Viele Unternehmen verlangen, dass ihre IT-Systeme 24/7 verfügbar sind, und einige müssen ihre IT-Systeme über verschiedene geografische Regionen wie AMER, EMEA oder APAC verteilen. In der heutigen hybriden Welt werden Anwendungsserver und andere zentrale Serverinfrastrukturen häufig über eine Mischung aus traditionellen privaten Rechenzentren, öffentlichen Cloud-Plattformen und privater Cloud-Infrastruktur bereitgestellt, die von speziellen Hosting-Unternehmen bereitgestellt werden.
Dieses Bereitstellungsmodell ermöglicht es IT-Teams, Ausfallsicherheit und Leistung für ihre IT-Systeme bereitzustellen. Global Server Load Balancing (GSLB) ist eine Kernkomponente, um diese Ausfallsicherheit und Leistung in weit verstreuten Regionen zu erreichen.
Was ist Global Server Load Balancing (GSLB)?
Global Server Load Balancing ist eine fortschrittliche Load Balancing Technik, die einen konsistenten Fluss des Netzwerkverkehrs zwischen mehreren Rechenzentren und Cloud-Anbietern weltweit ermöglicht. Mit GSLB-Systemen in verschiedenen Regionen können Benutzer auch dann betriebsbereit bleiben, wenn Probleme die Dienste in einem geografischen Gebiet beeinträchtigen.
Wenn beispielsweise eine Cloud-Plattform, auf der eine Ihrer Apps gehostet wird, in der AMER-Region nicht verfügbar ist, können Benutzer ihre Anwendungen und Dienste weiterhin über einen EMEA- oder APAC-Standort nutzen, ohne Änderungen an der Client-Konfiguration vornehmen zu müssen.
Warum ist Global Server Load Balancing notwendig?
Selbst kleine Unternehmen sind heute auf regionaler und globaler Ebene tätig. Der Bedarf an Global Server Load Balancing geht über die großen globalen multinationalen Unternehmen hinaus. Einzelne Märkte wie die EU und große Märkte wie die USA, China und Indien verfügen über einen großen Kundenstamm für Unternehmen, die über weite geografische Gebiete verteilt sind.
Wenn ein Unternehmen viele Benutzer in einer globalen Region hat, kann seine Anwendungsinfrastruktur in dieser Region aufgrund technischer Probleme offline geschaltet oder durch die Anzahl der eingehenden regionalen Anfragen überfordert werden.
Global Server Load Balancing kann den Netzwerkverkehr und Zugriffsanfragen von Benutzern zwischen globalen Rechenzentren und Cloud-Hosting-Standorten basierend auf der Benutzerauslastung weiterleiten. Auf diese Weise kann die GSLB-Engine die Datenlast auf die verfügbaren globalen Ressourcen verteilen und Anforderungen an ein weiter entferntes Remote-Rechenzentrum weiterleiten, das weniger belastet ist und schneller reagieren kann als ein ausgelasteter lokaler Server.
In dem Szenario, in dem eine regionale Anwendungsbereitstellung von Nutzeranfragen überlastet ist, können die überschüssigen Anfragen also an eine andere globale Region und Anwendungsinstanz weitergeleitet werden, die in der Lage ist, sie zu verarbeiten. Benutzer müssen nichts ändern, da die GSLB-Software alles erledigt.
Vorteile von GSLB
Diese Weiterleitung von Anfragen auf der Grundlage der Standortleistung trägt zu einem optimalen Anwendungserlebnis für den Endbenutzer bei und ermöglicht eine Leistungsoptimierung mit GSLB. Das bedeutet auch, dass IT-Teams die Serverinfrastruktur für die Anwendungsbereitstellung in einer Region nicht für die seltenen Fälle, in denen sie benötigt wird, überspezifizieren müssen.
Skalierbarkeit - Die Fähigkeit, die Workload auf verschiedene Standorte zu verteilen, verbessert auch die Skalierbarkeit. In Szenarien, in denen eine bestimmte Website aufgrund lokaler Ereignisse einen sprunghaften Anstieg des Datenverkehrs verzeichnet, ist es nicht notwendig, die Anzahl der Webserver in diesem Bereich zu erhöhen. Stattdessen wird der überschüssige Datenverkehr, den die lokalen Server nicht bewältigen können, an einen anderen Standort mit verfügbarer Kapazität umgeleitet.
Mit diesem Ansatz wird die Anzahl der an jedem Standort benötigten Server im Laufe der Zeit reduziert, da Unternehmen Verkehrsspitzen an jedem Standort durch die Nutzung der kollektiven Ressourcen eines weltweiten Servernetzwerks bewältigen können. Dies führt zu einer effizienteren Nutzung der vorhandenen Infrastruktur, verbessert die Kapitalrendite und reduziert oder vermeidet möglicherweise die Notwendigkeit zusätzlicher Serverinvestitionen an einem bestimmten Standort.
Stabilität - GSLB erleichtert die Ausfallsicherheit und Kontinuität von Unternehmen durch die Unterstützung von Disaster Recovery Failover-Mechanismen, einschließlich aktiv-aktiver und aktiv-passiver Konfigurationen über geografisch verteilte Standorte und Cloud-Dienste hinweg.
Compliance mit gesetzlichen Vorschriften - Viele Länder oder internationale Organisationen, wie z.B. die EU, erlassen Vorschriften zur Datenspeicherung und -übertragung. GSLB-Regeln helfen bei der Einhaltung dieser Vorschriften, indem sie sicherstellen, dass Benutzer aus bestimmten Regionen nur Verbindungen zu Servern an Standorten herstellen, die für die Speicherung ihrer Daten zugelassen sind. So werden beispielsweise Benutzer aus der EU mit Servern in der EU verbunden und nicht mit Servern in den USA.
Hauptmerkmale und Funktionalität
Global Server Load Balancing auf Progress Kemp LoadMaster erweitert die Algorithmen zur Überprüfung des Serverzustands, um eine erweiterte Überprüfung des Zustands auf Site-Ebene durchzuführen. In diesem Fall ist ein eine "site" ein beliebiger geografischer Standort mit Serverpools, die Web- und Anwendungsserver für Benutzer oder andere Systeme bereitstellen. Die Zustandsprüfung verwendet den vollqualifizierten Domänennamen (Fully Qualified Domain Name, FQDN) für jeden Standort als Grundlage für die Weiterleitung des Datenverkehrs. Wenn ein Standort nicht verfügbar ist oder die dort befindlichen Server nicht leistungsfähig sind, werden Anfragen, die den FQDN dieses Standorts verwenden, automatisch an einen anderen Standort weitergeleitet, indem der FQDN in den Anfragen umgeschrieben wird.
GSLB ist in die DNS-Funktionalität (Domain Name System) integriert und gibt die IP-Adresse des Servers eines Standorts zurück, den eine Verbindung nutzen soll. Das Endgerät (oder andere Anwendungsdienste) verwendet dann die neu bereitgestellte IP-Adresse, um eine Verbindung herzustellen und direkt mit der Anwendung am entfernten geografischen Standort zu kommunizieren.
Wie bei m Load Balancing an einem lokalen Standort kann GSLB verschiedene Algorithmen verwenden, um zu bestimmen, wie der Netzwerkverkehr zwischen den Standorten geleitet werden soll. Die für GSLB-Routing und Entscheidungsfindung verwendeten Algorithmen sind Round Robin, Weighted Round Robin, fixe Gewichtung, reale Serverlast, standortbasiert und Proximity.
GSLB-Algorithmen
GSLB Round Robin Load Balancing kann für alle aktiven Standorte verwendet werden und unterstützt die Zuweisung von Gewichtungen an Standorte sowie verkettete Failover-Optionen für die Disaster Recovery.
Mit dem standortbasierten Load Balancing kann GSLB einen Client zu einem Standort leiten, der auf dem Land oder Kontinent des Clients basiert, wie in den Richtlinien definiert.
Proximity geht bei der standortbasierten GSLB noch einen Schritt weiter und ermöglicht eine granulare Definition von Längen- und Breitengraden bei der Standortwahl.
- LoadMaster GSLB bietet außerdem die Option „Real Server Load“ (reale Serverlast), bei der die von den lokalen LoadMaster-Instanzen bereitgestellten Daten verwendet werden, um Kundenanfragen an den am wenigsten ausgelasteten Standort zu leiten.
Unsere Seiten zu GSLB und Kemp GEO enthalten allgemeine und technische Übersichten über LoadMaster GSLB.
Anwendungsfälle aus der Praxis
Viele Organisationen nutzen Global Server Load Balancing, wie z.B. GSLB in LoadMaster, um globale Anwendungen zu optimieren und andere Dienste für ihre Mitarbeiter und Kunden in weiten geografischen Regionen anzubieten. Eine solche Organisation ist die Bezirksstaatsanwaltschaft von Harris County in Houston, Texas.
Bezirksstaatsanwaltschaft von Harris County betreut eine Bevölkerung von über vier Millionen Menschen. Um dieser großen Gemeinschaft effektiv Ermittlungs- und Rechtsdienstleistungen anbieten zu können, ist sie in hohem Maße auf eine IT-Infrastruktur für das Fallmanagement, die Dienstleistungen für die Bürger und die Verfolgung der Mitarbeiterleistung angewiesen. Diese kritischen Systeme müssen rund um die Uhr einsatzbereit sein.
Um die kontinuierliche Bereitstellung von IT-Diensten zu gewährleisten, werden zwei Rechenzentren genutzt: ein primärer Standort in Houston und ein sekundärer, entfernter Standort, der von einem Hosting-Anbieter verwaltet wird, um die Ausfallsicherheit zu gewährleisten. Dieser Backup-Standort kann im Falle von Störungen, die eine Umstellung des Betriebs erforderlich machen, alle Dienste des Hauptstandorts anbieten.
Nach einer gründlichen Marktrecherche entschied sich die IT-Abteilung der Staatsanwaltschaft von Harris County für den LoadMaster und sein Global Server Load Balancing als optimale Lösung für ihre speziellen Anforderungen. Das Team von Progress Professional Services arbeitete mit den IT-Mitarbeitern der Staatsanwaltschaft zusammen, um eine den Anforderungen entsprechende LoadMaster-Konfiguration zu planen, auszuwählen und zu implementieren. Nach dem erfolgreichen Abschluss des Projekts lobte Rurik Wilmot, der leitende Systemadministrator von Harris County, die technischen Ansprechpartner von Progress für ihre umfassende Fachkenntnis, ihr Entgegenkommen und ihre Bereitschaft, in den entscheidenden Phasen der Durchführung und des Testens von Änderungen in der Produktionsumgebung zu helfen. Lesen Sie mehr dazu in diesem Anwenderbericht.
Weitere Erfolgsgeschichten finden Sie unter den LoadMaster Kundenbeispielen.
Best Practices für die Implementierung
Die Implementierung von Global Server Load Balancing erfordert eine sorgfältige strategische Planung und ein gründliches Verständnis der GSLB-Technologie und der spezifischen Anwendungsumgebungen, die sie unterstützen soll. Im Folgenden finden Sie einige Best Practices (mit LoadMaster als Load Balancer und GSLB-Lösung):
Planen Sie sorgfältig - Definieren Sie Ihren Bedarf an Disaster Recovery, Leistung oder Skalierung. Beurteilen Sie Ihre Anwendungen und die geografische Verteilung Ihrer Benutzer.
Vergessen Sie nicht DNS - Verwenden Sie einen zuverlässigen DNS-Anbieter und konfigurieren Sie Ihr Netzwerk strategisch für die richtige IP-Adressierung und sichere Kommunikation.
Setzen Sie ausfallsichere LoadMaster Lösungen ein - Installieren Sie mindestens zwei LoadMaster Lösungen an verschiedenen Standorten, um Redundanz im GSLB zu gewährleisten. Konfigurieren Sie LoadMaster GEO Clustering und Lizenzierung, richten Sie FQDNs ein und ordnen Sie virtuelle IPs zu.
Wählen Sie Ihren Algorithmus - Wählen Sie eine Load Balancing-Methode (Round Robin, gewichtet, standortbasiert, Proximity usw.), die den Anforderungen der Anwendung am besten entspricht.
Zustandsprüfungen sind der Schlüssel - Konfigurieren Sie die Zustandsprüfungen gründlich, um Server und ganze Standorte genauer zu überwachen. Verwenden Sie verschiedene Kontrolltypen für eine solide Abdeckung.
Ausfallsicherheit ist wichtig - Planen Sie Failover-Szenarien mit Backup-Standorten und automatischen Failover-Mechanismen für eine nahtlose Servicekontinuität.
Testen und überwachen Sie - Führen Sie Simulationen durch, um das Failover-Verhalten zu testen, und überwachen Sie Ihre GSLB-Implementierung kontinuierlich, um die optimale Leistung zu steigern.
- E-Commerce - Priorisieren Sie Betriebszeit und Sitzungspersistenz.
- Streaming - Legen Sie den Schwerpunkt auf Echtzeit-Performance.
- Cloud - Nutzen Sie Cloud-native Funktionen für mehr Flexibilität.
Hybrid - Integrieren Sie sorgfältig die physische und die Cloud-Infrastruktur.
Vergleichende Analyse
Global Server Load Balancing ersetzt nicht das traditionelle Server Load Balancing. Wie oben beschrieben, baut er auf lokalem Load Balancing auf, das zur Verteilung von Anfragen an einen Serverpool in einem Rechenzentrum oder in der Cloud durchgeführt wird. Die Erweiterung erfolgt auf der Ebene des Standorts, der ein Rechenzentrum oder eine regionale Cloud-Plattform-Instanz sein kann.
Aber im eigentlichen Sinne erweitert GSLB das traditionelle Load Balancing von einer Einzelstandortlösung zu einer globalen Lösung. Die Definition des Begriffs „global“ hängt davon ab, wie viele Benutzer weltweit betroffen sind und wo die Dienste gehostet und bereitgestellt werden müssen.
Herausforderungen und Lösungen
Die Implementierung von GSLB kann in einigen Szenarien kompliziert sein und einzigartige Herausforderungen mit sich bringen. Jede Herausforderung erfordert strategische Lösungen, um sie zu bewältigen. Zu den Herausforderungen gehören die komplexe Konfiguration, Schwierigkeiten bei der DNS-Integration, die Leistungsoptimierung in verschiedenen Regionen, die Einhaltung von Gesetzen zur Datenhoheit und Sicherheitsbedenken.
Zur Bewältigung komplexer Konfigurationsprobleme können Unternehmen Konfigurationen mithilfe von Vorlagen standardisieren und die Unterstützung von Anbietern für eine optimierte Einrichtung in Anspruch nehmen. Um GSLB mit DNS-Systemen zu integrieren, sollten Sie automatisierte DNS-Verwaltungstools in GSLB-Lösungen verwenden, um eine reibungslose Integration zu gewährleisten.
Intelligentes Routing ist notwendig, um eine optimale Anwendungsleistung für eine globale Benutzerbasis zu gewährleisten. Dies kann durch die Implementierung von Routing-Richtlinien auf der Grundlage von Latenzzeiten, Serverzustand und geografischen Gegebenheiten erreicht werden. Um die lokalen Datenschutzbestimmungen einzuhalten, konfigurieren Sie GSLB so, dass die Gesetze zum Datenaufenthalt eingehalten werden, damit der Datenverkehr entsprechend geleitet wird.
Die Ausweitung der globalen Reichweite erhöht die Anfälligkeit für Sicherheitsbedrohungen. Um diese Risiken zu minimieren, sollten Sie Verschlüsselung verwenden, Web Application Firewalls (WAF) einsetzen und eine strenge Zugriffskontrolle einrichten.
Die Bewältigung dieser Herausforderungen mit gezielten Lösungen kann Unternehmen helfen, GSLB effektiv einzusetzen. Dadurch werden die globale Verfügbarkeit, Leistung und Compliance verbessert und gleichzeitig die Sicherheit aufrechterhalten.
Zukünftige Trends für GSLB
Die Nutzung von GSLB wird weiter an Bedeutung gewinnen, und auch die Art und Weise, wie die Technologie eingesetzt wird, wird sich ändern, um der sich verändernden Infrastrukturlandschaft gerecht zu werden.
Ein dänisches Volkssprichwort besagt: "Es ist schwierig, Vorhersagen zu treffen, vor allem über die Zukunft." Hier sind trotzdem sind einige Bereiche, in denen GSLB sein Nutzungsverhalten in den nächsten Jahren beeinflussen und verändern könnte.
- Cloud-Transformation
- Wachstum des Edge Computing
- Verstärkter Einsatz von maschinellem Lernen
- Fokus auf User Experience
- Verbesserte Sicherheit
⁃ Tiefere Cloud-Integration - GSLB sollte noch enger mit Cloud-Plattformen (AWS, Azure, GCP) integriert werden, indem Cloud-native Konzepte für Load Balancing, automatische Skalierung und Ausfallsicherheit verwendet werden.
⁃ Multi-/Hybrid-Cloud Awareness - GSLB-Lösungen werden zum Standard für die Verwaltung des Datenverkehrs in öffentlichen, privaten und hybriden Cloud-Umgebungen.
⁃ Verteilte GSLB - GSLB wird weiterentwickelt, um die verteilte Entscheidungsfindung am Edge zu unterstützen und ein schnelleres Routing und geringere Latenzzeiten für Benutzer zu ermöglichen, die auf Anwendungen zugreifen, die in Edge-Netzwerken ausgeführt werden.
⁃ Intelligentes Routing - GSLB wird künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen für eine ausgefeiltere Verkehrssteuerung auf der Grundlage von Echtzeit-Nutzerverhalten, Netzwerkbedingungen und Anwendungszustand einsetzen.
⁃ Prädiktive Analytik - Maschinelles Lernen ermöglicht es GSLB-Systemen, vorausschauende Fehleranalysen und proaktiven Load Balancing durchzuführen, um Ausfälle zu vermeiden.
- Leistungsorientierte Metriken - Die GSLB-Entscheidungsfindung bei Routing-Anfragen wird einen größeren Schwerpunkt auf reale Benutzererfahrungsmetriken wie Seitenladezeiten und Anwendungsreaktionsfähigkeit legen.
- Inhaltsbasiertes Routing - GSLB kann die Art der angeforderten Inhalte berücksichtigen und die Bereitstellung für bestimmte Medienformate oder Gerätetypen optimieren.
- Integrierter Bedrohungsschutz - GSLB-Lösungen werden tiefere Sicherheitsfunktionen enthalten, wie zum Beispiel DDoS-Abwehr (Distributed Denial-of-Service) und erweiterte WAF-Funktionen.
- Zero-Trust-Frameworks - GSLB wird wahrscheinlich eine Rolle in Zero-Trust-Sicherheitsmodellen spielen und den sicheren Zugriff für geografisch verteilte Benutzer erleichtern.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich GSLB zu einer dynamischeren und intelligenteren Lösung entwickeln wird, die Cloud-, KI- und Edge-Technologien nahtloser integriert. Benutzererfahrung und Sicherheit werden in der sich ständig verändernden Anwendungsbereitstellungs-Landschaft von zentraler Bedeutung sein.
Fazit
GSLB bietet zahlreiche Vorteile, darunter eine bessere Leistung für Nutzer, die auf Anwendungen an verschiedenen geografischen Hosting-Standorten zugreifen, und geringere Latenzzeiten, da die Nutzer zum nächstgelegenen Rechenzentrum oder Cloud-Service geleitet werden. Durch die Verteilung der Serverinfrastruktur auf mehrere Standorte ermöglicht dieses Setup eine hohe Verfügbarkeit. Diese Flexibilität und die sich daraus ergebenden Vorteile machen jedoch die Verwaltung und Koordinierung des Datenaustauschs zwischen verschiedenen Hosting-Standorten komplexer, während gleichzeitig überprüft werden muss, ob die Nutzer eine zuverlässige Verbindung zu dem Standort haben, der die optimale Anwendungserfahrung bietet. Global Server Load Balancing vereinfacht die Verwaltung der komplexen Netzwerkinfrastruktur.
Erfahren Sie mehr über Global Server Load Balancing in der LoadMaster-Implementierung in unserem Datenblatt und auf der Global Server Load Balancing (GSLB)-Seite. Sie können auch eine kostenlose Testversion von LoadMaster starten und uns kontaktieren, um Ihre Anforderungen an die Anwendungsbereitstellung zu besprechen.
