Die ständige Verfügbarkeit Ihrer IT-Infrastruktur ist das A und O.
Denn wenn Ihre Mitarbeiter nicht auf die benötigten Daten, Anwendungen und Dienste zugreifen können, hat dies Auswirkungen auf Ihre Kunden.
Und wenn Ihre Kunden nicht auf Ihre Website und Online-Dienste zugreifen können, hat das möglicherweise Auswirkungen auf Ihren Umsatz.
Immer mehr Organisationen haben jedoch mit der Verfügbarkeit ihrer IT-Infrastruktur zu kämpfen.
Genau deshalb wird Load Balancing immer wichtiger.
Mit Load Balancing können Sie die Verfügbarkeit, Agilität und Performance Ihrer IT-Infrastruktur deutlich verbessern.
Es ist aber gar nicht so einfach, sich im Thema „Load Balancing“ zurechtzufinden.
Genau deshalb haben wir diesen Ratgeber entwickelt.
Er hilft Ihnen dabei, das Thema „Load Balancing“ holistisch zu verstehen.
So sind Sie stets in der Lage, den richtigen Load Balancer für Ihre Anforderungen auszuwählen.
Shortcuts
Load Balancing: Definition
Load Balancing ermöglicht Ihnen, die Verfügbarkeit, Agilität und Performance Ihrer IT-Infrastruktur mithilfe von Load Balancern zu gewährleisten.
Das geschieht, indem Anfragen so verteilt werden, dass keine Server überlastet werden.
Auch wenn einzelne Server ausfallen, schreiten Load Balancer ein und verteilt Anfragen auf andere Server (Failover).
Kostspielige und unvorhergesehene Zwischenfälle können so bis auf ein Minimum reduziert werden.
Es gibt vier Load-Balancer-Arten: Hardware, Virtuell, Software und Cloud.
Load Balancing: Algorithmen
IP Hash
Bei dieser Load-Balancing-Technik bestimmt die IP-Adresse der Anfrage welcher Server bedient wird.
Bestimmte Anfragen werden so immer an dieselben Server gerichtet, solange sie verfügbar sind.
Das ist selbst dann der Fall, wenn Systeme getrennt und wieder verbunden, oder Sitzungen unterbrochen werden.
Der Betrieb Ihrer Organisation kann so zu jederzeit aufrechterhalten werden.
Round Robin
Beim Round-Robin-Prinzip wird jede neue Serveranfrage dem nächsten Server in einer Reihe zugewiesen.
Anfragen werden immer gleich behandelt – unabhängig von ihrer Dringlichkeit oder der Server-Auslastung.
Round Robin macht somit am meisten dann Sinn, wenn Ihren Cluster-Servern die gleichen Ressourcen zur Verfügung stehen.
Es kommt so aber auch schnell zu Kapazitätsgefällen, was überlastete Server zur Folge hat.
Least Connections
Je mehr Anfragen es gibt, desto mehr Server-Verbindungen werden aktiviert, desto höher ist der Datenverkehr und desto höher ist die Aufgabenlast Ihrer Server.
So kommt es recht schnell zu Kapazitätsgefällen – Siehe Round Robin.
Der Least-Connections-Algorithmus schützt Sie davor, in dem er Anfragen auf die Server mit der geringsten Anzahl an aktiven Verbindungen verteilt.
Damit das klappt, benötigt auch diese Methode homogene Server-Cluster.
Least Response Time
Diese Methode ist der vorherigen sehr ähnlich.
Das Least-Response-Time-Prinzip leitet Server-Anfragen an den Server mit der geringsten Anzahl aktiver Verbindungen und der niedrigsten durchschnittlichen Antwortzeit weiter.
Vereinfacht gesagt handelt es sich bei der Antwortzeit um die Sekunden, die es benötigt, um einen Vorgang in Ihrer IT-Landschaft auszuführen.
Die Least-Response-Time-Methode kann Anfragen also relativ dynamisch und performant bearbeiten.
Least Bandwidth
Jeder Verbindung zu einem Server generiert einen Datenverkehr.
Die Least-Bandwidth-Methode ist in der Lage, die Datenübertragungsrate eines Datenverkehrs zu überwachen.
So ist es möglich, neue Anfragen nur an Server mit wenig Datenverkehr zu schicken.
Das ist sinnvoll, denn nicht jeder Server mit vielen Verbindungen hat einen hohen Datenverkehr, und nicht jeder Server mit wenigen Verbindungen einen niedrigen.
Load Balancing: Typen
Es gibt eine Reihe von Load-Balancing-Typen, die Sie für Ihr Netzwerk in Betracht ziehen können.
Damit Sie die verschiedenen Typen verstehen, müssen wir zuerst das Open-Systems-Interconnection-Modell betrachten.
Das OSI-Modell beschreibt sieben „Layer“ (Schichten), die Computersysteme für die Netzwerk-Kommunikation verwenden.
Für das Load Balancing sind vor allem Layer 4 (Transportschicht) und Layer 7 (Anwendungsschicht) wichtig.
Network Load Balancing
Ein Network-Load-Balancer trifft Routing-Entscheidungen in Layer 4, der Transportschicht (TCP/SSL).
Dabei schaut er jedoch nicht in den Datenverkehr hinein und gleicht diesen nur immer aus – ohne viel darüber zu wissen.
Das heißt, alle Anfragen werden immer gleich behandelt.
Network-Load-Balancer sind somit die schnellste Lösung, da sie Millionen von Anfragen pro Sekunde bearbeiten können.
Application Load Balancing
Ein Application-Load-Balancer trifft Routing-Entscheidungen in Layer 7, der Anwendungsschicht (HTTP/HTTPS).
Application-Load-Balancer sind in der Lage, die tatsächlichen Inhalte eines Datenverkehrs zu überprüfen.
Über eine intelligente Lastverteilung können Anfragen so priorisiert und besser auf spezialisierte Server verteilt werden.
Im Umkehrschluss heißt das jedoch, dass Anfragen nicht so schnell bearbeitet werden können wie das bei Network-Load-Balancern der Fall ist.
Load Balancer: Hardware, Software, Virtuell & Cloud
Hardware
Ein Hardware-Load-Balancer ist, wie der Name schon sagt, eine Hardware, die vor Ort installiert wird, um den Datenverkehr zu verteilen.
Diese Geräte können ein großes Datenvolumen bewältigen, haben aber oft einen hohen Preis und sind in ihrer Flexibilität ziemlich eingeschränkt.
Virtuell
Auch Hardware-Lösungen sind meistens mit rudimentärer Software ausgestattet.
Virtuelle Load Balancer betreiben die Software der gelieferten Hardware auf einer virtuellen Maschine (VM).
Das hat den Vorteil, dass Sie so mehr Kontrolle über Ihre Load Balancer haben.
Software
Software-Load-Balancer sind in zwei Formen erhältlich – kommerziell oder Open-Source – und müssen vor Ort installiert werden.
Sie sind meistens günstiger als Hardware-Lösungen.
Cloud
In diesem Fall befinden sich die Load Balancer im Rechenzentrum eines Providers / Drittanbieters.
Sie können diese über eine Internetverbindung nutzen, die Abrechnung erfolgt monatlich im Rahmen eines Abonnements (hier entlang für mehr zum Thema Cloud Computing).
Load Balancing: Lösungen
Hardware Load Balancer
F5 BIG-IP
Der F5 BIG-IP Load Balancer ist ein Branchenfavorit.
Besonders die einfache Implementierung der Lösungen scheint Kunden zu gefallen.
Darüber hinaus erhält F5 viel positive Bewertungen für hilfsbereite und sachkundige Support-Mitarbeiter.
F5 Networks wurde 1996 von Jeff Hussey, einem Investmentbanker, gegründet.
Heute gehört das Unternehmen zu den führenden Anbietern im Load-Balancing-Bereich.
Kemp Hardware LoadMaster
Die New Yorker sind beliebt.
Kunden schätzen den Hardware LoadMaster vor allem wegen der einfachen Installation und Konfiguration, sowie der benutzerfreundlichen GUI/ Oberfläche.
Außerdem scheinen Setups mit dem Hardware LoadMaster nicht störanfällig zu sein, was den Wartungsbedarf deutlich reduziert.
Kemp wurde im Jahr 2000 in New York gegründet und wurde 2019 von der Private-Equity-Firma Mill Point Capital übernommen.
Software Load Balancer
NGINX Plus
NGINX ist eine Open-Source-Software, die von Igor Sysoev entwickelt und im Jahr 2004 veröffentlicht wurde.
Ein Großteil der Webserver nutzt NGINX als Software-Load-Balancer.
Die kommerzielle Version – NGINX Plus – wird von F5 Networks angeboten und vertrieben.
NGINX Plus wird überwiegend als rasend schnell und zuverlässig beschrieben und geschätzt.
Außerdem funktioniert NGINX Plus gut im Tandem mit dem Classic-Load-Balancer oder Netzwerk-Load-Balancer von Amazon Web Services (AWS).
Citrix ADC
Citrix ADC war früher als NetScaler ADC bekannt.
Kunden scheinen die detaillierten Informationen im Panel und die begleitende Dokumentation zu schätzen, da sie eine schnelle Problemlösung ermöglichen.
Selbstverständlich funktioniert Citrix ADC besonders gut im Zusammenspiel mit anderen Citrix-Lösungen wie Citrix Workspace (hier entlang für mehr zum Thema Digital Workplace).
Citrix ist seit mehr als 30 Jahren im B2B-Software-Bereich tätig und hat es geschafft, die Cloud-Transformation von 400,000 Organisationen maßgeblich mitzugestalten.
Cloud Load Balancer
AWS Elastic Load Balancing (Application Load Balancer)
Die Elastic Load Balancing Suite von Amazon Web Services (AWS) ist umfangreich.
Eine beliebte Lösung der Suite: Application Load Balancer.
AWS garantiert eine Verfügbarkeit von 99,9 %, inklusive einem kostenlosen 24/7-Support.
Zudem lassen sich AWS Load Balancer sehr gut mit den übrigen AWS-Services kombinieren.
Der neue Amazon-CEO Andy Jassy, der 1997 direkt von der Harvard Business School zu Amazon kam, gründete AWS im Jahr 2006 und baute es zum dominierenden Marktführer der Public-Cloud-Branche aus.
Microsoft Azure Load Balancer
Mit Front Door, Application Gateway, Traffic Manager und Azure Load Balancer bietet auch Microsoft eine umfassende Load-Balancing-Suite an.
Allerdings scheint der Azure Load Balancer die Go-to-Option zu sein.
Kunden geben an, dass der Cloud-Load-Balancer einfach zu konfigurieren ist und sich so maßgeschneiderte Lösungen schnell erstellen lassen.
Mit dem Windows-Betriebssystem hat Microsoft nach wie vor eine hohe Marktdominanz, sodass es durchaus sinnvoll ist, auf den Azure Load Balancer zu setzen, wenn Sie eine perfekte Integrität und Kompatibilität genießen wollen.
Load Balancing: Vorteile
Gesteigerte Leistung
Load Balancer verteilen Ihren Datenverkehr gleichmäßig über Ihre Server-Cluster, wodurch Lastspitzen gut bewältigt werden können.
Eine schlechte Performance Ihrer IT-Landschaft wird somit unwahrscheinlich.
So sind Sie in der Lage, Ihren Mitarbeitern und Kunden stets eine großartige User Experience zu bieten.
Erhöhte Ausfallsicherheit
Load Balancer sind auch eine Option für Ihr Disaster-Recovery-Framework.
Fällt ein Server aus, können Load Balancer den Datenverkehr nahtlos auf andere Server umleiten.
Darüber hinaus können sie auch leistungsschwache oder ausgelastete Server erkennen und vermeiden, dass Datenverkehr an diese weitergeleitet wird.
Auf diese Weise können Unterbrechungen in Ihrer IT-Umgebung verhindert werden.
Bessere Skalierbarkeit
Wenn Ihre Organisation wächst, ist eine erhöhte Netzwerklast wahrscheinlich.
Glücklicherweise gibt es Software-Load-Balancer, die in der Lage sind, nach oben oder unten zu skalieren.
Diese Flexibilität ermöglicht es Ihnen, den Netzwerkverkehr stets auf Server mit freien Kapazitäten umzuleiten.
Das erlaubt Ihnen, alle Anforderungen in Echtzeit zu erfüllen.
Cyber Security
Außerdem dienen einige Load Balancer als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme.
Diese Load Balancer sind beispielsweise mit einem Intrusion Prevention System (IPS) und einer Web Application Firewall (WAF) ausgestattet.
So können Sie beispielsweise Distributed-Denial-of-Service-Angriffe erkennen.
Ist eine DDoS-Attacke im Gange, leiten diese Load Balancer den Live-Verkehr vom angegriffenen Server auf einen anderen Server um (hier entlang für mehr zum Thema Cyber Security).
Load Balancing: Herausforderungen
Kosten
Bis vor kurzem waren Hardware-Load-Balancer das Nonplusultra wenn es um Performance ging.
Software- und Cloud-Load-Balancer haben die Leistungslücke jedoch fast vollständig geschlossen.
Aber in einigen speziellen Fällen schneiden Hardware-Load-Balancer immer noch besser ab als Software- oder Cloud-Load-Balancer.
Allerdings sind Hardware-Load-Balancer in der Regel mit einem saftigen Preisschild versehen.
Ausfallzeiten
Load Balancer wurden entwickelt, um Ausfallzeiten zu vermeiden.
Wie können sie also Ausfallzeiten erzeugen?
Load-Balancing-Anbieter sagen zwar, dass ihre Lösungen eine 99,999%ige Verfügbarkeit Ihrer IT-Infrastruktur garantieren.
Aber eine 99,999%ige Verfügbarkeit erfordert Ihre Zeit.
Sie müssen sich nämlich um die Integration der Load Balancer kümmern, ebenso um ihre Wartung und Instandhaltung, das Testen und die Dokumentation.
Das kann dazu führen, dass Ihre IT-Verfügbarkeit kurzfristig sogar reduziert wird.
Wartung & Instandhaltung
Wie Sie wahrscheinlich wissen, haben die meisten Organisationen mit einem Mangel an IT-Spezialisten zu kämpfen.
Die Wartung und Instandhaltung von Load Balancern ist jedoch mühsam und meistens mit Komplexität verbunden.
Daher ist es nicht ungewöhnlich, dass manche Organisationen den Einsatz von Load Balancern scheuen.
Das Argument dieser Organisationen: Eine Hochverfügbarkeit der IT-Landschaft ist nicht wirklich kritisch.
Sicherheit
Trotz der Vorteile vermeiden manche Organisationen immer noch den Einsatz von Cloud-Load-Balancern.
Länderspezifische Datensicherheitsgesetze, Datenschutzbedenken oder Compliance-Regeln werden meistens als Begründung aufgeführt.
Außerdem sind Load-Balancer, die auf Layer 7 agieren, in der Lage, die tatsächlichen Inhalte des Datenverkehrs einzusehen.
Manche Organisationen denken deshalb zweimal darüber nach, bevor sie sich für einen Load Balancer entscheiden.
Load Balancing: Trends & Ausblick
Ortsunabhängiges Arbeiten
Durch die Zunahme des ortsunabhängigen Arbeitens mussten viele Organisationen ihre Netzwerke umgestalten.
Das war nötig, um die erforderliche Verbindungszuverlässigkeit und Anwendungsperformance zu gewährleisten.
Dadurch haben Organisationen aber auch erkannt, dass Load Balancer wirklich wichtig sind.
Der Trend zum ortsunabhängigen Arbeiten wird sich auch 2022 fortsetzen, wodurch Load Balancer weiterhin eine zentrale Rolle spielen werden.
Cloud-Load-Balancer
Die Verwaltung von IT-Landschaften wird immer komplexer.
Im Load-Balancing-Bereich drehen sich die meisten Bedenken um Datenverluste, Datenwiederherstellung und das Management von Serverlasten.
Da Cloud-Load-Balancer die Komplexität reduzieren, wird ihre Popularität auch 2022 weiter wachsen.
Allerdings wird erwartet, dass Sicherheitsbedenken über Cloud-basierte Load Balancer das Marktwachstum beschränken werden.
Global Server Load Balancer (GSLB)
Während Load Balancer den Datenverkehr innerhalb eines einzigen Rechenzentrums verteilen, verteilen Global Server Load Balancer (GSLB) den Datenverkehr über mehrere Rechenzentren oder Standorte.
Sollte ein Rechenzentrum einmal ausfallen, kann der Datenverkehr nahtlos zu einem im Vorfeld definierten und konfigurierten Backup-Rechenzentrum an einem anderen Standort weitergeleitet werden.
Vor allem Cloud-Provider wie Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure oder Google Cloud bieten GSLB-Lösungen an.
Mit der zunehmenden Akzeptanz von Cloud-Diensten werden auch GSLB im Laufe des Jahres 2022 einen weiteren Popularitätsschub erhalten.
Gesundheitswesen & Bildung
Wir befinden uns an einem Wendepunkt im Gesundheits- und Bildungswesen.
Sowohl Telemedizin als auch Remote Learning könnten zum neuen Standard werden.
Die digitalen Transformationsinitiativen der weltweiten Regierungen scheinen diesen Trend weiter zu beschleunigen.
Das erhöht jedoch den Bedarf an zuverlässigen, leistungsstarken und sicheren Netzwerken.
Daher wird der Einsatz von Load Balancing auch in 2022 weiter steigen.
Produktion
Schwellenländer haben sich stark verändert.
Die finanzielle Inklusion wurde verbessert und die technologische Durchdringung hat zugenommen.
So kommen 70 % des weltweiten BIP-Wachstums mittlerweile aus Schwellenländern.
Folglich erweitern Organisationen kontinuierlich ihre IT-Infrastruktur, um der wachsenden Nachfrage in Schwellenländern gerecht zu werden.
Im Rahmen dessen sind Load Balancer auch im Jahr 2022 von zentraler Bedeutung, denn sie ermöglichen eine reibungslose Marktentwicklung.
Fazit
Mit Load Balancing können Sie die Verfügbarkeit, Agilität und Performance Ihrer IT-Infrastruktur deutlich verbessern.
So sind Sie stets in der Lage, Ihren Mitarbeitern und Kunden eine großartige User Experience zu bieten.
Load Balancer gibt es in vielen unterschiedlichen Formen und sie bringen Herausforderungen, aber vor allem Vorteile, mit sich.
Auch im Jahr 2022 steigt die Relevanz von Load Balancern zunehmend.
Deshalb sollten auch Sie eine ausgefeilte Load-Balancer-Strategie ausarbeiten.
Ein guter Plan heute ist besser als ein perfekter Plan morgen.
Wir haben Ihr Interesse geweckt?
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