Diplomarbeit Skalierbare
Hochverfügbarkeitslösungen mit Lastverteilung für
E-Commerce Sites Mai 2000
1. Einleitung
Im ersten Kapitel werden neben Hintergründen und dem Ziel der
Diplomarbeit auch die Verwendung wichtiger Begriffe und der Aufbau der
Quellenangaben erläutert.
1.1 Hintergrund und Problemstellung
Seit einiger Zeit nimmt die Zahl der Unternehmen und der Umfang, in dem
diese das Internet geschäftlich nutzen, der sogenannte E-Commerce,
dramatisch zu. Im Privatkundengeschäft, auch B2C1
genannt, wurden 1999 Umsätze von rund 20 Mrd. US-Dollar erzielt;
für das Jahr 2004 wird eine Steigerung auf 185 Mrd. US-Dollar
erwartet.
Diese Werte nehmen sich jedoch gering aus im Vergleich zu den
Umsätzen, die im Handel zwischen Unternehmen, genannt B2B2
, erwartet werden. Es wird hierbei mit einer Steigerung der
Umsätze von ca. 120 Mrd. US-Dollar im Jahr 1999 auf etwa 2,7 bis
7,3 Bill. US-Dollar gerechnet.3
Im Rahmen dieser Zunahme der Geschäftstätigkeit im Internet
wird es für Unternehmen immer wichtiger, rund um die Uhr online zu
sein. Eine Unterbrechung der Internetanbindung kann zu großen
finanziellen Verlusten führen. So berechnet Dell Computers, ein
hauptsächlich im Online-Verkauf tätiges Unternehmen, einen
Verlust von 580.000 US-Dollar pro Stunde bei Ausfall der
Internetanbindung.4
Einige Unternehmen wie ISPs, Online-Händler oder Online-Banken,
sind zu 100 Prozent auf das Internet angewiesen. Wenn ein Kunde auf die
Web-Seite eines E-Commerce-Unternehmens surft, welche aber aufgrund
eines Ausfalls nicht verfügbar ist, wird er zur Konkurrenz
überwechseln; diese ist schließlich nur einen Mausklick
entfernt. Für Unternehmen ist also eine durchgehende
Internetpräsens nicht nur aus finanziellen Gründen, sondern
auch im Interesse einer langfristigen Kundenbindung von großer
Wichtigkeit.
Bei einem Unternehmensnetzwerk, welches für die Anbindung ans
Internet benötigt wird, passieren die Daten verschiedene Punkte
wie Server, Firewalls, Router, Standleitungen oder ISPs5;
diese bilden allesamt Schwachstellen, da nur durch den Ausfall eines
einzigen dieser Punkte die Internetanbindung zusammenbricht. Da sich
der Ausfall von Komponenten leider nicht vermeiden läßt, ist
es notwendig, diese redundant auszuführen. Dadurch kann trotz
eines Ausfalles die Internetanbindung aufrecht erhalten werden. Das
Konzept der redundanten Ausführung von Komponenten wird
Hochverfügbarkeit oder High Availability genannt.
Um auch auf den nicht unüblichen Ausfall eines ISP vorbereitet zu
sein, muß das unternehmenseigene Netzwerk gleichzeitig an zwei
oder mehr ISPs angebunden sein. So sind z.B. die Internet-Sites von
Microsoft und Ebay bei drei verschiedenen ISPs angebunden.6
Da aufgrund der Notwendigkeit von High Availability sämtliche
kritischen Komponenten mindestens doppelt verfügbar sind, bietet
es sich an, diese auch aktiv zu nutzen. Dadurch wird die
Leistungsfähigkeit der Internetanbindung verdoppelt, wodurch die
Aufwertung der Komponenten bei steigendem Datenverkehr
hinausgezögert werden kann. Die Verteilung des Datenverkehrs auf
mehrere gleichwertige Komponenten wird Lastverteilung oder Load
Balancing genannt.
Bei der Planung einer Netzwerktopologie muß auch die
zukünftige Entwicklung eines Unternehmens berücksichtigt
werden. Bei einer Zunahme der E-Commerce Geschäftstätigkeit
ist mit einem Anwachsen des Datenverkehrs zu rechnen, so dass einzelne
Komponenten an ihre Leistungsgrenzen stoßen. Nötig ist also
die Möglichkeit einer Anpassung der Netztopologie auf steigenden
Datenverkehr, auch als Skalierung bezeichnet. Eine Skalierbarkeit ist
durch den Einsatz von Load Balancing-Technologie jedoch
grundsätzlich gegeben.
Load Balancing ist eine neuere Technologie, so dass zur Zeit keine
einheitlichen Standards existieren. Die Geräte der verschiedenen
Hersteller, die Load Balancing unterstützen, besitzen
unterschiedliche Funktionalität. Dass sie untereinander nicht
kompatibel sind, ist bei der Erstellung einer Topologie zu
berücksichtigen.
Da die von den verschiedenen E-Commerce Unternehmen gestellten
Anforderungen an eine Internetanbindung prinzipiell gleich sind, bietet
es sich an, ein einheitliches Anbindungsmodell zu entwickeln, welches
den von Unternehmen zu Unternehmen unterschiedlichen Netztopologien
angepasst werden kann.
1Business to Consumer
2Business to Business
3aus: [1], S. 190-192
4aus: <1>
5Internet Service Provider
6Microsoft.com: C&W, Uunet, Sprint;
Ebay.com: Exodus, Internap, Uunet; vgl. [2], S. 28-40