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Strategien für den Betrieb
flexibler/resilienter Cloud-Infrastrukturen
 Kubernetes Icon (Google Inc.)
03.06.2020 | Eine instabile oder überlastete Web-Infrastruktur führt über kurz oder lang zum Unterbruch Ihrer Online-Services. Eine Folge davon sind verärgerte direktbetroffene Kunden. Und es besteht die Möglichkeit, dass sich die Probleme auf weitere direktverbundenen (Online)-Dienstleistungen ausweiten, was andere Produkte und Dienstleistungen beeinträchtigen kann. Im Folgenden werden einige Strategien erläutert, welche Ihre Web-Infrastruktur flexibilisieren und resilienter machen können.
Gerade während der letzten Monate wurden einige Online-Shops durch den unerwartet grossen Kundenansturm in die Knie gezwungen. Einige Portale konnten nicht mehr erreicht werden, bei anderen wurden die Kunden in Online-Warteschlangen verschoben und mussten sich einige Minuten gedulden, bis sie ihren Einkauf starten konnten. Solche Überlastungen der Web-Infrastruktur sind aber nicht erst seit Corona ein Problem, sondern treten oft auch bei erfolgreichen iOS und Android Apps oder anderen Online-Dienstleistungen auf, wenn die Nutzerzahlen (sprunghaft) ansteigen oder ein bösartiger Angriff auf die Server gestartet wird.
Orchestrieren der Server-Kapazitäten mit Kubernetes
Kubernetes ist ein Framework zum Orchestrieren von verteilten Cloud-Services. Es erlaubt virtuelle Server, sog. Virtual Machines, mit Ihren Online-Services zu bespielen und diese ausserdem redundant zu halten. Anfragen Ihrer Kunden werden auf verschiedene Container verteilt, und die Gesamtlast somit verringert. Sollte einer Ihrer Online-Services nicht mehr verfügbar sein (z. B. aufgrund von Softwareproblemen oder Überlast), so stellt Kubernetes sicher, dass ein Ersatz gestartet wird. Dies geschieht für Ihre Kunden transparent im Hintergrund, bleibt für Sie aber jederzeit nachvollziehbar. Steigen die Nutzerzahlen Ihres Online-Services grundsätzlich, erlaubt es Kubernetes, weitere Server-Ressourcen zuzuschalten, um die Stabilität längerfristig zu gewährleisten.
Bedarf an Server-Ressourcen mit Content Delivery Netzwerken (CDN) minimieren
Jeder Zugriff auf Ihre Server verbraucht Bandbreite und Server-Ressourcen. Eine solche Anfrage kann eine dynamische Abfrage auf Ihre Produktedatenbank auslösen, aber auch ein rein statisches Produktebild anfordern. Mit sog. Content Delivery Netzwerken – z. B. Cloudflare, Microsoft Azure CDN oder Akamai – können Zugriffe auf statische Inhalte (Bilder, Texte, Videos, etc.) umgelenkt werden, sodass diese Inhalte nicht mehr von Ihren eigenen Servern, sondern von den Servern (und Netzwerken) des jeweiligen CDNs beantwortet werden. So kann der Bandbreitenverbrauch und auch die Anzahl der Serverzugriffe stark vermindert werden, sodass sich Ihre Server um die wirklich relevanten Zugriffe (z. B. Abschluss einer Kundenzahlung) kümmern können.
Global-replizierte Datenbanken
Ein weiteres Nadelöhr, oder «Bottle Neck» in der Fachsprache, kann die Datenbank darstellen. Viele gleichzeitige Anfragen können diese Überlasten, was direkt die Antwortzeiten der Serveranfragen verlangsamt oder sogar unterbricht. Abhilfe können geo-replizierte (und untereinander verbundene und abgeglichene) Datenbanken darstellen, welche die Anfragen verteilen und ggf. ihre Kapazitäten erhören. Geo-repliziert bedeutet dabei, dass die Datenbank nicht nur an einem Standort gespeichert ist, sondern automatisch an verschiedene Standorte kopiert wird.
Bonus: Mit Azure Cloud Schweiz bleiben alle Daten in der Schweiz
Die Ateleris GmbH betreibt ein Kubernetes Cluster in der Schweizer Azure Cloud von Microsoft. Unsere Services sind alle verschlüsselt über HTTPS erreichbar, werden auf mehrere virtuellen Maschinen verteilt, und die Daten in der Schweiz in der Nähe von Zürich und Genf repliziert gespeichert. Statische Ressourcen und Video-Inhalte verteilen wir mit dem CDN von Cloudflare. All dies erlaubt es uns, die Online-Services unserer Kunden und unsere eigenen, flexibel und ohne Unterbruch zu betreiben.
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