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Load Balancing – Lösung zur Lastenverteilung in der IT

Heutzutage sind die Anforderungen an alle möglichen Anwendungen in der IT, besonders was die Leistungsfähigkeit betrifft, enorm hoch. Daher werden Funktionen zur Lastenverteilung immer wichtiger. Die Systeme für Load Balancing bieten da eine effiziente Lösung für eine IT-Landschaft, die ausfallsicher sein soll.

Load Balancing – Was ist das?

Load Balancing (dt. Lastverteilung) dient der Verteilung von Anfragen oder Berechnungen auf verschiedenen, parallel laufenden Systemen. Das Ziel ist dabei, die Last der Anfragen nicht einem System aufzutragen, sondern auf mehrere zu verteilen – um bei einem eventuellen Ausfall der Hardware nicht alle Daten zu verlieren und vor allem, um die Leistungsfähigkeit zu erhöhen.

Eine einfache Form des Load Balancing ist, wenn man auf einem Computer mit mehreren Prozessoren jeden einzelnen Prozess auf seinem eigenen Prozessor verteilt laufen lässt. Das Ziel der Lastenverteilung bleibt hier dasselbe.

Bei einer Serverlastverteilung werden Dienste, wie zum Beispiel ein Web-Server, auf mehrere Server verteilt. Jedoch stellen die einzelnen Server zusammen einen Verbund dar. Auch bei den Servern müssen die einzelnen Anfragen aufgeteilt werden, was hier besonders wichtig ist, da ein Host nur eine geringe Zahl an HTTP-Anfragen beantworten kann. Die Lastverteilung bei Servern tritt zum Beispiel dann auf, wenn eine zu hohe Anfragendichte auf einmal erzeugt wird und ein einzelner Server damit überfordert wäre. Besonders zum Einsatz kommt das Load Balancing bei Servern, bei denen rund um die Uhr Anfragen eingehen, zum Beispiel bei großen Online-Shops.

Varianten des Load Balancing

Es gibt verschiedene Varianten des Load Balancing. Die klassische Variante ist das DNS. Hierbei werden dem DNS-Server mehrere IP-Adressen hinterlegt, unter welchen man den Hostnamen finden kann. Jedoch befindet sich hinter jeder IP-Adresse ein eigener Server. Die Anfragen der Clients werden nach den jeweiligen IP-Adressen abgearbeitet.

Eine andere Variante ist das Round-Robin-Verfahren. Hier genügt eine einzelne IP-Adresse, und die Anfragen werden alle zusammen auf die bekannten Zielsysteme weitergeleitet. Das Zielsystem merkt sich, welche IP-Adresse mit welchem Server in Verbindung steht und kann so eine erneute Anfrage an den Server stellen. Von Vorteil ist hierbei, dass nur eine IP-Adresse benötigt wird, jedoch handelt es sich bei diesem Verfahren um keine tatsächliche Lastverteilung, da der Zustand einzelner Server nicht in Betracht gezogen wird.

Die NAT-Variante (Network Address Translation) ist eine weitere effiziente Form des Load Balancing. Der Load Balancer ermittelt, nachdem Meldungen zur Auslastung der einzelnen Server eingetroffen sind, einen weiteren Server, zu dem die Anfragen weitergeleitet werden können. Hier herrscht also ein tatsächlicher Austausch zwischen Server und Load Balancer.

Darüber hinaus gibt es noch zahlreiche weitere Verfahren zum Load Balancing, die alle auf verschiedenen Wegen Anfragen auf- und verteilen. Diese Verfahren reichen von anderen, einfachen DNS-Verfahren, über anwendungsspezifische Load Balancer bis hin zu hochspezialisierten Systemen. Die einzelnen Verfahren des Load Balancing greifen meist in der Praxis ineinander und werden nicht als einzelne Lösungen eingesetzt. Das daraus entstehende komplexe System muss ständig überwacht und aktualisiert werden.

Weitere Informationen zu Load Balancing:

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