Wege zur Hochverfügbarkeit. Christian Affolter High Availability 08. Mai 2015

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Harald Hafner
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1 Wege zur Hochverfügbarkeit Christian Affolter High Availability 08. Mai 2015

2 Übersicht Weshalb Hochverfügbarkeit? Was ist Hochverfügbarkeit? Wege / Prinzipien / Konkrete Ansätze Herausforderungen und Erfolgsfaktoren Fragen / Diskussion 08. Mai 2015 Wege zur Hochverfügbarkeit 2/23

3 Weshalb Hochverfügbarkeit? existenzielle Abhängigkeit von IT Quelle: Mai 2015 Wege zur Hochverfügbarkeit 3/23

4 Was ist Verfügbarkeit? Eine Bereitschaft oder das Vorhandensein einer Betrachtungseinheit Betrachtungseinheit? Einzelne Komponente Service (Server, Cluster, Netzwerk etc.) 08. Mai 2015 Wege zur Hochverfügbarkeit 4/23

5 und was Hochverfügbarkeit? Verfügbarkeit mit einer (sehr) hohen Wahrscheinlichkeit Zuverlässigkeit/Verlässlichkeit, Funktionsfähigkeit, Ausfallsicherheit Garantiert immer verfügbar gibt es nicht 08. Mai 2015 Wege zur Hochverfügbarkeit 5/23

6 Wann gilt etwas als Hochverfügbar? Verfügbarkeit wird meist in Prozent der Erreichbarkeit (Availability) über eine bestimmte Zeitdauer angegeben Hochverfügbar ab 99.95%, 99.99% 08. Mai 2015 Wege zur Hochverfügbarkeit 6/23

7 Von ganz vielen Neunen Verfügbarkeit in % Max. Ausfallzeit pro Jahr Max. Ausfallzeit pro Monat 90% eine Neun 36.5 Tage 72 Stunden 95% Tage 36 Stunden Verfügbarkeitsklasse 99% zwei Neunen 3.65 Tage 7.2 Stunden Stabil / normal verfügbar 99.9% drei Neunen 8.76 Stunden 43.8 Minuten Erhöht verfügbar 99.95% 4.38 Stunden Minuten 99.99% vier Neunen Minuten 4.38 Minuten Hochverfügbar % fünf Neunen 5.26 Minuten 25.9 Sekunden Höchstverfügbar / fehlerunempfindlich % sechs Neunen 31.5 Sekunden 2.59 Sekunden Höchstverfügbar / fehlertolerant > % Desaster-Tolerant / fehlerresistent 08. Mai 2015 Wege zur Hochverfügbarkeit 7/23

8 Benötige ich %? Vermutlich nicht :) Auf jeden Fall nicht für alles oder zu jeder Zeit Abwägung zwischen Risiko, erwartetem Schaden und Wirtschaftlichkeit Klassifizierung eines Systems/Service 08. Mai 2015 Wege zur Hochverfügbarkeit 8/23

9 HRG-Verfügbarkeitsklassen Availability Environment Classification (AEC), der Harvard Research Group Klasse AEC-0 Beschreibung Geschäftsfunktionen können unterbrochen werden, Datenintegrität nicht essentiell AEC-1 AEC-2 AEC-3 AEC-4 Geschäftsfunktionen können unterbrochen werden, Datenintegrität muss gewährleistet sein Geschäftsfunktionen können nur kurzzeitig oder geplant unterbrochen werden, Performance Degradierungen sind verkraftbar Geschäftsfunktionen mit unterbrechungsfreiem Ablauf, Performance Degradierungen sind verkraftbar Geschäftsfunktionen mit unterbrechungsfreiem Ablauf, keine Performance Degradierungen 08. Mai 2015 Wege zur Hochverfügbarkeit 9/23

10 Wege zur Hochverfügbarkeit Erhöhung der MTTF (Mean-Time-to- Failure) Verkürzung der MTTR (Mean-Time-to- Repair) 08. Mai 2015 Wege zur Hochverfügbarkeit 10/23

11 Allgemeine Prinzipien Quelle: Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik 08. Mai 2015 Wege zur Hochverfügbarkeit 11/23

12 Anwendung der Prinzipien Im Architektur-Design Über den Service-Stack Organisatorisch / Personell 08. Mai 2015 Wege zur Hochverfügbarkeit 12/23

13 Konkrete Ansätze 08. Mai 2015 Wege zur Hochverfügbarkeit 13/23

14 Konkrete Ansätze Hardware Redundante und/oder fehlertolerante Komponente Lüfter, Netzteile, ECC-Memory, Disks/Drives, Netzwerkanschlüsse etc. Hot-Swap Komponente Disks, teilweise auch CPU und Memory Out-of-Band Management, Sensoren etc. Ersatzteillager bis zu Cold-Standby- Hardware 08. Mai 2015 Wege zur Hochverfügbarkeit 14/23

15 Konkrete Ansätze Netzwerk Redundante Switches, Router, Firewall Redundante Pfade Trunking / Bonding / RSTP Unterschiedliche Wegführungen Unterschiedliche Übertragungsmedien Dynamisches Routing VLANs 08. Mai 2015 Wege zur Hochverfügbarkeit 15/23

16 Konkrete Ansätze - Applikationen/Software Strikte Input- und Datenvalidierung Fehlertoleranz, aktive Fehlerbehandlung Einsatz von anerkannten Design-Patterns Protokollierung / Logging Continous-Integration, automatisches Testen Lasttests, Penetration-Tests 08. Mai 2015 Wege zur Hochverfügbarkeit 16/23

17 Konkrete Ansätze Speicher Einsatz von Data-Center Disks/SSDs RAID Architektur: DAS, NAS, SAN (Topologie) Aufbau Speicherhierarchie Wahl Dateisystem (Snapshots, Checksums, Resizing, Clustering etc.) Replikation Wahl Sicherung- / Wiederherstellungsverfahren 08. Mai 2015 Wege zur Hochverfügbarkeit 17/23

18 Replikation Konkrete Ansätze Datenbanken Synchron/asynchron, Master/Slave, Master/Master Datenbank-Cluster Partitionierung Minimierung/Vermeidung von Locking Strikte vs. Eventual-Konsistenz 08. Mai 2015 Wege zur Hochverfügbarkeit 18/23

19 Konkrete Ansätze - Organisatorisch / Personell Prozessdefinition Risikomanagement Sicherheitskonzept Konfigurationsmanagement Überwachung & Incidentmanagement Qualifiziertes Personal Schulung und Dokumentation 08. Mai 2015 Wege zur Hochverfügbarkeit 19/23

20 Herausforderungen Komplexität Planung Fachpersonal / Dienstleister Risikominderung vs. Kosten 08. Mai 2015 Wege zur Hochverfügbarkeit 20/23

21 Erfolgsfaktoren Planung, Architektur, Einsatz von Standard- Technologien KISS Identifizieren/vermeiden von SpoF Testen Monitoring Schulung Dokumentation SLA mit Provider klären 08. Mai 2015 Wege zur Hochverfügbarkeit 21/23

22 Fragen 08. Mai 2015 Wege zur Hochverfügbarkeit 22/23

23 stepping stone GmbH Neufeldstrasse 9 CH-3012 Bern Telefon: info@stepping-stone.ch 08. Mai 2015 Wege zur Hochverfügbarkeit 23/23

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