Hochverfügbarkeit – sehr wohl ein Thema bei Cloud Diensten

Hochverfügbarkeit von digitalen Systemen

Unsere Vernetzung der Daten - Digitalisierung heute
Die Vernetzung von überall – Das ist Bequem

Das Thema betrifft letztendlich uns alle. Da durch das Fortschreiten der Digitalisierung immer mehr in die sogenannte Cloud wandert / gespeichert wird, sei es Musik, Bilder oder Dokumente etc.. Hierfür verwenden viele zum Beispiel die Dropbox, Microsoft Onedrive oder Google Drive etc…

Das heißt also sogenannter Online-Speicher  „Cloud-Speicher“ ist für jeden sehr praktisch, denn mann kann von jedem PC, Laptop, Tablet oder von einem Smartphone via Internet (WLAN / LTE / Netzwerk) auf seine Daten zugreifen. Über diese Variante hat jeder, sei es der Freund/in oder Kollege/in die Möglichkeit an diese Dateien zukommen. Beispiel: Einfach vom Smartphone die Urlaubsfotos in die Cloud hochladen und den Link dazu an Freunde schicken, so das die Freunde dann am PC oder am Fernseher die Bilder sehen können. Cool. Oder anderes beispiel aus dem Alltag, die Lieblingsmusik als MP3 zentral in der Cloud, lokal oder beim externen Anbieter/Hoster speichern und dann von überall und zu jeder Zeit darauf zugreifen und die Musik geniesen, ohne dass man umständlich erst die Dateien auf das Smartphone gespeichert werden müssen.

Rechenzentrum Server in der cloud - Speicher
Verfügbarkeit im Rechenzentrum

Grundlegende Begriffe im Umfeld hochverfügbarer Systeme

  • Verfügbarkeit
  • HA
  • Fehlertoleranz
  • Single Point of Failure – SPOF

Ein Service wird als verfügbar bezeichnet, wenn er in der Lage ist, die ihm zugeteilten Aufgaben zu erfüllen. Die Verfügbarkeit, wie in der Definition beschrieben, gibt die dazugehörige Wahrscheinlichkeit an, wie ein System oder Service verfügbar ist.

Vereinfacht ausgedrückt – das Verhältnis aus Downtime und Uptime eines Systems bemisst die Verfügbarkeit:

Verfügbarkeit = Uptime / (Downtime + Uptime)

Ein System gilt als hochverfügbar, wenn ein Service auch nach einem Fehlerfall weiterhin ohne unmittelbaren menschlichen Eingriff weiter genutzt werden kann.

Der Anwender des Systems sollte dementsprechend keine oder nur eine kurze Unterbrechung wahrnehmen. Die Harvard Research Group bezieht den Begriff HA auf den prozentualen Wert der Verfügbarkeit.

Nach dieser Klassifizierung wird ab einer Verfügbarkeit von midnestens 99,99% ein System oder ein Dienst als hochverfügbar bezeichnet.

Die Stufen der Verfügbarkeit zeigen die Ausfallzeiten, gemessen in Zeiteinheiten pro Jahr

Quelle: Harvard Research Group
Verfügbarkeits-klassen HRG- Klasse Bezeichnung Verfügbarkeit in Prozent tolerierte Downtime pro Jahr Erklärung
2 AEC-0 stabil 99 03,7 Tage Funktion kann unterbrochen werden, Datenintegrität ist nicht essentiell.
3 AEC-1 verfügbar 99,9 8,8 Stunden Funktion kann unterbrochen werden, Datenintegrität muss jedoch gewährleistet sein.
4 AEC-2 hoch verfügbar 99,99 52,2 Minuten Funktion darf nur innerhalb festgelegter Zeiten oder zur Hauptbetriebszeit minimal unterbrochen werden.
5 AEC-3 Fehler unempfindlich 99,999 5,3 Minuten Funktion muss innerhalb festgelegter Zeiten oder während der Hauptbetriebszeit ununterbrochen aufrechterhalten werden.
6 AEC-4 Fehler tolerant 99,9999 32,0 Sekunden Funktion muss ununterbrochen aufrechterhalten werden, 24*7-Betrieb (24 Stunden, 7 Tage die Woche) muss gewährleistet sein.
7 AEC-5 Fehler resistent 99,99999 3,0 Sekunden Funktion muss unter allen Umständen verfügbar sein.

Dabei ist zu beachten, dass Downtimes sowohl geplant, als auch ungeplant auftreten können.

Wartungsfenster für Hardware- und Sofwareupgrades geplante Donwtimes sind im Allgemeinen durch Service Level Agreements – SLA festgelegt.

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Ungeplante Downtimes dagegen resultieren zum größten Teil aus fehlertoleranter Hard- und Software. Auch wenn viele hochverfügbare Systeme 24/7 verfügbar sein müssen, bestehen Ausnahmen für bestimmte Zeitausschnitte, in welchen die Systeme einer anderen Verfügbarkeitsklasse zugeordnet werden können. In einer Vielzahl der Unternehmen werden sowohl die Verfügbarkeit, als auch die geplante Downtime in SLA’s definiert.

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