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Lastverteilung und Engpassbeseitigung Was ist ein Load Balancer?

Von Manuel Masiero 2 min Lesedauer

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Durch eine Echtzeitverteilung von Aufgaben sorgt ein Load Balancer im Datacenter dafür, dass für jede Anwendung immer ausreichend Rechenleistung bereitsteht. Diese Lastenverteilung soll eine optimale Ausnutzung der verfügbaren Systemressourcen gewährleisten.

Läuft rund: Ein Load Balancer verteilt den Netzwerkverkehr auf mehrere Server und trägt so entscheidend dazu bei, Performance-Flaschenhälse zu vermeiden.(Bild: frei lizenziert: Stefan Schweihofer / Pixabay)
Läuft rund: Ein Load Balancer verteilt den Netzwerkverkehr auf mehrere Server und trägt so entscheidend dazu bei, Performance-Flaschenhälse zu vermeiden.
(Bild: frei lizenziert: Stefan Schweihofer / Pixabay)

Ein Load Balancer verteilt die Rechenlast auf zwei oder mehrere Rechner. Im Datacenter besteht das Hauptziel der Lastenverteilung vor allem darin, den Netzwerk-Traffic auf die einzelnen Server aufzufächern, um Überlastungen zu vermeiden. Dadurch werden die Server effizienter genutzt, was gleichzeitig deren Latenz verringert. Parallel dazu sorgt Load Balancing für eine hohe Verfügbarkeit und Leistung und minimiert die Ausfallzeiten im Rechenzentrum.

Vielseitiger Einsatz im Datacenter

Zu den typischen Datacenter-Anwendungsfällen des Load Balancing gehört die Verteilung von Web- und Datenbank-Anfragen und des E-Mail-Verkehrs sowie die Verteilung der Lasten auf verschiedene virtuelle Maschinen und Cloud-Instanzen. Für Hochverfügbarkeits-Systeme spielt die Lastverteilung eine entscheidende Rolle, denn sie gewährleistet im Problemfall ein nahtloses Failover zu verfügbaren Servern. Auch Content Delivery Networks (CDNs) setzen häufig auf Load Balancing, um Benutzern Medieninhalte schnell und zuverlässig bereitstellen zu können.

Das Load Balancing übernimmt ein Load Balancer, der entweder Software- oder Hardware-basiert sein kann. Bei Letzerem handelt es sich um ein physisches Gerät, das ins Netzwerk integriert wird und sich dort um die Lastverteilung kümmert. Software-Load Balancer können auf einem Server oder in einer virtuellen Maschine laufen.

Lastverteilung per Algorithmus

Mit Hilfe von Algorithmen bestimmt der Load Balancer, welcher Server die gerade eingehende Anfrage bearbeiten soll. Diese Algorithmen lassen sich in zwei Hauptkategorien einteilen: statische Load Balancing-Algorithmen und dynamische Load Balancing-Algorithmen.

Beide bringen Vor- und Nachteile mit sich, da sie eine jeweils andere Methode zur Lastverteilung nutzen und unterschiedlich auf Veränderungen in der Serverauslastung reagieren. Die Wahl des richtigen Algorithmus hängt von den spezifischen Anforderungen des jeweiligen Anwendungsfalls und der zugrundeliegenden IT-Infrastruktur des Rechenzentrums ab.

Weltweite Lastenverteilung: Beim Global Server Load Balancing (GSLB), auch Geographic Load Balancing, verteilt der Load Balancer den Netzwerk-Traffic über mehrere global verteilte Standorte.(Bild: AVI Networks)
Weltweite Lastenverteilung: Beim Global Server Load Balancing (GSLB), auch Geographic Load Balancing, verteilt der Load Balancer den Netzwerk-Traffic über mehrere global verteilte Standorte.
(Bild: AVI Networks)

Statische Load Balancing-Algorithmen: verwenden feste Regeln zur Verteilung des Datenverkehrs. Diese Regeln werden vorab festgelegt und ändern sich auch nicht bei unterschiedlicher Serverauslastung.

Statische Load Balancing-Algorithmen sind einfacher zu implementieren als dynamische Load Balancing-Algorithmen und erfordern weniger Rechenleistung, da keine Echtzeit-Analyse der Serverauslastung stattfindet. Beispiele für statische Load Balancing-Algorithmen sind „Round Robin“, „Weighted Round Robin“ und „IP Hash“.

Dynamische Load Balancing-Algorithmen: Sie überwachen kontinuierlich die Serverauslastung und verteilen die Anfragen entsprechend der aktuellen Auslastung und Leistung der Server. Daher erfordern sie mehr Rechenleistung als statische Load Balancing-Algorithmen. Beispiele für dynamische Load Balancing-Algorithmen sind „Least Connection“, „Weighted Least Connection“, „Least Response Time“, „Resource-based“ und „Global Server Load Balancing“ (GSLB).

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