Lastverteilung

Lastverteilung bezeichnet die Verteilung einer Arbeitslast auf mehrere Computer. Sie wird normalerweise eingesetzt, um Netzwerkverkehr gleichmäßig auf eine Gruppe von Webservern zu verteilen, kann aber auch andere Rechenaufgaben wie Datenbankabfragen und Data-Mining aufteilen. Dadurch wird verhindert, dass ein einzelner Server überlastet wird, während andere Server im Cluster untätig bleiben. Durch die Beseitigung von Engpässen trägt eine geeignete Lastverteilung dazu bei, die Leistung von Servern zu verbessern, auf denen Websites und Webanwendungen gehostet werden.

Wenn ein einzelner Webserver plötzlich fünf- oder zehnmal so viele Anfragen pro Sekunde wie gewöhnlich erhält, kann es für ihn schwierig werden, diese Nachfrage zu bewältigen. Er liefert Inhalte möglicherweise langsamer als gewöhnlich aus oder stürzt unter der Last sogar ab. Durch die Verteilung dieser Anfragen auf mehrere Server bleiben Websites und Webanwendungen verfügbar und reagieren schnell. Lastverteilung funktioniert auch über mehrere Standorte hinweg. Wenn die Internetverbindung eines Servers ausgelastet ist, können Anfragen daher an ein anderes Rechenzentrum weitergeleitet werden, um die Bandbreite effektiver zu nutzen.

Unabhängig davon, ob die Lastverteilung in einem lokalen Netzwerk oder in einem großen Rechenzentrum stattfindet, sind dafür spezielle Hardware oder Software erforderlich, um den eingehenden Datenverkehr auf die Server zu verteilen. Diese Hardwaregeräte und Softwareprogramme werden als Load Balancer bezeichnet. Wenn ein Load Balancer eingehenden Datenverkehr empfängt, verteilt er Anfragen mithilfe eines Algorithmus zur Lastverteilung, also eines Lastverteilungs-Algorithmus. Statische Algorithmen verteilen Aufgaben nach einem vorgegebenen Muster, beispielsweise in einer Round-Robin-Reihenfolge oder in zufälliger Reihenfolge. Dynamische Algorithmen berücksichtigen dagegen die aktuelle Auslastung jedes Servers und leiten Aufgaben an die am wenigsten ausgelasteten Server weiter. Bei der dynamischen Verteilung über ein verteiltes CDN kann auch der geografische Standort berücksichtigt werden, indem Anfragen an den Server weitergeleitet werden, der dem Client am nächsten ist. Dadurch wird die Latenz verringert, weil die Entfernung sinkt, die Daten-Pakete zurücklegen müssen.