Sehr geehrte Leser*innen,
die Businesswelt verändert sich heutzutage schneller als je zuvor. Fortschrittliche digitale Technologien bieten Firmen fast unbegrenzten Zugang zu exquisiten Informationsquellen wie auch Ressourcen, die zur effizienteren Strukturierung von Interaktionen, Kommunikationsprozessen und Geschäftstätigkeiten gebraucht werden können. Insbesondere der wachsende Einsatz webbasierter Dienste und E-Commerce-Angebote zeigt diese Dynamik merklich.
Derzeitige Prognosen gehen davon aus, dass der E-Commerce-Markt zwischen 2022 und 2027 mit einer mittleren jährlichen Rate von 27,15 % wachsen wird. In diesem Zeitraum wird die Marktgröße voraussichtlich um 12.951,56 Milliarden USD steigen.
Mit diesem Fortschritt steigen jedoch ebenso die Wünsche der Nutzer an die Verfügbarkeit sowie Performance von Webanwendungen wie auch Webdiensten. Das steigert wiederum die Netzwerklasten und somit die Gefahr von Überlastungen, Behinderungen oder Dienstunterbrechungen. Eine Option, dem Ganzen entgegenzuwirken, ist die Anschaffung von kostspieliger sowie leistungsstärkerer Servertechnologie. Es existiert jedoch eine ebenso leistungsfähige Alternative - der Gebrauch von Load Balancing.
Load Balancing: Was ist das?
Load Balancing, auch Lastenausgleich betitelt, ist ein Verfahren zur Verteilung von Netzwerkverkehr oder auch Arbeitslasten auf unterschiedliche Hardware-Ressourcen wie Computer, Server oder auch Netzwerkgeräte. Hierbei geht es primär darum, Überlastungen und Ausfälle einzelner Ressourcen zu umgehen und zeitgleich die Gesamtleistung, Effizienz und Kapazität der existierenden IT-Infrastruktur zu verbessern.
Hier kann das Load Balancing auf unterschiedlichen Ebenen ausgefüllt werden, wie auf der Netzwerkebene, auf der Anwendungsebene sowie auf der Serverebene.
• Netzwerkebene: Auf der Netzwerkebene wird der Netzwerkverkehr auf verschiedene Netzwerkgeräte wie Router oder auch Switches aufgeteilt.
• Anwendungsebene: Auf der Anwendungsebene werden Anfragen an unterschiedliche Server geleitet, basierend auf der Art der Anfrage oder anderen Faktoren.
• Serverebene: Auf der Serverebene werden Anfragen auf unterschiedliche Prozesse oder Threads aufgeteilt, welche auf einem Server durchgeführt werden.
Wie funktioniert Load Balancing?
Um die Netzwerklast optimal zu verteilen und eine effiziente Nutzung der möglichen IT-Ressourcen zu garantieren, werden sogenannte Load Balancer sowie unterschiedliche Algorithmen genutzt, die auf dem Domain Name System (DNS) aufbauen.
Bei Load Balancern dreht es sich um Hardware-Geräte oder Software-Lösungen, welche den eingehenden Netzwerkverkehr auf unterschiedliche IT-Ressourcen wie Server, Router sowie Firewalls aufteilen, um eine perfekte Auslastungsverteilung zu erzielen wie auch die Nutzbarkeit der Anwendung zu optimieren.
Die Funktionsweise eines Load Balancers umfasst dabei meist die folgenden Steps:
1. Der Load Balancer empfängt eine Anfrage des Clients.
2. Der Load Balancer wählt aufgrund von Algorithmen, welcher Server die Anfrage bearbeiten soll.
3. Der Load Balancer führt die Anfrage an den ausgewählten Server weiter.
4. Der Server überarbeitet die Anfrage und schickt die Antwort an den Load Balancer zurück.
5. Der Load Balancer sendet die Rückmeldung an den Client.
Dieser Vorgang wird für jegliche Anfrage durchlaufen. Wenn einer der Server ausfällt, kann der Load Balancer automatisch erkennen, dass der Server nicht mehr verfügbar ist und die Anfragen an andere Server umleiten, um eine Auslastung auf verschiedene Server zu verteilen ebenso wie die Nutzbarkeit der Anwendung aufrechtzuerhalten.
Welche Load Balancing Verfahren gibt es?
Wie schon erwähnt gibt es verschiedene Load Balancing-Algorithmen, welche von Load Balancern verwendet werden, um die Belastung auf die unterschiedlichen IT-Ressourcen zu verteilen und eine optimale Performanz der Benutzung zu garantieren. Die Wahl des passenden Algorithmus hängt von verschiedenen Faktoren ab, beispielsweise der Art der Anwendung, der Anzahl der Server oder der Art des Unternehmensnetzwerks.
Im Folgenden werden einige gängige Algorithmen und ihre Funktionsweise erläutert:
• Round-Robin: Bei dem Algorithmus werden die Nachfragen in einem einheitlichen Ablauf auf die verfügbaren Server verteilt. Der erste Client wird an den ersten Server geleitet, der zweite an den zweiten Server usw. Wenn die Gesamtheit der Server einmal bedient wurden, startet der Algorithmus wieder von vorn.
• Least Connections: Bei dem Algorithmus wird die Anfrage an den Server weitergeleitet, der die minimalste Zahl an aktiven Verkettungen hat. Das ist praktisch, wenn die Erfordernisse an die Ressourcen der Server unterschiedlich sind.
• IP-Hash: Bei dem Algorithmus wird der Hashwert der IP-Adresse des Clients berechnet und der Load Balancer leitet die Anfrage an den Server weiter, dessen Hashwert am nächsten ist. Dies garantiert, dass Anfragen von denselben Clients immer an den gleichen Server gesendet werden.
• Least Response Time: Bei diesem Algorithmus wird die Anfrage an den Server geschickt, der die geringste Antwortzeit hat. Der Load Balancer misst die Zeit, welche benötigt wird, um die Anfrage zu bearbeiten und leitet diese an den besten Server weiter.
• Random: Bei dem Algorithmus wird die Anfrage zufällig an einen der möglichen Server weitergeleitet. Dies kann nützlich sein, wenn die Anfragen ausgeglichen auf die Server verteilt werden sollen.
• Weighted Round Robin: Dies ist eine Erweiterung des Round-Robin-Algorithmus, bei welchem jeder Server mit einem Gewichtsfaktor ausgestattet wird. Dies stellt sicher, dass eine Belastung auf die Server entsprechend ihrer Kapazität verteilt wird.
Load Balancing: Welche Vorteile gibt es?
Load Balancing liefert Unternehmen eine Fülle von Vorteilen. Hierzu zählen vor allem:
• Verbesserung der Verfügbarkeit: Load Balancing sorgt hierfür, dass Anwendungen sowie Dienste selbst dann verfügbar bleiben, wenn ein Server wegfällt. Anfragen werden automatisch an andere Server geleitet, was einen nahtlosen Betrieb sicherstellt.
• Steigerung der Skalierbarkeit: Load Balancing ermöglicht es, Ressourcen dynamisch und automatisch bereitzustellen, um Spitzenbelastungen zu bewältigen. Firmen können flexibel auf Änderungen in der Nachfrage antworten sowie ihre Anwendungen und auch Dienste schnell anpassen.
• Verbesserung der Performance: Load Balancing garantiert, dass Anfragen schnell sowie effizient verarbeitet werden. Die Lastverteilung verhindert, dass Server überlastet werden, was zu einer optimierten Performance der Anwendungen und Dienste führt.
• Optimierung der Netzwerkauslastung: Load Balancing verteilt die Belastung auf mehrere Server, was eine Auslastung des Netzwerks optimiert. Anfragen werden rasch und effizient bearbeitet, was zu einer besseren Verwendung der verfügbaren Ressourcen leitet.
• Senkung der Kosten: Load Balancing ermöglicht es Firmen, ihre IT-Ressourcen effizienter zu nutzen und Unkosten zu sparen. Da Anwendungen und Dienste auf unterschiedliche Server verteilt werden können, müssen Firmen nicht so viel in teure Hardware investieren und können ihre Ressourcen besser nutzen.
Fazit: Mit Load Balancing maximieren Sie Ihre Netzwerkperformance!
Tatsache ist: In einer digitalisierten Geschäftswelt, in der die Nutzbarkeit und Performance von IT-Infrastrukturen, Webanwendungen und Webdiensten von ausschlaggebender Signifikanz sind, ist Load Balancing eine unverzichtbare Technologie. Es gestattet Unternehmen, eine bessere Skalierbarkeit, Verfügbarkeit wie auch Leistung ihrer Webanwendungen und Webdienste zu schaffen, indem es den ankommenden Netzwerkverkehr intelligent auf die verfügbaren IT-Ressourcen aufteilt. Unternehmen können dadurch sicherstellen, dass ihre Systeme stets bereit und reaktionsfähig sind, selbst bei Spitzenlasten oder Ausfällen von den Servern.
Wollen auch Sie mit dem Gebrauch leistungseffektiver Load-Balancing-Lösungen Ihre Netzwerkperformance verbessern und die Nutzererfahrung optimieren? Oder haben Sie noch Anliegen zum Thema? Kontaktieren Sie uns!
