Was ist Hochverfügbarkeit?

Hochverfügbarkeit (High Availability, HA) ist ein Bereitstellungsmodell, bei dem redundante Geräte oder Knoten miteinander gekoppelt werden – in der Regel ein aktiver und ein Standby-Knoten, manchmal auch ein Aktiv-Aktiv-Paar –, sodass bei Ausfall eines Knotens der andere den Dienst mit nur geringer oder gar keiner Unterbrechung weiter bereitstellt. „ Versa “ wendet HA gleichermaßen auf Filial-Appliances, Director-, Analytics- und Controller-Knoten an.

Die wichtigsten Erkenntnisse

• HA koppelt redundante Geräte miteinander, sodass bei Ausfall eines Geräts ein Standby-Gerät die Funktion übernimmt.
• Zwei Kernmodelle: Failover im Aktiv-Standby-Modus und Lastverteilung im Aktiv-Aktiv-Modus.
• VRRP stellt die virtuelle IP-Adresse bereit, die einen Ausfall vor den Clients verbirgt.
• Versa Wendet HA auf Zweigstellen-Appliances, Director, Analytics und Controller an.
• HA garantiert eigentlich die Failover-Geschwindigkeit und nicht die Ausfallfreiheit.

Auf dieser Seite: Warum das wichtig ist · So funktioniert es · Arten · Hochverfügbarkeit & Versa · Häufig gestellte Fragen

Warum ist Hochverfügbarkeit wichtig?

Jedes Netzwerk verfügt über Komponenten, die – wenn sie ungeschützt bleiben – zu einem Single Point of Failure werden: das Zweigstellengerät, das den WAN- und LAN-Verkehr überträgt, der Controller, der Overlay-Tunnel beendet, sowie der Verwaltungsknoten, auf dem Richtlinien und Konfigurationen gespeichert sind. Fällt eine dieser Komponenten aus und es gibt keine Ausfallsicherung, kommt es zu einem vollständigen Ausfall, bis jemand eingreift – ein schlechter Kompromiss für Edge-Geräte und Kopfstellen, von denen ein unterbrechungsfreier Betrieb erwartet wird.

HA ist wichtig, weil es diesen abrupten Stopp in eine kurze Übergabe umwandelt. Ein Standby-Gerät oder -Knoten behält den synchronisierten Zustand bei und übernimmt automatisch die Aufgaben, sodass Nutzer und Anwendungen im schlimmsten Fall nur eine kurze Unterbrechung statt eines vollständigen Ausfalls wahrnehmen. Außerdem wird die Wartung von den Ausfallzeiten entkoppelt: Ein Software-Upgrade, eine Zertifikatsrotation oder ein Hardware-Austausch kann an einem Knoten eines Paares erfolgen, während der andere weiterhin den Datenverkehr bedient.

Was ist Hochverfügbarkeit?

Bei einer HA-Bereitstellung werden zwei (oder mehr) Geräte oder Knoten miteinander gekoppelt, die sich die Konfiguration und – bei zustandsbehafteten Designs – den aktuellen Sitzungsstatus teilen. Jede Seite überwacht kontinuierlich den Betriebszustand der anderen Seite – über eine dedizierte Verbindung, eine Routing-Nachbarschaft oder ein Heartbeat-Protokoll – und ein definierter Auslöser versetzt die Standby-Seite in den Betriebszustand, sobald die aktive Seite nicht mehr reagiert.

Clients sollten nicht wissen müssen, welcher physische Knoten aktiv ist. Dies wird in der Regel durch eine gemeinsame Identität gelöst: eine virtuelle IP-Adresse, die von dem Knoten bekannt gegeben wird, der die aktive Rolle innehat – meist über das Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP). Jede in Frage kommende Schnittstelle verfügt über eine Priorität (Bereich 1–255, Standardwert 100); die Schnittstelle mit der höchsten Priorität wird zum Master und verwaltet die virtuelle Adresse, bis sie ausfällt oder verdrängt wird. Hinter dieser gemeinsam genutzten Adresse werden Routen, Sitzungen und Sicherheitsassoziationen synchronisiert, sodass der bestehende Datenverkehr bei einer Übernahme nicht neu gestartet wird.

Arten der Hochverfügbarkeit

Beim Aktiv-Passiv-Modus (Aktiv-Standby) verarbeitet ein Knoten den Datenverkehr, während sein Partner im Leerlauf bleibt und bereit ist, im Falle eines Ausfalls die Aufgaben zu übernehmen – ein einfaches Prinzip, das jedoch auf Kosten der Standby-Kapazität geht, die ungenutzt bleibt, bis ein Ausfall eintritt. Beim Aktiv-Aktiv-Betrieb laufen beide Knoten gleichzeitig, wobei jeder den Datenverkehr übernimmt und den anderen absichert; dies nutzt die Hardware effizienter, erfordert jedoch eine genauere Zustandssynchronisation. Clustering bzw. N+1-Redundanz erweitert dieses Modell über zwei Knoten hinaus, sodass jedes noch funktionierende Mitglied die Last eines ausgefallenen Knotens übernehmen kann – typisch für Fälle, in denen die Reservekapazität über ein einzelnes Backup hinausgehen muss.

Auch das Wiederherstellungsverhalten variiert: Bei nicht-revertiven Designs bleibt ein wiederhergestellter Knoten im Standby-Modus, anstatt automatisch wieder die aktive Rolle zu übernehmen; bei revertiven Designs wird er nach einer konfigurierbaren Verzögerung wieder in den aktiven Zustand versetzt, sobald er wieder einwandfrei funktioniert.

Hochverfügbarkeit & Versa

Versa wendet HA über den gesamten Stack hinweg an, nicht nur auf Geräte in den Zweigstellen. Bei Zweigstellen-Appliances erfordert ein HA-Paar zwei identische Geräte – gleiches Modell, gleiche Softwarelizenzstufe –, die über einen Cross-Connect-Port und einen gemeinsamen LAN-Port mit VRRP verbunden sind; die virtuelle VRRP-IP und die Priorität bestimmen, welches Gerät als Primärgerät fungiert. VOS-Paare unterstützen zudem zustandsbehaftete Interchassis-HA, bei der der Zustand der Steuer- und Datenebene synchronisiert wird, sodass bei einem Failover laufende Sitzungen nicht unterbrochen werden, und bei der Quorum-Alarme ausgelöst werden, wenn ein Standby-Gerät den Kontakt zu seinem aktiven Gegenstück verliert.

Director-Knoten arbeiten im Active-Standby-HA-Modus, wobei die Daten durch Postgres-Replikation synchronisiert werden. Administratoren konfigurieren das HA-Verhalten – Failover-Timeout, Standby-Start-Timeout, reverter oder nicht-reverter Wechsel – und können ein manuelles Failover auslösen. Das gleiche Muster gilt für Analytics-Aggregator-Knoten, Primär-/Sekundärpaare des „ Versa -Messaging-Service“ sowie Cloud-Bereitstellungen von VOS auf AWS, Azure und OCI, die alle über Director, Concerto oder das „ Titan “-Portal verwaltet werden.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied zwischen Active-Standby- und Active-Active-HA?

Beim „Active-Standby“-Modus bleibt ein Knoten im Leerlauf, bis der aktive Knoten ausfällt; anschließend wird er zum aktiven Knoten befördert. Beim „Active-Active“-Modus laufen beide Knoten gleichzeitig, teilen sich den Datenverkehr und sichern sich gegenseitig ab. „ Versa “ Director HA ist standardmäßig auf „Active-Standby“ eingestellt; „ Versa “-Zweigstellen-Appliances unterstützen zudem „Active-Active“-Bereitstellungen mit zwei CPEs über VRRP und Cross-Connect-Verbindungen.

Was ist VRRP und in welchem Zusammenhang steht es mit HA?

Mit VRRP kann ein Gerätepaar eine gemeinsame virtuelle IP-Adresse nutzen; die Schnittstelle mit der höchsten Priorität (1–255, Standardwert 100) wird zum VRRP-Master. Bei einer HA-Konfiguration mit „ Versa “-Zweig unterstützt diese virtuelle IP-Adresse das gemeinsame LAN-Gateway, sodass Clients auch während eines Failovers eine durchgehende Adresse sehen.

Beseitigt HA alle Ausfallzeiten?

Nein. HA beseitigt einzelne Ausfallquellen und verkürzt die Unterbrechung auf ein Failover-Fenster, kann jedoch nicht jeden Vorfall verhindern – eine gemeinsame Fehlkonfiguration oder der gleichzeitige Ausfall beider Knoten kann weiterhin zu einem Ausfall führen. Was HA tatsächlich bietet, ist die Geschwindigkeit des Failovers, nicht eine Ausfallzeit von null.

Was ist der Unterschied zwischen Failover und Revertive-Verhalten?

Unter „Failover“ versteht man die Übernahme durch den Standby-Knoten, wenn der aktive Knoten ausfällt. Das „Revertive“-Verhalten bestimmt, was als Nächstes geschieht: Bei einem „Revertive“-Design wird der wiederhergestellte Knoten nach Ablauf einer Zeitüberschreitung automatisch wieder in den aktiven Zustand versetzt; bei der nicht-revertiven Standardeinstellung v Versa -Director bleibt er stattdessen im Standby-Modus.

Benötigt HA identische Hardware?

Bei gekoppelten Geräten ist dies der Fall – „ Versa “ setzt voraus, dass beide Geräte des Paares über dasselbe Gerätemodell und dieselbe Lizenzstufe verfügen. Softwarebasierte Hochverfügbarkeit, wie beispielsweise Director- oder Analytics-Knoten, die als VMs ausgeführt werden, ist flexibler, erfordert jedoch ebenfalls übereinstimmende Softwareversionen und Konfigurationen.

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