Windows Server – was Sie über Failover Cluster wissen sollten

Die Hochverfügbarkeitsfunktionen moderner IT-Infrastrukturen sind entscheidend für einen reibungslosen Geschäftsbetrieb. Genau hier setzt das Failoverclustering in Windows Server an: Es verbindet mehrere unabhängige Server zu einem Verbund, um Anwendungen und Dienste stets verfügbar zu halten. Doch was ist ein Failover Cluster genau? Und wie ist die Funktionsweise? In diesem Blogbeitrag gehen wir auf die wichtigsten Aspekte ein.

Was ist ein Failover Cluster?

Ein Failover Cluster besteht aus mehreren unabhängigen Servern, die zusammenarbeiten, um eine hohe Verfügbarkeit von Anwendungen und Diensten sicherzustellen. Wenn ein Server ausfällt, übernimmt ein anderer Server im Cluster die Arbeitslast, oft ohne nennenswerte Unterbrechung. Diesen Vorgang nennt man Failover.

Die Server eines Failover Clusters kooperieren, um die Verfügbarkeit und Skalierbarkeit von Diensten zu erhöhen. Sie sorgen gemeinsam für eine durchgehende oder zumindest hohe Verfügbarkeit. Ein Failover Cluster kann sowohl aus physischen als auch aus virtuellen Maschinen bestehen.

In einem solchen Cluster wird jeder Server als Knoten bezeichnet. Die Knoten sind durch physische Kabel und Software miteinander verbunden. Ein Failover Cluster setzt mindestens zwei Knoten voraus, die für die Datenübertragung und -verarbeitung zuständig sind. Zudem verwendet der Cluster verschiedene Technologien für Lastausgleich, Speicherung und Parallelverarbeitung.

Innerhalb eines Failover Clusters werden Anwendungen und Dienste oft als Cluster-Rollen bezeichnet. Der Cluster gewährleistet, dass diese Rollen auch bei einem Serverausfall verfügbar bleiben. Jede Rolle wird proaktiv überwacht, um ihre Funktionsfähigkeit sicherzustellen. Bei Problemen kann eine Rolle neu gestartet oder auf einen anderen Knoten verlagert werden.

Der Nutzen von Failover Clustern

Serverausfälle können zum Ausfall von Anwendungen führen, was die Benutzererfahrung beeinträchtigt. Failover Cluster sichern eine kontinuierliche Verfügbarkeit oder zumindest eine hohe Verfügbarkeit. Sie ermöglichen es den Nutzern, auf benötigte Anwendungen und Dienste zuzugreifen, selbst wenn ein Server ausfällt.

Bei Clustern, die eine hohe Verfügbarkeit bieten, kann es während des Failover-Vorgangs kurzzeitig zu Serviceunterbrechungen kommen. In der Regel stellt das System jedoch schnell die Funktionsfähigkeit wieder her, oft ohne Datenverlust und mit minimaler Ausfallzeit.

Failover Cluster sind entscheidend, um die Verfügbarkeit von geschäftskritischen Systemen zu gewährleisten. Dazu gehören Anwendungen wie die Online-Transaktionsverarbeitung (OLTP), die nahezu 100-prozentige Verfügbarkeit erfordern. Sie sind auch für Datenbankreplikation und Disaster Recovery unerlässlich. Diese Cluster ermöglichen die geografische Replikation der Daten, sodass bei einem Serverausfall an einem Standort die Daten auf Failover-Servern an anderen Orten weiterhin zugänglich bleiben.

Diese Arten sind zu differenzieren

In einem Hochverfügbarkeits-Failover-Cluster teilen unabhängige Servergruppen Daten und Ressourcen, einschließlich Speicher. Ständig ist mindestens ein Knoten aktiv und ein anderer passiv. Diese Cluster sind mit einer Überwachungsverbindung ausgestattet, die es jedem Server ermöglicht, den Status der anderen zu überwachen. In einem Zweiknoten-Cluster erkennt der verbleibende Knoten den Ausfall seines Pendants über diese Verbindung und schaltet sich dann selbst als aktiven Knoten.

Bei größeren Cluster-Konfigurationen sind spezielle Server im Einsatz, die überprüfen, ob ein Knoten ausfällt. Sie weisen dann einen anderen Knoten an, die Arbeitslast zu übernehmen und am Failover-Prozess teilzunehmen. Bei Clustern, die virtuelle Maschinen (VMs) verwenden, sind die VMs und die physischen Server, auf denen sie laufen, in einem Cluster organisiert. Fällt ein Host aus, werden die VMs auf alternativen Hosts neu gestartet.

Continuous-Availability-Failover-Cluster, auch als fehlertolerante Cluster bekannt, zeichnen sich dadurch aus, dass mehrere Systeme das Betriebssystem eines Rechners teilen. Die von einem System ausgeführten Befehle laufen gleichzeitig auf anderen Systemen ab. Dieses Modell, bekannt als 2N-Redundanz, erfordert eine ständig verfügbare und nahezu exakte Kopie eines Dienst-relevanten Rechners. Bei einem Fehler in Komponenten wie Festplatten, Netzteilen, Netzwerkelementen oder CPUs schaltet automatisch eine Reserveeinheit ein, ohne den Dienst zu unterbrechen.

Windows Server – was Ihnen das Microsoft Serverbetriebssystem bietet

Windows Server verfügt über ein Failoverclustering, das automatisch auf einen anderen Knoten umschaltet, falls ein Hardwaredefekt auftritt oder ein Serverneustart notwendig ist.

Ein wesentlicher Vorteil des Failoverclusterings in Windows Server liegt in der einfachen und zentralisierten Verwaltung. Der Aufbau und die Konfiguration erfolgen über das Windows Admin Center oder die Failovercluster-Manager-Konsole, in der alle relevanten Einstellungen, Cluster-Rollen sowie Ressourcen zentral gesteuert werden können. Hier lassen sich gezielt Failover- und Failback-Richtlinien festlegen, um den Wiederanlauf von Diensten nach einem Ausfall zu optimieren. Um die Windows Cluster Funktion zu nutzen, müssen Sie auf jedem Windows System, das Sie im Cluster betreiben möchten, das Failover Cluster Feature installieren.

Insgesamt ermöglicht das Failoverclustering unter Windows Server einen hochverfügbaren und robusten Betriebsablauf. Die minimierten Ausfallzeiten, die automatische Wiederherstellung von Diensten und die zentrale Verwaltung des gesamten Clusterverbundes sorgen für ein stabiles und zuverlässiges Fundament, auf dem sich nahezu alle geschäftskritischen IT-Services sicher und performant bereitstellen lassen.