Load Balancing

Anwendungen in physischen und virtuellen Umgebungen beschleunigen

02.06.2015 von Detlef Lilje
Load-Balancer helfen Netzwerk-Traffic zu optimieren und die Verfügbarkeit von Anwendungen zu verbessern. Wir erörtern, welche Aspekte Sie beim Einsatz der Load Balancing-Technologie in physischen, virtuellen oder Cloud-Umgebungen beachten müssen.

Die Anschaffung von Lösungen für das Load Balancing war ursprünglich so kostenintensiv, dass sie sich nur für Großunternehmen rechnete. Mit dem Vormarsch webbasierter Dienste und E-Commerce-Angebote entstanden auch bezahlbare und flexible Load-Balancing-Appliances und Application-Delivery-Controller (ADC). Dies öffnete den Markt und erschloss neue Möglichkeiten für relativ preiswerte Anwendungsbeschleunigung.

Das Aufkommen der Virtualisierung, die beim Desktop startete, bietet den Unternehmen eine kosteneffiziente Alternative zur Restrukturierung kompletter IT-Umgebungen. Aber auch Anwendungen, die in einer virtuellen Umgebung betrieben werden, benötigen Load Balancing. Deswegen unterstützt mittlerweile eine ganze Reihe neuer Softwarelösungen Umgebungen wie VMware und Hyper-V.

Fehler im LAN
Problemfelder im LAN
Wenn das LAN verrückt spielt, kann das mehrere Gründe haben.
Verbindungsfragen
Als erstes sollten bei LAN-Problemen die Kabel überprüft werden, selbst optisch einwandfreie Kabel können defekt sein.
In der Dauerschleife
Falsch installierte Switches könne für eine Loop sorgen, der Broadcast-Stürme hervorruft. Dieser zusätzliche Verkehr kann das Netz massiv beeinflußen.
Unerlaubte IP-Adressen
Ein weitere beliebte Fehlerquellen sind doppelte oder falsche IP-Adressen. Bei modernen Switchen lassen sich diese Übeltäter auf Port-Ebene aussperren.
Zu viele DHCP-Server
Heimlich installierte DHCP-Server finden Sie mit einem Server-Screening. Da das mehrfache Vorhandensein von DHCP-Servern den Netzbetrieb beeinträchtigt, sollten Sie die Störenfriede aussperren.
Fehlerfalle Spanniung Tree
Das Vermeiden von doppelten Strecke und Gewährleistung der Redundanz – diese Vorteile sprechen für ein Netz mit Spanning Tree. Wer jedoch nicht aufpasst handelt sich mehr Probleme ein.
Performance-Booster Trunk
Mit paralellen Leitungen (Trunk) läßt sich die Übertragungsleistung verdoppeln.
Tuning statt Upgrade
Mit Hilfe des Trunking lässt sich häufig ein kostspieliges Upgrade auf 10 Gbit/s Ethernet vermeiden, denn im Trunk können bis zu acht Gigabit-Verbindungen zusammengeschaltet werden.

Und der Virtualisierungstrend hält an: Noch vor gut zwei Jahren betrug der Umsatzanteil virtualisierter Load Balancer und ADCs bei KEMP etwa zehn bis 15 Prozent. Aktuell machen sie bereits rund 35 Prozent des Umsatzes aus und schon im Laufe dieses Jahres dürften sie etwa 50 Prozent erreichen. Die Vorteile für Reseller liegen auf der Hand: Neben der wachsenden Zielgruppe und damit zunehmenden Anzahl an möglichen Projekten werden Bereitstellung und Inbetriebnahme von Software beschleunigt und kostengünstiger - sowohl für den Channel als auch für den Endkunden.

Eine neue Variante von Load-Balancing- und Application-Delivery-Lösungen (ADC) ist die sogenannte Bare-Metal-Software. Dabei handelt es sich um vollständige Load Balancer oder ADCs, die nativ inklusive Betriebssystem direkt auf Standard-Servern wie zum Beispiel Cisco UCS Blades, HP ProLiant oder Fujitsu Primergy Systemen installiert werden. Der Server wird dadurch zum hoch performanten ADC, Kunden können so ihre Investitionsrendite erhöhen und profitieren gleichzeitig von höherer Applikations-Performance. Am Beispiel der Cisco UCS B-Serie werden externe ADCs überflüssig, der Datendurchsatz drastisch verbessert. Reseller erhalten zudem die Möglichkeit, das Server-Business aufzuwerten und die Investitionen ihrer Kunden zu schützen.

Cloud braucht intelligente Lösungen

Mit dem Aufkommen der Cloud ergeben sich neue Vorteile in Form niedrigerer Investitionen und Betriebskosten bei gleichzeitig größerer Agilität und Flexibilität bei der Applikationsbereitstellung.

Die meisten Cloud-basierten Anwendungen erfordern intelligentes Load Balancing, um eine hohe Verfügbarkeit, Sicherheit, Skalierbarkeit und die von den Anwendern benötigte Leistungsstärke zu gewährleisten. Wenn zum Beispiel virtuelle Load Balancer die Zugriffe auf Applikationen, die etwa über Microsoft Azure betrieben werden, in Echtzeit verteilen, lassen sich Workloads agil bereitstellen und managen. Darüber hinaus stehen in solchen virtuellen Load Balancern ADC-Schlüsselfunktionen bereit, wie Reverse-Proxy-Services für zusätzliche Sicherheitsebenen sowie Content-Switching-Regeln, um den Traffic anfragegerecht an individuelle Ziele weiterzuleiten. Entsprechende Lösungen bietet Hersteller nicht nur für Microsoft Azure, sondern auch für Amazon AWS und VMWare vCloud Air.

25 Probleme
Die häufigsten Netzwerkprobleme im Überblick
Wenn das Netzwerk in einem Unternehmen ausfällt, sind auch Server, Storage oder Clients betroffen. Um solch ein Desaster zu vehindern, sollten Verantwortliche ihre Netzwerk-IT-Infrastruktur und deren Tücken kennen. Wir haben die 25 häufigsten Ursachen für Netzwerkfehler und die Auswirkungen zusammengestellt.
Netzwerkproblem 1
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Allerdings macht sich nicht erst seit den Enthüllungen von Edward Snowden Zurückhaltung und Skepsis in Bezug auf die alleinige Nutzung der sogenannten "Public Cloud" breit. Als Königsweg kristallisiert sich derzeit vor allem für mittelständische Unternehmen und Reseller die Hybrid Cloud heraus. Sie verbindet die Vorteile des Cloud-Computing mit denen einer Installation vor Ort im eigenen Rechenzentrum. Diese Entwicklung ist für Reseller von Vorteil, die ein Paket aus professionellen Diensten wie Konfiguration und Management per Fernzugriff sowie Vor-Ort-Support schnüren können. Das Angebot kann bis hin zu spezifischen gehosteten Cloud-Services für Applikationen wie Microsoft Exchange gehen.

SDN erfordert Umdenken beim Netzwerk-Management

Die neuesten Trend-Technologien "Software Defined Network" (SDN) und "Network Functions Virtualization" (NFV) unterstützen diese Tendenz. SDN trennt die Netzwerk-Funktionen wie z.B. Routing und Switching von der darunter liegenden Hardware. So lässt sich das Netzwerk enger mit virtualisierten Umgebungen verzahnen und unterstützen. NFV virtualisiert Netzwerkfunktionen, ohne dass dafür proprietäre physische Hardware nötig ist.

Auf dieser (SDN)-Basis lassen sich auch flexible Rahmenwerke bereitstellen, die virtualisierte Netzwerkfunktionen - inklusive Load Balancing/ADC, Web Application Firewalls (WAF) oder WAN Optimization Controller (WOC) - liefern. Gerade WAF-Lösungen sind in diesen Umgebungen zunehmend wichtig, weil klassische Schutzmechanismen wie Next-Generation-Firewalls und Intrusion-Prevention-Services gegen Web-Attacken zu kurz greifen. Appliances mit WAF/ADC-Integration dehnen dagegen ihre Sicherheitskontrollen auf die Applikationsebene (L7-Schutz) aus. WAFs schützen somit punktgenau die kundenspezifischen Web-Applikationen gegen Angriffe aus dem Internet. ADCs sorgen außerdem für hohe Verfügbarkeit, Skalierbarkeit und Sicherheit (auf Zugangsebene) von Web-Applikationen.

Angesichts der Vielzahl an Varianten, die es in modernen IT-Umgebungen zu berücksichtigen gilt, stehen Anbieter vor großen Herausforderungen. Müssen sie doch Lösungen liefern, die alle diese Anforderungen abdecken. Hochverfügbarkeit und Erleichterungen beim Applikations-Handling stehen ganz oben auf der Tagesordnung. Load Balancing und Application Delivery werden dabei immer einen wichtigen Teil ausmachen, unabhängig von der Plattform, der Anwendung und dem Standort, an dem sie gehostet werden. (hal)