Was ist Active-active Failover?
Active-active Failover ist eine High-Availability-(HA-)Architektur, die darauf abzielt, hohe Verlässlichkeit und unaufhörlichen Betrieb kritischer Dienste, Anwendungen oder Systeme sicherzustellen. Dies geschieht durch die Verwendung mehrerer aktiver Knoten (Server, Datenbankinstanzen, virtueller Maschinen usw.), um sicherzustellen, dass wenn ein Knoten ausfällt, die anderen automatisch übernehmen und einen ununterbrochenen Dienst gewährleisten können. Im Gegensatz zum traditionellen Active-passive-Failover-Modell arbeiten alle Knoten in der Active-active-Architektur gleichzeitig, tragen Geschäftsverkehr und verteilen Workloads über einen Lastausgleichsmechanismus.
Wie funktioniert Active-active-Failover?
Loadbalancer verteilt den Datenverkehr: In der Active-Active-Architektur verteilt der Loadbalancer den Datenverkehr oder die Anfragen auf mehrere aktive Knoten. Die Lastausgleichspolitik kann je nach Umfrage, minimaler Anzahl an Verbindungen, gewichteter Verteilung usw. angepasst werden.
Daten synchronisieren: Alle Knoten müssen die Datenkonsistenz aufrechterhalten, um sicherzustellen, dass jeder Knoten den aktuellen Dienst bereitstellt. Dies wird normalerweise durch synchrone Replikation oder verteilte Speicherung erreicht. Zum Beispiel werden mehrere Instanzen eines Datenbanksystems synchronisiert, um die Konsistenz der Daten sicherzustellen.
Automatischer Failover: Wenn ein Knoten ausfällt, übernimmt ein gesunder Knoten. Dieser Prozess erfolgt automatisch und erfordert in der Regel keine menschliche Intervention, was einen reibungslosen Wechsel zwischen den Diensten ermöglicht und Downtime vermeidet.
Unterschiede zwischen Active-Active-Failover und Active-Passive-Failover
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Vergleich
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Aktiv-Aktiv-Failover
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Aktiv-Passiv-Failover
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Knotenstatus
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Alle Knoten sind aktiv und nehmen am Verarbeiten von Datenverkehr und Aufgaben teil.
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Nur ein Knoten ist aktiv, und der andere Knoten ist ein stehender, inaktiver Knoten.
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Leistung
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Mehrere Knoten teilen sich die Last, was die Systemdurchsatzleistung und die Antwortzeit verbessert.
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Nur ein Knoten übernimmt die Last, wobei der Standby-Knoten nur aktiviert wird, wenn der Hauptknoten ausfällt.
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Failover
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Der Failover ist schnell, wobei andere Knoten die Aufgaben automatisch übernehmen, meistens ohne Downtime.
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Wenn ein Ausfall auftritt, wird der Standby-Knoten aktiviert, was zu kurzfristigen Ausfallzeiten führen kann.
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Datenkonsistenz
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Alle Knoten müssen durch synchrone Replikation die Datenkonsistenz gewährleisten.
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Die Daten werden zwischen dem primären und dem Sicherheitsknoten synchronisiert, aber der Sicherheitsknoten behandelt normalerweise keine Datenaufbereitung.
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Anwendungsfälle
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Hochgradig parallele, hochfrequent genutzte Systeme, die hohe Leistungsfähigkeit und unaufhörliche Verfügbarkeit erfordern.
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Systeme mit geringeren Leistungsanforderungen, aber mit einfachen Lösungen für Datensicherung und Notfallwiederherstellung.
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Komplexität
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Die Systemarchitektur ist komplexer und erfordert die Verwaltung mehrerer aktiver Knoten, um die Datenkonsistenz zu gewährleisten.
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Einfacher, mit nur einem aktiven Knoten und einem statischen Standlebyknoten.
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Vorteile des Active-Active-Failovers
Hohe Verfügbarkeit: alle Knoten sind im aktiven Zustand, falls ein Knoten ausfällt, können andere Knoten automatisch übernehmen, was die Systemdowntime verringert.
Lastenausgleich und Leistungssteigerung: Mehrere Knoten arbeiten zusammen, um Anfragen und Daten zu verarbeiten, was die Systemleistung und -durchsatz erheblich verbessert und für hochgradig konkurrierende Anwendungsszenarien geeignet ist.
Fehlertoleranz: Sogar wenn einige Knoten ausfallen, kann das System weiterhin Betrieb aufrechterhalten, ohne die Benutzererfahrung zu beeinträchtigen.
Dynamische Erweiterung: Das System kann durch Hinzufügen weiterer Knoten leicht erweitert werden, um die Verarbeitungskapazität zu verbessern und sich dem wachsenden Verkehrsaufkommen und den steigenden Datenanforderungen anzupassen.
Häufige Anwendungsszenarien für aktiv-aktiv Failover
Datenbank-Hochverfügbarkeit (HA): z. B. MySQL Group Replication, SQL Server Always On, PostgreSQL BDR, diese Datenbanken verwenden eine Active-Active-Architektur für Hochverfügbarkeit und Lastverteilung.
Virtualisierungsplattformen: wie VMware vSphere HA, Proxmox VE Cluster, diese Plattformen verwenden eine Active-Active-Architektur, um die hohe Verfügbarkeit von virtuellen Maschinen sicherzustellen.
Webdienste und -anwendungen: Die Active-Active-Architektur wird durch Lastverteiler (z. B. Nginx, HAProxy) implementiert, um die Hochverfügbarkeit und Skalierbarkeit von Webdiensten sicherzustellen.
Verteiltes Speichersystem: Verteilte Speichersysteme wie Ceph, GlusterFS, die die aktive-Aktiv-Architektur nutzen, um eine hohe Verfügbarkeit und Konsistenz der Daten zu gewährleisten.
Sicherung ist essenziell für den Datenschutz
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Aktiv-aktiv Failover – FAQ
F1: Wie behandelt man Datensynchronitätsprobleme?
A1: Die Gewährleistung der Datenkonsistenz ist eine Herausforderung in einer Active-Active-Architektur. Übliche Ansätze umfassen die Verwendung verteilter Datenbanken, synchroner Replikationstechniken (z.B. Master-Master-Replikation von MySQL) und auf Konsensalgorithmen basierender Lösungen (z.B. Raft oder Paxos), um Datenkonsistenz und -zuverlässigkeit sicherzustellen.
F2: Die Bedeutung eines Notfallwiederherstellungsplans?
A2: Selbst mit aktiver Failover-Lösung Active-Active ist es weiterhin essenziell, einen umfassenden Notfallplan zu haben. Dazu gehören regelmäßige Sicherungen, außerorts Notfallwiederherstellung und detaillierte Wiederherstellungsprozesse für mögliche größere Ausfälle oder Katastrophen.
Schlussfolgerung
Active-active Failover gewährleistet durch die Nutzung mehrerer aktiver Knoten eine hohe Verfügbarkeit und einen kontinuierlichen Betrieb, kann jedoch keine Sicherung ersetzen. Eine zuverlässige Backup-Lösung wie Vinchin Backup & Recovery sichert Daten schutz- und wiedergewinnfähig, selbst dann wenn HA-Systeme versagen.
