Ausfällen im Unternehmen vorbeugen – Redundanz

Redundanz

Die IT ist das produktive Kernstück im Unternehmen. Sie schultert Tag für Tag die Geschäftsabläufe und ihre Funktionsfähigkeit muss entsprechend geschützt werden. Im Ernstfall rächt sich die Nachlässigkeit mit Ausfallzeiten oder es droht sogar Stillstand im Betrieb. Das kostet Geld und senkt die Produktivität. Vorsorgemaßnahmen sind daher eine Managementaufgabe, um den durchgängigen Geschäftsbetrieb zu gewährleisten. Wabnitz IT beleuchtet, wie Redundanz Ausfällen in der IT vorbeugt und wie dieser Ansatz grundlegend funktioniert.

Unterschied von Backup und Redundanz

Der Begriff des Backup, d.h. die planmäßige Speicherung von Daten, vermischt sich umgangssprachlich häufig mit Redundanz. Dieser Ausdruck bezeichnet eine andere Strategie, um Ausfällen vorzubeugen. Technische Bauteile werden doppelt oder mehrfach verbaut, um beim Ausfall einer Komponente unmittelbar deren Funktion zu übernehmen. Der Fallschirmspringer vertraut auf den Notschirm, wenn sich der Hauptschirm nicht öffnet. LKWs verfügen über Zwillingsbereifung. In der IT greift das selbe Prinzip. Bei einem Server versehen z.B. zwei Netzteile parallel ihren Dienst. Sobald sich eines abschaltet, stellt das Zweite die Stromversorgung des Systems sicher. Dies greift so reibungslos ineinander, dass dies meist von Außen unbemerkt bleibt.

Redundanz bei Datenspeichern

Der Ansatz doppelter Bauteile lässt sich auch bei Festplatten einsetzen. Der Fachbegriff lautet hier RAID (auf deutsch etwa: „Redundante Anordnung unabhängiger Festplatten“). Neben anderen Spielarten, etwa der Leistungssteigerung, eröffnet RAID die Möglichkeit, neben der Hauptfestplatte ein zweites Laufwerk zu betreiben. Dieses speichert fortwährend die Daten der anderen Festplatte. Die zweite (redundante) Festplatte ist eine Spiegelung des ersten Laufwerks.

Ein technischer Defekt einer der beiden Festplatten hat keine Auswirkungen auf die Funktionsfähigkeit des Systems. Der Server bzw. PC meldet den Ausfall eines Laufwerks und arbeitet wie gewohnt weiter. Das verschafft die Zeit, das defekte Laufwerk zu identifizieren und auszutauschen. Besonders bei Servern geschieht das im laufenden Betrieb. Die alte Festplatte wird aus dem Laufwerksschacht gezogen und das neue Gerät eingesteckt. Der Server beginnt nun die Daten von der intakten Platte auf das neue Laufwerk zu spiegeln. Das verlangsamt das System zwar, lässt sich aber häufig ohne Ausfallzeiten oder Beeinträchtigungen durchführen.

Redundanz bedeutet Betriebssicherheit

Die Redundanz eines Systems lässt sich steigern. Anstatt zweier Festplatten können drei oder mehr Laufwerke die Ausfallsicherheit erhöhen. Ein Totalverlust der Daten würde dann erst eintreten, wenn auch das dritte und vierte Laufwerk seine Arbeit einstellt. Solange ein einziges Laufwerk intakt ist, lassen sich von diesem die Daten spiegeln.

Aus der Kombination von Einzelmaßnahmen entsteht so eine immer höhere Betriebssicherheit. Bei einem Server sollte mindestens die Festplatte mit den Arbeitsdaten redundant gesichert werden. Optional kann ein zweites Netzteil Verwendung finden. Auf eine externe Stromversorgung (USV) kann im Grunde nicht verzichtet werden. Fällt der Strom aus, versorgt eine Pufferbatterie den Server, bis die Stromversorgung über das Hausnetz wieder gegeben ist, mit Energie. Sollte der Stromausfall länger anhalten, kann der Server die Daten aus dem Arbeitsspeicher auf die Festplatten schreiben und sich dann ordnungsgemäß herunterfahren.

Vor- und Nachteile der Redundanz

Bestimmte Teile der IT-Infrastruktur redundant auszulegen, hat sich als gute Praxis etabliert. Auf der Habenseite steht das reduzierte Ausfallrisiko. Kosten für zusätzliche Hardware wiegen die Zeiten, in denen nicht mehr produktiv gearbeitet werden kann, schnell auf.

Auf der Gegenseite steht die zunehmende Komplexität einer Doppelstruktur. Mehr Komponenten müssen überwacht werden. Daneben unterliegen die Zusatzteile selbst der Alterung und sind in die Verschleiß- und Ersatzbeschaffung miteinzubeziehen. Schließlich müssen alle redundanten Hardware-Bausteine mit Energie versorgt werden und produzieren unter Umständen Abwärme und Lärm. Kapazitäts- oder Leistungssteigerungen stellen sich naturgemäß nicht ein. Die Systeme ersetzen sich lediglich bei Bedarf gegenseitig und teilen sich keine Aufgaben. Bei Laufwerken im Verbund ergibt sich immer nur die Speicherkapazität einer Festplatte. Die übrigen Laufwerke werden parallel mit den Daten des ersten Laufwerks gespielt und nehmen daher keine zusätzlichen Daten auf.

Anwendungsbeispiel redundante Festplatten

Am Beispiel redundanter Festplatten in einem Server werden Vor- und Nachteile anschaulich. Zwei Festplatten kosten selbstredend das Doppelte einer Festplatte. Hinzu kommt noch ein entsprechender RAID-Controller, der die Spiegelung der Daten übernimmt. Flankierend muss das Netzteil ausreichend dimensioniert werden und die Kühlung der Laufwerke sichergestellt werden. Soll nicht nur das Laufwerk für die Daten redundant installiert werden, sondern auch noch die Systemfestplatte, schlagen bereits über die doppelten Kosten zu Buche. Bei vier beschafften Festplatten erschöpft sich die Speicherkapazität auf zwei. Der notwendige Controller ist zusätzlich zu veranschlagen.

Ein so abgesichertes System entschädigt mit geringer Ausfallwahrscheinlichkeit. Darüber hinaus ist ein Defekt durch den Techniker meist schnell behoben. Das Betriebssystem mit Updates und die Branchensoftware neu zu installieren oder das Einspielen eines Backups entfällt. Tritt der Ernstfall ein, halten sich die Kosten für Arbeitszeit in Grenzen. Auch in ungesicherten Systemen müssten kaputte Teile ersetzt werden; dann nur mit wesentlich höherem Mitteleinsatz.

Professionelle IT-Systeme werden redundant geplant

Eine seriös aufgebaute IT-Infrastruktur berücksichtigt von vorneherein die Ausfallsicherheit. Im Gespräch mit dem Kunden ermitteln unsere Projektmanager wo welche Grade von Ausfallsicherheit notwendig sind. Dabei ist dies ein Abwägungsprozess im Dreieck zwischen Kosten, Komplexität und Sicherheitszugewinn.

Vermeintlich gleich leistungsfähige IT-Systeme sparen sich Redundanzen. Festplatten im Serverbereich sind deutlich teurer als Laufwerke für den Heimbereich. Sie sind für jahrelangen Dauerbetrieb ausgelegt und unterliegen ganz anderen Fertigungstoleranzen, sodass der Vergleich über die Kapazität nicht tauglich ist. Müssen mehrere Laufwerke verbaut werden, steigen die Ausgaben vordergründig überproportional an. Doch gilt es sich bewusst zu machen, dass 2TB Festplattenkapazität im Heimbereich nicht mit der gleichen Speichergröße auf gesicherter dauerbetriebssicherer Basis vergleichbar sind.

Da die Investitionssumme ein Maximum an Sicherheit erzielen soll, fokussieren sich die Maßnahmen an den Knotenpunkten der Netzwerke. Die Server bilden das Rückgrat der IT-Infrastruktur. Der einzelne Arbeitsplatzrechner ist bei einem Defekt zu verschmerzen. Die Daten sind auf dem gesicherten Server ohnehin besser aufgehoben. Aus diesem Grund nimmt die Schulung der Mitarbeiter einen hohen Stellenwert ein. Die Sicherungsmaßnahmen laufen ins Leere, wenn Daten auf den anfälligeren Desktop-Rechnern verbleiben, anstatt sicher zentral abgelegt zu werden. In Fragen der Datensicherheit bietet Wabnitz IT umfassende Schulungsmaßnahmen an.

Wabnitz IT managt Ausfallsicherheit

Bei Wabnitz IT gehört es zum Standard, dass Kunden detailliert Auskunft darüber erhalten, welche Sicherungsmaßnahmen in den Systemen verbaut werden. Auf Wunsch erarbeiten unsere Techniker eine Strategie, wie Ausfällen vorzubeugen ist. Selbstverständlich stehen wir im Notfall zur Seite, um die IT-Infrastruktur funktions- und leistungsfähig zu halten. Unsere CaMa-Kunden profitieren zusätzlich von unserem Monitoring, sodass Verschleiß im Vorfeld erkannt und behoben werden kann. Wir beraten Sie gerne!

Bild: Kauberry via Wikimedia unter CC BY-SA 3.0


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