In der heutigen sich rasch verändernden Geschäftswelt, setzen immer mehr Unternehmen auf webbasierte Services sowie E-Commerce-Angebote, um mit den Entwicklungen Schritttempo zu halten und die Geschäftstätigkeiten besser und effektiver zu formen. Allerdings führt der wachsende Netzwerkverkehr zu einer höheren Belastung der IT-Infrastruktur und damit zu möglichen Engpässen, Behinderungen oder Dienstunterbrechungen. Um sicherzustellen, dass Webanwendungen und Webdienste genauso bei hohen und unvorhergesehenen Lastspitzen eine große Nutzbarkeit und optimale Leistung aufweisen, ist der Gebrauch von Load Balancing unerlässlich. Aber was ist „Load Balancing“ überhaupt? Wie wirkt es und warum ist der Einsatz leistungsstarker Load Balancer für moderne Unternehmen unerlässlich? Der nachfolgende Artikel bringt Antworten auf diese Fragen und gibt Ihnen einen gegliederten Überblick über das Thema.
Die Businesswelt ändert sich heutzutage rascher als jemals zuvor. Fortschrittliche digitale Technologien bieten Firmen nahezu unbegrenzten Zugang zu exquisiten Informationsquellen und Ressourcen, die zur effizienteren Strukturierung von Interaktionen, Kommunikationsprozessen sowie Geschäftstätigkeiten gebraucht werden können. Besonders der wachsende Gebrauch webbasierter Services und E-Commerce-Angebote zeigt diese Dynamik merklich.
Derzeitige fachkundige Einschätzungen gehen davon aus, dass der E-Commerce-Markt zwischen 2022 und 2027 mit einer durchschnittlichen jährlichen Rate von 27,15 % wachsen wird. In diesem Zeitraum wird die Marktgröße vermutlich um 12.951,56 Milliarden USD ansteigen.
Mit diesem Fortschritt wachsen jedoch ebenso die Ansprüche der Benutzer an die Nutzbarkeit sowie Leistung von Webanwendungen wie auch Webdiensten. Das erhöht noch einmal die Netzwerklasten und somit die Gefahr von Überlastungen, Verzögerungen oder Dienstunterbrechungen. Eine Option, dem Ganzen entgegenzuwirken, ist die Anschaffung von teurer und leistungsstärkerer Servertechnologie. Es besteht jedoch eine ebenso effiziente Ausweichlösung – der Einsatz von Load Balancing.
Was ist Load Balancing?
Load Balancing, auch Lastenausgleich genannt, ist eine Verfahrensweise zur Zuordnung von Netzwerkverkehr oder Arbeitslasten auf mehrere Hardware-Ressourcen wie Computer, Server oder auch Netzwerkgeräte. Hierbei geht es primär darum, Überlastungen und Verluste einzelner Ressourcen zu umgehen sowie zeitgleich die Gesamtleistung, Effizienz sowie Kapazität der vorhandenen IT-Landschaft zu verbessern.
Hier kann das Load Balancing auf unterschiedlichen Ebenen durchgeführt werden, etwa auf der Netzwerkebene, auf der Anwendungsebene oder 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 weitergeleitet, basierend auf der Art der Anfrage oder auch anderweitigen Kriterien.
• Serverebene: Auf der Serverebene werden Anfragen auf verschiedene Prozesse oder Threads aufgeteilt, die auf einem Server durchgeführt werden.
Wie funktioniert Load Balancing?
Um die Netzwerklast optimal zu verteilen wie auch eine leistungsfähige Nutzung der verfügbaren IT-Ressourcen zu gewährleisten, werden sogenannte Load Balancer sowie unterschiedliche Algorithmen gebraucht, welche auf dem Domain Name System (DNS) aufbauen.
Bei Load Balancern handelt es sich um Hardware-Geräte oder auch Software-Lösungen, die den eingehenden Netzwerkverkehr auf verschiedene IT-Ressourcen wie Server, Router sowie Firewalls verteilen, um eine perfekte Lastverteilung zu erreichen und die Nutzbarkeit der Anwendung zu verbessern.
Die Funktionsweise eines Load Balancers beinhaltet dabei in der Regel die aufgezählten Steps:
- Der Load Balancer empfängt eine Mail eines Clients.
- Der Load Balancer entscheidet aufgrund von Algorithmen, was für ein Server die Anfrage verarbeiten soll.
- Der Load Balancer führt die Anfrage an den gewählten Server weiter.
- Der Server überarbeitet die Anfrage und sendet die Antwort an den Load Balancer zurück.
- Der Load Balancer schickt die Antwort an den Client.
Der Prozess wird für jede Anfrage durchlaufen. Wenn einer der Server nicht funktioniert, kann der Load Balancer selbstständig erkennen, dass der Server nicht mehr verfügbar ist und die Anfragen an anderweitige Server umleiten, um die Auslastung auf mehrere Server zu verteilen ebenso wie die Nutzbarkeit der Anwendung beizubehalten.
Welche Load Balancing Verfahren gibt es?
Wie bereits gesagt gibt es unterschiedliche Load Balancing-Algorithmen, welche von Load Balancern verwendet werden, um die Last auf die verschiedenen IT-Ressourcen zu verteilen und eine geeignete Leistung der Benutzung zu garantieren. Die Wahl des richtigen Algorithmus hängt von verschiedenen Faktoren ab, etwa der Art der Anwendung, der Anzahl der Server oder der Form des Unternehmensnetzwerks.
Im Nachfolgenden werden einige geläufige Algorithmen und ihre Funktionsweise erklärt:
• Round-Robin: Bei dem Algorithmus werden die Anfragen in einem einheitlichen Ablauf auf die möglichen Server verteilt. Der erste Client wird an den ersten Server geschickt, der zweite an den zweiten Server etc. Wenn alle Server einmal bedient wurden, startet der Algorithmus wieder von vorn.
• Least Connections: Bei dem Algorithmus wird eine Anfrage an den Server geleitet, der die minimalste Zahl an aktiven Verbindungen hat. Das ist nützlich, wenn die Anforderungen an die Betriebsmittel der Server verschieden sind.
• IP-Hash: Bei diesem Algorithmus wird der Hashwert einer IP-Adresse des Kunden berechnet und der Load Balancer schickt die Anfrage an den Server weiter, dessen Hashwert am nächsten ist. Dies garantiert, dass Anfragen von den gleichen Clients stets an den gleichen Server gesendet werden.
• Least Response Time: Bei diesem Algorithmus wird eine Anfrage an den Server weitergeleitet, welcher die geringste Antwortzeit hat. Der Load Balancer bemisst die Zeitspanne, welche gebraucht wird, um eine Anfrage zu verarbeiten und schickt diese an den schnellsten Server weiter.
• Random: Bei diesem Algorithmus wird die Anfrage wahllos an einen der möglichen Server geschickt. Das kann nützlich sein, wenn die Anfragen gleichmäßig auf die Server verteilt werden sollen.
• Weighted Round Robin: Das ist eine Ausweitung des Round-Robin-Algorithmus, bei welchem jeder Server mit einem Gewichtsfaktor ausgestattet wird. Das stellt sicher, dass die Belastung auf die Server entsprechend ihrer Kapazität verteilt wird.
Load Balancing: Die Vorteile auf einen Blick!
Load Balancing liefert Unternehmen eine Fülle von Vorteilen. Dazu gehören insbesondere:
• Verbesserung der Verfügbarkeit: Load Balancing garantiert hierfür, dass Anwendungen sowie Dienste selbst dann verfügbar bleiben, wenn ein Server ausfällt. Anfragen werden selbstständig an andere Server weitergeleitet, was einen nahtlosen Betrieb sicherstellt.
• Steigerung der Skalierbarkeit: Load Balancing gewährt es, Ressourcen anpassungsfähig sowie automatisch anzubieten, um Spitzenbelastungen zu bewältigen. Firmen können flexibel auf Modifikationen in der Nachfrage antworten sowie die Anwendungen und auch Dienste schnell adjustieren.
• Verbesserung der Performance: Load Balancing sorgt dafür, dass Anfragen rasch und effizient verarbeitet werden. Die Lastverteilung verhindert, dass Server überlastet werden, was zu einer besseren Performance der Anwendungen und Dienste führt.
• Optimierung der Netzwerkauslastung: Load Balancing verteilt die Belastung auf unterschiedliche Server, was eine Auslastung des Netzwerks optimiert. Anfragen werden rasch und effizient bearbeitet, was zu einer besseren Nutzung der verfügbaren Ressourcen leitet.
• Senkung der Kosten: Load Balancing gewährt es Firmen, ihre IT-Ressourcen besser zu nutzen und Unkosten einzusparen. Zumal Anwendungen und Dienste auf unterschiedliche Server aufgeteilt werden können, müssen Firmen weniger in teure Hardware stecken und können die eigenen Ressourcen passender gebrauchen.
Fazit: Höchste Zeit die Performance und Stabilität Ihrer IT-Infrastruktur und Netzwerke zu verbessern!
Fakt ist: In einer digitalisierten Businesswelt, in welcher die Nutzbarkeit und Performance von IT-Infrastrukturen, Webanwendungen sowie Webdiensten von entscheidender Signifikanz sind, ist Load Balancing eine unverzichtbare Technologie. Es ermöglicht Firmen, eine vorteilhaftere Skalierbarkeit, Nutzbarkeit und Leistung der Webanwendungen und Webdienste zu schaffen, indem es den eingehenden Netzwerkverkehr intelligent auf die möglichen IT-Ressourcen aufteilt. Firmen können dadurch gewährleisten, dass ihre Systeme immer bereit und reaktionsfähig sind, selbst bei Spitzenlasten oder Ausfällen von den Servern.
Möchten auch Sie durch den Einsatz leistungsstarker Load-Balancing-Lösungen die eigene Netzwerkperformance verbessern und die Nutzererfahrung optimieren? Oder haben Sie noch Fragen zum Thema? Sprechen Sie uns an!
