1. Geografische Redundanz sicherstellen

Ihre einzige Verteidigungslinie gegen Dienstausfälle bei katastrophalen Ereignissen wie Naturkatastrophen ist die geografische Redundanz. Ähnlich wie bei der Georeplikation wird die geografische Redundanz durch den Einsatz mehrerer Server an geografisch getrennten Standorten erreicht. Der Grundgedanke besteht darin, Standorte zu wählen, die weltweit verteilt sind und sich nicht zu stark auf eine bestimmte Region konzentrieren. Sie müssen an jedem dieser weit verstreuten Standorte unabhängige Anwendungsstacks ausführen, um sicherzustellen, dass auch bei Ausfall eines Standorts der andere reibungslos weiterläuft.

2. Strategische Redundanz einrichten

Geschäftskritische IT-Workloads erfordern eine höhere Redundanz als normale betriebliche IT-Workloads, auf die nicht so häufig zugegriffen wird. Anstatt daher für jede Workload Redundanz zu implementieren, sollten Sie sich darauf konzentrieren, Redundanz strategisch für die kritischeren Arbeitsabläufe einzuführen, um den angestrebten ROI zu erreichen.

3. Failover-Lösungen nutzen

Eine Hochverfügbarkeitsarchitektur besteht in der Regel aus mehreren lose gekoppelten Servern, die über Failover-Funktionen verfügen. Unter Failover versteht man einen Ausweichbetriebsmodus, bei dem die Funktionen einer primären Systemkomponente automatisch von einem sekundären System übernommen werden, wenn die erstgenannte aufgrund eines unvorhergesehenen Ausfalls oder einer geplanten Ausfallzeit offline geht. Sie können Ihre Failover-Lösungen mithilfe von DNS in einer gut kontrollierten Umgebung verwalten.

4. Netzwerk-Lastenausgleich implementieren

Erhöhen Sie die Verfügbarkeit Ihrer geschäftskritischen webbasierten Anwendung durch die Implementierung von Lastenausgleich. Wird ein Serverausfall erkannt, werden die Instanzen nahtlos ersetzt und der Datenverkehr wird anschließend automatisch auf funktionsfähige Server umgeleitet. Der Lastenausgleich ermöglicht sowohl hohe Verfügbarkeit als auch schrittweise Skalierbarkeit. Der Netzwerk-Lastenausgleich, der entweder nach dem „Push“- oder dem „Pull“-Modell erfolgt, sorgt für ein hohes Maß an Fehlertoleranz bei Serviceanwendungen.

5. Passen Sie die Datensynchronisation an Ihr RPO an

Das RPO ist die Datenmenge, die innerhalb eines für das Unternehmen besonders relevanten Zeitraums verloren gehen darf, bevor erheblicher Schaden entsteht. Wenn Sie eine maximale Verfügbarkeit anstreben, sollten Sie Ihr RPO auf höchstens 60 Sekunden festlegen. Sie müssen die Quell- und Ziellösungen so einrichten, dass Ihre Daten niemals länger als 60 Sekunden nicht synchron sind. Auf diese Weise verlieren Sie nicht mehr als 60 Sekunden an Daten, sollte Ihre primäre Quelle ausfallen.

Vergleich der Hochverfügbarkeit mit ähnlichen Systemen

Häufig wird Hochverfügbarkeit mit einer Reihe anderer Konzepte verwechselt, und die Unterschiede werden nicht richtig verstanden. Um Ihnen ein besseres Verständnis dieser Unterschiede zu vermitteln, finden Sie hier einen Vergleich zwischen Hochverfügbarkeit und Konzepten, mit denen sie oft verwechselt wird.

Hochverfügbarkeit vs. Fehlertoleranz

Zwar verfolgen sowohl Hochverfügbarkeit als auch Fehlertoleranz dasselbe Ziel, nämlich die Aufrechterhaltung des Betriebs Ihrer Anwendung ohne Leistungseinbußen, doch weisen beide bestimmte einzigartige Merkmale auf, die sie voneinander unterscheiden.

Während in Hochverfügbarkeitsumgebungen eine Systemverfügbarkeit von 99,99 % oder mehr angestrebt wird, zielt die Fehlertoleranz darauf ab, absolut keine Ausfallzeiten zu haben. Aufgrund ihres komplexeren Aufbaus und der höheren Redundanz lässt sich die Fehlertoleranz als eine weiterentwickelte Form der Hochverfügbarkeit beschreiben. Allerdings ist die Fehlertoleranz im Vergleich zur Hochverfügbarkeit mit höheren Kosten verbunden.

Hochverfügbarkeit vs. Redundanz

Wie bereits erwähnt, bezeichnet Hochverfügbarkeit ein Maß an Serviceverfügbarkeit, bei dem die Wahrscheinlichkeit von Ausfallzeiten minimal ist. Das vorrangige Ziel der Hochverfügbarkeit ist es, die Betriebsbereitschaft des Systems auch im Falle eines Ausfalls sicherzustellen.

Redundanz hingegen bezeichnet den Einsatz zusätzlicher Software oder Hardware, die im Falle eines Ausfalls der Hauptsoftware oder -hardware als Backup dient. Dies kann automatisiert durch Hochverfügbarkeit, Lastenausgleich, Failover oder Lasten-Clustering erreicht werden.

Hochverfügbarkeit vs. Notfallwiederherstellung

Hochverfügbarkeit ist ein Konzept, bei dem wir einzelne Ausfallquellen beseitigen, um Unterbrechungen des Betriebs auf ein Minimum zu beschränken. Im Gegensatz dazu bezeichnetDisaster Recovery den Prozess, bei dem ein gestörtes System nach einem Betriebsausfall wieder in einen betriebsbereiten Zustand versetzt wird. Man kann also sagen: Wenn die Hochverfügbarkeit versagt, greift die Disaster Recovery ein.

Die Hochverfügbarkeit von IT-Systemen erfordert Überwachung und Verwaltung

Eine der wichtigsten Strategien zur Gewährleistung einer hohen Verfügbarkeit ist die kontinuierliche Überwachung und Verwaltung kritischer Unternehmensserver. Sie müssen eine effiziente, einheitliche Endpunktmanagement-Lösung wieKaseya VSAeinsetzen,die über leistungsstarke Funktionen wie die folgenden verfügt:

• Überwachung und Benachrichtigung – zur schnellen Behebung von Problemen
• Automatisierte Fehlerbehebung mithilfe von Agent-Prozeduren (Skripten)
• Automatisierung der routinemäßigen Serverwartung und der Installation von Patches, um den reibungslosen Betrieb der Systeme zu gewährleisten
• Fernsteuerung/Fernverwaltung von Endgeräten zur Fehlerbehebung

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