Hochverfügbarkeit

Ein hoch verfügbares System besteht aus mehreren Rechnern oder Kontrollern, die einen Dienst derart bereitstellen, das die Funktion ausgefallener redundanter Komponenten automatisch von funktionsfähigen Komponenten übernommen wird. Die Übernahme einer Komponete erfolgt innerhalb kurzer Zeit, in der Regel in deutlich weniger als einer Minute, und stellt damit die Verfügbarkeit des Dienstes sicher.

Ein hochverfügbares System wird auf allen Ebenen redundate Komponenten einsetzen, um Ausfälle die auf einer singulären Komponente beruhen (single point of failure) auszuschließen. 

Zu den redundant auszulegenden Komponenten gehören im Allgemeinen:

  • Netzteile
  • Festplatten
    • die eigentlichen Daten (siehe RAID)
    • mehrere Zugriffspfade (Multipath, MPIO)

  • Kontroller
    • Netzwerkkarten
    • Festplattenkontroller

  • Rechner
    • komplette Rechner
    • Dienste

  • Netzwerk
    • Netzwerkkarten
    • Kabel, Switch und/oder Router

Schematische Darstellung redundanter Komponenten

Redundanz heißt also, dass jede Komponente, die ausfallen kann, mindestens doppelt vorhanden ist. In einem hochverfügbaren Cluster ist die Anzahl redundanter Rechner (oder einzelner Komponenten) nach oben nicht beschränkt. 

Für hochverfügbaren Systems unterscheidet man mehrere Betriebsmodi:

 

  • aktiv/passiv:
    Von zwei Komponenten wird nur eine aktiv genutzt, die passive Komponente übernimmt nur im Fehlerfall die Funktion der ausgefallenen Komponente.
  • aktiv/aktiv:
    Bei zwei Komponenten werden beide aktiv betrieben, fällt eine der Komponenten aus, so übernimmt die andere Komponente zusätzlich deren Funktion.
  • HA-Cluster: (High Availability Cluster)
    Mehrere aktive Komponenten sichern ihre Funktionen gegenseitig ab. Um einen fehlerfreien und performanten Betrieb sicherzustellen, sollte in einem HA-Cluster immer eine Lastverteilung erfolgen.