Definition, Bedeutung und Prinzipien • BUOM

Hochverfügbarkeitssysteme sind Technologiesysteme, die darauf ausgelegt sind, über lange Zeiträume hinweg ordnungsgemäß zu funktionieren. Fachleute der Informationstechnologie (IT) installieren, testen und verbessern diese Systeme, um sicherzustellen, dass Kommunikation und Informationen in kritischen Situationen ordnungsgemäß funktionieren. Wenn Sie sich für eine Stelle im IT-Bereich bewerben oder mit einem großen Computernetzwerk arbeiten, kann das Erlernen dieser Systeme Ihnen dabei helfen, technische Kenntnisse für Ihre Karriere zu entwickeln. In diesem Artikel erklären wir, was Hochverfügbarkeitssysteme sind, warum sie wichtig sind, wie sie funktionieren und wie sie sich von anderen Technologiesystemen und -methoden unterscheiden.

Was sind Hochverfügbarkeitssysteme?

Hochverfügbarkeitssysteme sind zuverlässige Technologiesysteme, die für den ununterbrochenen Betrieb über lange Zeiträume ausgelegt sind. IT-Experten erstellen diese Systeme, um den kontinuierlichen Betrieb der Technologie sicherzustellen. Typischerweise kann es in einem herkömmlichen Computersystem zu Stromausfällen oder plötzlichen Änderungen im Website-Verkehr kommen, die zu Abstürzen führen können. Ein Hochverfügbarkeitssystem ist ein spezieller Systemtyp, der diese potenziellen Risiken minimiert, um die ordnungsgemäße Funktion des Netzwerks aufrechtzuerhalten.

Warum sind Hochverfügbarkeitssysteme wichtig?

Hochverfügbarkeitssysteme sind in vielen Branchen wichtig, da sie dazu beitragen, dass die Systeme über einen unterbrechungsfreien Zeitraum ordnungsgemäß funktionieren. Manchmal fallen Technologien und Netzwerke aus, beispielsweise bei einem Stromausfall oder einem Serverfehler. In manchen Branchen ist es wichtig, dass das Netzwerk jederzeit betriebsbereit bleibt. Beispielsweise muss das System in einer medizinischen Einrichtung oder in einem selbstfahrenden Auto jederzeit in Betrieb sein, um die Sicherheit der Menschen zu gewährleisten.

In anderen Branchen können Hochverfügbarkeitssysteme dazu beitragen, Informationssicherheit und -schutz zu gewährleisten. Diese Systeme können dazu beitragen, das Fehlerrisiko zu minimieren, und im Falle eines unerwarteten Ereignisses wie einem Stromausfall können sie dazu beitragen, dessen Auswirkungen zu minimieren. Beispielsweise können Unternehmen und Finanzzentren Hochverfügbarkeitssysteme nutzen, um die Sicherheit sensibler Daten im Falle eines Netzwerkfehlers oder -ausfalls zu gewährleisten.

Wie funktioniert ein Hochverfügbarkeitssystem?

Ein Hochverfügbarkeitssystem funktioniert, indem es potenzielle Fehler identifiziert und diese Risiken minimiert. Es besteht immer ein gewisses Risiko eines unerwarteten Ereignisses, das zum Ausfall des Systems führen könnte. Technologieexperten versuchen jedoch, dieses Risiko beim Entwurf eines Hochverfügbarkeitssystems so gering wie möglich zu halten. Ihr Ziel ist es, eine Genauigkeit von 99,99 % zu erreichen, auch Vier Neuner genannt. Einige Standards bevorzugen eine Genauigkeit von fünf Neunen, was bedeutet, dass das System in 99,999 % der Fälle korrekt funktioniert.

Hier sind die Grundprinzipien eines Hochverfügbarkeitssystems:

Identifizieren einzelner Fehlerquellen

Ein Single Point of Failure ist eine Komponente eines Systems, die für den Betrieb erforderlich ist. Fällt diese Komponente aus oder tritt ein Fehler auf, fällt das gesamte System aus. IT-Experten müssen diese Komponenten beim Aufbau eines Hochverfügbarkeitssystems berücksichtigen. Anschließend können sie Möglichkeiten zur Verhinderung von Ausfällen dieser Komponente in Betracht ziehen und sich darauf vorbereiten, bei einem Systemausfall schnell reagieren zu können.

Zuverlässige Frequenzweichen schaffen

In der IT-Branche ist ein Crossover etwas, das einem System Redundanz verleiht, was ein wichtiger Vorteil eines Hochverfügbarkeitssystems ist. Redundanz bedeutet, dass eine Komponente die gleiche Aufgabe erfüllen kann, wenn bei einer anderen Komponente ein Fehler auftritt oder ausfällt. Durch die Schaffung von Crossovers können Unternehmen dazu beitragen, Risiken zu minimieren und die Sicherheit von Informationen und Personen zu gewährleisten.

Wenn beispielsweise das Kommunikationsnetzwerk, die Maschinen und die Computer eines Krankenhauses im selben Stromnetz betrieben werden, ist die Verbindung zum Stromnetz ein Single Point of Failure. Bei einem schweren Sturm kann es zu einem Stromausfall im gesamten Gebäude kommen. Um auf diese Möglichkeit vorbereitet zu sein, kann ein Unternehmen einen Stromgenerator hinzufügen, um sicherzustellen, dass die kritischsten Komponenten betriebsbereit bleiben. Dieser Generator kann einige der gleichen Funktionen wie das ursprüngliche Stromsystem erfüllen und ist somit ein rentabler und zuverlässiger Crossover.

Machen Sie Fehler und Misserfolge sichtbar

Wenn bei einer Komponente in einem Hochverfügbarkeitssystem ein Fehler auftritt, sollte der Fehler leicht zu erkennen sein. Wenn beispielsweise ein Server ausfällt, muss das Hochverfügbarkeitssystem ihn sofort identifizieren. IT-Experten können Systeme so entwerfen, dass das Netzwerk Fehler einzelner Komponenten automatisch erkennt und behebt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Systeme über einen ununterbrochenen Zeitraum betriebsbereit bleiben.

Verwendung einer Clusterstruktur

Die Clusterstruktur ist ein wichtiger Bestandteil eines Hochverfügbarkeitssystems. Alle Hauptkomponenten müssen über Cluster verfügen, in denen mehrere Computer oder Server dieselbe Funktion ausführen. Sie verwenden außerdem einen Load Balancer, um den Betrieb der Komponenten aufrechtzuerhalten. Auf diese Weise kann das System bei großen Daten- oder Client-Verkehrsausbrüchen die Mengen zwischen den Servern ausgleichen. Um dies zu erreichen, erstellen Fachleute typischerweise Systeme, die auf physischen Hardware- und Softwarestrukturen basieren. Diese Kombination kann dazu beitragen, die Genauigkeit zu verbessern und potenzielle Fehler zu reduzieren.

Hohe Verfügbarkeit und Notfallwiederherstellung

Bei der Planung eines Technologiesystems können verschiedene Strategien zum Einsatz kommen. Es ist wichtig, sie und ihre Unterschiede kennenzulernen, um sicherzustellen, dass Sie das richtige System für Ihre Bedürfnisse oder die Ihrer Kunden auswählen.

Bei der Notfallwiederherstellung handelt es sich um einen Plan, den Unternehmen entwickeln können, um sich auf extreme Ereignisse wie einen regionalen Stromausfall vorzubereiten. Ein Disaster-Recovery-Plan konzentriert sich in der Regel auf schwerwiegende Ereignisse, die zu einem vollständigen Systemausfall führen. Ein hochverfügbares System plant auch Ausfälle ein, allerdings auf einem niedrigeren Niveau. Zur Hochverfügbarkeit gehören auch vorbeugende Maßnahmen zur Minimierung von Störungen, während sich die Notfallwiederherstellung vor allem auf das weitere Vorgehen nach Eintritt eines Ereignisses konzentriert. Abhängig von den Anforderungen Ihres Kunden oder Unternehmens möchten Sie möglicherweise täglich ein Hochverfügbarkeitssystem verwenden und eine Notfallwiederherstellung für den Fall eines extremen unvorhergesehenen Ereignisses planen.

Hohe Verfügbarkeit und Fehlertoleranz

Die Planung für Hochverfügbarkeit ähnelt in vielerlei Hinsicht der Fehlertoleranz, erfordert jedoch unterschiedliche Tools. IT-Experten entwerfen diese Systeme, um die Redundanz zu erhöhen und Systemausfälle zu minimieren. Fehlertoleranz funktioniert ausschließlich über Hardware, während Hochverfügbarkeit eine Kombination aus Hardware und Software nutzt.

Um Fehlertoleranz in einem System zu implementieren, verwenden IT-Spezialisten spezielle Geräte, die jeden Schritt des aktuellen Systems kopieren. Sie duplizieren beispielsweise alle Server, Anwendungen und Daten, um Ausfälle zu reduzieren. Dieses System erleichtert die sichere Speicherung von Daten. Wenn jedoch in einem bestimmten Teil des Servers ein Fehler auftritt, kann es auch dazu kommen, dass der Fehler dupliziert wird, was zu einem Ausfall führen kann. Hochverfügbarkeitssysteme nutzen unterschiedliche Strategien und Cluster, um dieses Risiko weiter zu minimieren.