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Dass eine ständige Verfügbarkeit der IT für Unternehmen heute lebenswichtig ist, ist eine Binsenweisheit, denn Geschäftsprozesse ohne IT, die gibt es längst nicht mehr. Dennoch fassen die meisten Unternehmen das Thema Hochverfügbarkeit bestenfalls mit spitzen Fingern an. Während die einen der Meinung sind, das Thema würde sie überhaupt nicht betreffen, erkennen andere zwar grundsätzlich die Gefahr, sehen aber nicht, wie sie sich mit den Möglichkeiten kleinerer und mittlerer Unternehmen dagegen wappnen könnten. Beides ist Anlass genug, einmal mit den Mythen, die rund um das Thema Hochverfügbarkeit entstanden sind, ein wenig aufzuräumen.

1. Hochverfügbarkeit ist nur für große Unternehmen wichtig

Alle Unternehmen sind heute in hohem Maße von ihrer IT abhängig und können daher von Server-Ausfällen massiv betroffen werden. Alle Unternehmen müssen daher Risikovorsorge betreiben. Lösungen wie fehlertolerante Server oder Stratus Avance sind auf Grund des geringen Aufwands für Implementierung und Administration auch für kleinere und mittlere Unternehmen geeignet.

Bei hochverfügbaren Systemen Standard: Austausch von Komponenten im laufenden Betrieb

2. Normale Server sind heute so zuverlässig, dass spezielle Hochverfügbarkeits-Lösungen überflüssig sind

Tatsächlich sind Server heute wesentlich zuverlässiger geworden und Serverausfälle sind in der Tat selten. Allerdings sind auch die Anforderungen gestiegen: Unternehmen betreiben auf Standard-Servern unternehmenskritische Anwendungen, für die früher beispielsweise große Unix-Systeme eingesetzt wurden. Solche Anwendungen müssen kontinuierlich verfügbar sein, sonst können große Schäden entstehen und möglicherweise sogar die Existenz des Unternehmens gefährden. Standard-Server unter Linux und Windows erreichen heute eine Verfügbarkeit von etwa 99,9 Prozent – was einer durchschnittlichen Ausfallzeit von 8,7 Stunden pro Jahr entspricht. Für unternehmenskritische Aufgaben sind jedoch mindestens 99,99 Prozent, in der Regel sogar 99,999 Prozent erforderlich, die Server fallen dann maximal fünf Minuten im Jahr aus.

3. Hochverfügbarkeit ist teuer

»Teuer« ist wie immer relativ und muss hier im Verhältnis zum möglicherweise entstehenden Schaden gesehen werden. Sollte ein Server-Ausfall Kosten in Millionen-Höhe verursachen, so wäre auch der teuerste Server noch preiswert, sofern er nur wirklich ausfallsicher ist. Tatsächlich aber ist Hochverfügbarkeit heute sogar für kleinere und mittlere Unternehmen erschwinglich. Fehlertolerante Server kosten unterm Strich sogar weniger als entsprechende Cluster-Lösungen, weil hier keine zusätzlichen Kosten für Software-Anpassung, zusätzliche Lizenzen oder eine aufwändige Administration anfallen. Mittlerweile gibt es auch Lösungen, die die üblichen Standard-basierten x86-Server auf Basis der Open-Source Virtualisierungs-Software Xen zu einer hoch verfügbaren Plattform verbinden können. Solche Lösungen bieten eine Verfügbarkeit von über 99,99 Prozent und sind bereits ab etwa 4.000 Euro erhältlich.

4. Hochverfügbarkeit ist aufwändig zu administrieren

Die für wichtige Aufgaben üblicherweise verwendeten Cluster-Lösungen sind in der Tat sehr aufwändig in der Implementierung wie in der Administration. Unternehmen müssen dabei auch über spezielles Know-how verfügen. Dagegen verhalten sich fehlertolerante Server, die aus komplett redundanten Komponenten aufgebaut sind, nach außen wie ganz normale Server; für den Benutzer ist die Redundanz nicht sichtbar. Dementsprechend ist die Administration nicht aufwändiger als bei einem Standard-Server.

Hochverfügbarkeit ohne Geheimnisse: Stratus-Server erreichen eine Verfügbarkeit von über 99,9999% durch redundante Standard-Komponenten

5. Cluster bieten für alle Fälle ausreichende Sicherheit

Cluster arbeiten im Störungsfall nicht unterbrechungsfrei. Die Übernahme der Prozesse durch das nicht gestörte System erfordert eine gewisse Failover-Zeit, während der Anwendungen und Daten nicht zur Verfügung stehen, weil beispielsweise System-Dienste und Programme neu gestartet, Datenbank-Transaktionen zurückgesetzt werden müssen usw. Auch wenn ein solcher Failover in modernen Cluster-Systemen weitgehend automatisch erfolgt, werden je nach Komplexität der Applikationen immer mehrere Minuten vergehen, bis alle Systeme wieder uneingeschränkt zur Verfügung stehen. In Extremfällen kann die Übergabe der Prozesse aber auch mehrere Stunden dauern. Cluster-Server kommen damit nicht über eine durchschnittliche Verfügbarkeit von rund 99,99 Prozent hinaus, was einer Ausfallzeit von einer knappen Stunde pro Jahr entspricht. Wobei je nach Anwendungsfall weniger die Länge der Ausfallzeit problematisch sein kann, als die unvorhersehbare Unterbrechung der Prozesse.

In der Praxis erweisen sich diese Systeme auf Grund ihrer Komplexität als recht schwierig und aufwändig zu administrieren. Es müssen ja zwei voneinander ganz unabhängige Server-Systeme mit jeweils eigenem Betriebssystem und eigener Anwendungssoftware betrieben werden, dazu kommt ein logischer Server für die Cluster-Steuerung. Diesem muss der Administrator mit einem Script mitteilen, welche Aufgaben im Störungsfall wie verteilt werden müssen. Natürlich sind zwei Systeme aufwändiger zu pflegen als eines, zumal ein Cluster nur funktionieren kann, wenn immer alles parallel erfolgt, zum Beispiel die Durchführung von Updates, die Einführung von Sicherheitsrichtlinien usw. Ist der Betrieb schon bei zwei Cluster-Knoten nicht ganz einfach, so steigt der Aufwand für die Steuerung und Kontrolle der Knoten erheblich, wenn noch mehr Server in einem Cluster zusammengeschlossen sind. Ohne entsprechend fachkundiges Bedienerpersonal lassen sich solche Konfigurationen nicht beherrschen. Cluster-Lösungen weisen damit relativ hohe Gesamtkosten auf, selbst wenn für die eigentliche Server-Hardware vergleichsweise preiswerte Geräte eingesetzt werden.

6. Für Hochverfügbarkeit benötigt man spezielle Applikationen

Für Cluster-Lösungen müssen die Applikationen tatsächlich angepasst werden. Fehlertolerante Server aber arbeiten mit Standard-Technologien, so dass Windows- und Linux-Applikationen ohne Anpassungen oder Änderungen betrieben werden können. Da sich der ft-Server trotz redundanten Komponenten wie eine einzelne Maschine verhält, benötigen Anwender – im Unterschied zu Cluster-Systemen – für ihre Applikation auch jeweils nur eine einzige Lizenz.

7. In virtualisierten Umgebungen braucht man keine Hochverfügbarkeit

Die Verfügbarkeit wird durch die Virtualisierung von Servern nicht verbessert, sondern sogar verschlechtert. Werden nämlich auf einem physischen Server mehrere virtuelle Umgebungen betrieben, so sind von einem Hardware-Ausfall immer gleich mehrere Server mitsamt den Anwendungen betroffen. Ein einziger defekter physischer Server zieht also eine ganze virtuelle Server-Gruppe mit sich – und für jedes System müssen dann mehr oder weniger aufwändige Maßnahmen zur Wiederherstellung des Betriebs vorgenommen werden. Auch wenn diese Maßnahmen mit entsprechender Software-Unterstützung automatisch ablaufen, so muss der Anwender dafür stets eine mehr oder weniger lange Zeitspanne einkalkulieren und auch das nicht korrekte Hochfahren von Datenbanken riskieren.

Wichtige Anwendungen müssen daher – gerade wenn sie auf virtuellen Servern laufen sollen – als sicheres Fundament eine wirklich hoch-verfügbare Hardware-Plattform erhalten. Dafür bieten sich fehlertolerante Systeme an, die mit Standard-Technologien eine Verfügbarkeit von über 99,999
9 Prozent erreichen. Erst auf dieser technischen Basis ist die Hardware soweit gegen Störungen abgesichert, dass der gleichzeitige Betrieb von mehreren Servern kein zusätzliches Risiko darstellt.

Durch die Verwendung von Standard-Technologien sind beispielsweise die Stratus ftServer vollständig kompatibel zu VMware ESX, so dass die Virtualisierungs-Software direkt auf der Stratus-Hardware aufsetzen kann. Natürlich wird man nicht jeden physischen Server einer großen Serverfarm auf diese Weise hoch-verfügbar machen, aber für diejenigen Server, auf denen unternehmenskritische Aufgaben laufen, ist dies doch unerlässlich.

8. Disaster Recovery und Hochverfügbarkeit sind dasselbe

Disaster Recovery ist Katastrophenschutz: Unternehmen schützen damit ihre IT vor Bränden, Erdbeben, Flugzeugabstürzen, Anschlägen usw., beispielsweise indem sie Rechenzentren an verschiedenen Orten aufbauen. Hochverfügbarkeit sorgt dagegen für den Schutz der IT bei technischen Störungen. Verantwortungsvolle Unternehmen werden daher immer beides in ihrem Sicherheitskonzept berücksichtigen.

9. Hochverfügbare Systeme basieren auf proprietären Technologien

Fehlertolerante Server arbeiten mit Standard-Technologien wie Intel-x86, Windows oder Linux, Software-Lösungen wie Avance bauen auf dem Open Source-Server Xen auf. Diese Systeme erreichen ihre hohe Ausfallsicherheit indem sie die Standard-Technologien redundant auslegen. Alle betriebswichtigen Teile sind hier doppelt vorhanden: Prozessoren, Speicher-Chips und I/O-Einheiten, also nicht nur, wie sonst in High-End-Systemen üblich, nur Netzteile und Festplatten. Sollte eine Komponente ausfallen, führt die jeweilige Partner-Komponente automatisch und vom Benutzer unbemerkt den Betrieb weiter. Die jeweilige Applikation kann somit ohne Daten- oder Statusverlust kontinuierlich weitergeführt werden.

Trotz der durchgängigen Redundanz verhalten sich fehlertolerante Server gegenüber dem Betriebssystem wie ein einziger Standard-Rechner. Es müssen also seitens der jeweiligen Software überhaupt keine weiteren Anpassungen für den Einsatz mit den redundanten Komponenten des Servers vorgenommen werden, da die Software auf Seiten der Hardware immer nur ein einziges System sieht. Die Steuerung erfolgt im Server durch dessen eigene System-Software. Diese ist – ein weiterer Unterschied zu vielen Cluster-Lösungen – vollständig Windows-kompatibel, verträgt sich also mit allen Windows-Applikationen, -Erweiterungen usw.

10. Mich betrifft das nicht …

Die überwiegende Zahl von Airbags kommt nie zum Einsatz, dennoch gehören diese heute zur Standard-Ausstattung eines jeden PKWs. Das effektive Risiko ergibt sich aus dem Produkt von Schadeneintrittswahrscheinlichkeit und möglicher Schadenshöhe – diese ist in den letzten Jahren enorm gestiegen. In kritischen Bereichen können Unternehmen daher auch kurzzeitige Ausfälle ihrer Server nicht riskieren, zumal sie mit relativ geringem Aufwand Vorsorge treffen können.

Ulrich Lenz ist Senior Consultant bei der Stratus Technologies GmbH in Eschborn