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12.09.2013 - 

Ratgeber für Cloud- und Hosting-Projekte

Fallstricke bei der Berechnung von Verfügbarkeiten

In der Praxis werden im Rahmen von Service Level Agreements (SLAs) häufig Aussagen zu Verfügbarkeiten gemacht, die technisch nicht verifiziert sind. Der folgende Beitrag zeigt anhand konkreter Beispiele, wie sich eine Verfügbarkeit berechnen lässt.
Beispiel-Rechnung für die Server-Verfügbarkeit.
Beispiel-Rechnung für die Server-Verfügbarkeit.
Foto: Adacor

Von Thomas Wittbecker *
Während der Angebotsphase stellt sich bei unseren Hosting-Projekten häufig die Frage nach der Verfügbarkeit einzelner Services. In meinen Gesprächen mit den Kunden stelle ich dann häufig fest, dass die konkrete Vorstellung von Verfügbarkeit recht vage ist.
Meistens wird die Verfügbarkeit eines Services mit einer Prozentzahl beschrieben. Dabei wird jedoch häufig außer Acht gelassen, dass bei der Berechnung dieser Prozentzahl, die dann in den Service Level Agreements (SLA) festgeschrieben wird, einige Fallstricke lauern.

Solche Fallstricke sind beispielsweise der Bezugspunkt der Berechnung der Ausfallzeiten (Jahr oder Monat), die Definition des zugrunde liegenden Services (Server, Firewall, Netzanbindung) oder die potentielle Verknüpfung von Verfügbarkeiten.
Wie lässt sich die Verfügbarkeit von IT-Plattformen sinnvoll berechnen?

Beispiel Server-Verfügbarkeit

Häufig bekommen wir Anfragen mit der Aussage "Wir hätten gerne einen Server mit der Verfügbarkeit von 99,5 %.”

OK, dann nehme ich das einfach so in ein Angebot auf, unterstelle es, die gewünschte Verfügbarkeit bezieht sich auf das Jahr und ausschließlich auf den Server.

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Dem Kunden ist jetzt wahrscheinlich nicht klar, dass der Server durchaus einen ganzen Tag am Stück ausfallen kann und die Verfügbarkeit trotzdem eingehalten wird. Oder, dass die Verfügbarkeit des Servers nicht berührt ist, wenn die Firewall oder die Netzanbindung weg ist, der Server noch läuft, aber von außen nicht mehr erreichbar ist.

Möglichkeiten für die Berechnung der Ausfallzeiten

Eine gute Übersicht darüber wie sich die prozentuale Verfügbarkeit eines Service in der Praxis auswirkt, bekommt man mit einer Tabelle, der auf das Jahr gerechneten möglichen Ausfallzeiten.

Berechnung der Ausfallzeiten

Verfügbarkeit Prozentual

Minimale erwartete Verfügbarkeit (Stunden)

Maximale erlaubte Ausfallzeit (Stunden)

99,0%

8672,40

87,60

99,1%

8681,16

78,84

99,2%

8689,92

70,08

99,3%

8698,68

61,32

99,4%

8707,44

52,56

99,5%

8716,20

43,80

99,6%

8724,96

35,04

99,7%

8733,72

26,28

99,8%

8742,48

17,52

99,9%

8751,24

8,76

99,99%

8759,124

0,876

Alternativ kann man die Verfügbarkeit bei kritischen Projekten auch auf den Monat bezogen angeben: zum Beispiel 99,9 Prozent Verfügbarkeit auf den Monat gerechnet bedeutet einen Maximalausfall von 43:48 Minuten pro Monat.

Wenn man über die Verfügbarkeit eines Services spricht und prozentual ausdrückt, muss man sich also überlegen, ob man mit der maximal möglichen Ausfallzeit leben kann.

Eine weitere Variante ist es, zusätzlich die maximale Ausfalldauer zu beschränken. Gerade bei nicht ganz so kritischen Projekten kann es sein, dass zwei oder drei Ausfälle pro Jahr nicht ins Gewicht fallen. Sie sollten jedoch nicht länger als vier Stunden am Stück betragen. Also definiere ich beispielsweise 99,5 Prozent Verfügbarkeit pro Jahr, bei maximal vier Stunden Ausfall am Stück.

Worauf bezieht sich die Verfügbarkeit konkret?

Eine weitere Quelle von Missverständnissen ist die Definition des Services. Nehmen wir an, einem Kunden wird die Verfügbarkeit eines Servers garantiert, und er lässt von einer Webagentur eine Website auf diesem Server betreiben.

Aus der Sicht des Betreibers ist der Server solange verfügbar, wie er einwandfrei läuft. Das kann auch dann der Fall sein, wenn der Webserver aus irgendeinem Grund kein http mehr ausliefert. Sprich, die Website nicht mehr erreichbar ist.

Wer haftet für die Verfügbarkeit?

Aus Kundensicht ist der Server dann aber nicht mehr verfügbar, weil seine Website "weg" ist. Da aber eine Agentur die Website betreibt und auch für die Konfiguration zuständig ist, kann der Hoster keine Verfügbarkeit oberhalb des reinen Betriebssystems garantieren.

Als Webagentur oder Software-Dienstleister, die als Generalunternehmer gegenüber dem Kunden auftreten, ist zu beachten, dass die SLAs des Hosters nicht einfach an den Kunden für das Gesamtsystem weitergegeben werden können. Die Ausfallrisiken auf Applikationsebene müssen ebenfalls bestimmt und zu den Ausfallrisiken von Seiten des Hosters hinzugerechnet werden.

Dieses Beispiel zeigt, dass es wichtig ist, sich genau darüber zu verständigen worauf sich die Verfügbarkeit bezieht.

Aus Kundensicht ist es am sinnvollsten, wenn die Verfügbarkeit des kompletten Dienstes der betrieben werden soll, vereinbart wird.

Dies ist bei etwas komplexeren Projekten allerdings nicht mehr so einfach. Häufig wird hier dann ein Kompromiss geschlossen und der Dienstleister garantiert die Verfügbarkeit des gesamten Projektes, so wie der Kunde es möchte, aber eigentlich weiß zu diesem Zeitpunkt niemand, wie hoch die Verfügbarkeit wirklich ist.

Einflüsse bei der Verknüpfung von Verfügbarkeiten am Beispiel einer VMware-Umgebung

Wenn wir über die Verfügbarkeit eines kompletten Dienstes reden, müssen wir uns Gedanken über die Verknüpfung und den Abhängigkeiten von verschiedenen Verfügbarkeiten machen.

Ein kompletter Dienst setzt sich meistens aus mehreren Services zusammen. Ein einfaches Beispiel ist unsere hochverfügbare VMware-Umgebung. Durch die Möglichkeiten, die VMware in verteilten Umgebungen bietet, haben wir bei den einzelnen virtuellen Servern eine sehr hohe Verfügbarkeit. Die Verfügbarkeit liegt in etwa bei 99,99 % auf das Jahr.

Dabei ist allerdings zu beachten, dass bei der Miete einer nackten VMware-Ressource die Verfügbarkeit der auf der virtuellen Maschine laufenden Projekte noch von weiteren Parametern beeinflusst wird.

1. Die Verfügbarkeit bezieht sich nur auf die virtuelle Hardware.

Bei einem Ausfall eines VMware-Knotens ist die virtuelle Hardware durch die Redundanzen und der Failover-Technologien innerhalb weniger Minuten wieder verfügbar. Nun booten die Server bei einem Failover einmal neu. Je nach Installation kann das einige Zeit dauern bis alle Dienste wieder verfügbar sind. Dies ist dabei nicht in der Verfügbarkeit der VM abgebildet.

2. Die Verfügbarkeit der Applikationen auf dem virtuellen Server hängt in der Regel nicht nur von der virtuellen Hardware, sondern auch von der Verfügbarkeit des internen und externen Netzes ab.

In unserem Beispiel sind beide mit ebenfalls 99,99 Prozent sehr hoch verfügbar. Die für den Kunden aber letztendlich absolute Verfügbarkeit von Applikationen kann dabei maximal nur bei 99,97 Prozentliegen.

Bei der Verknüpfung von Verfügbarkeiten reden wir von einer Addition des Ausfallrisikos. Bei einer Verfügbarkeit von 99,99 Prozent liegt diese bei 0,01 Prozent.

Haben wir drei Services, die für die Gesamtverfügbarkeit verfügbar sein müssen, liegt das Ausfallrisiko bei 3x0,01 Prozent =0,03 Prozent Das ergibt eine Gesamtverfügbarkeit von 100%-0,03%=99,97 Prozent.

Wenn in unserem Beispiel noch Risiken aus den betriebenen Applikationen hinzukommen, wird die realistische Verfügbarkeit einer Applikation, auch unter optimalen Bedingungen sicher nicht über 99,95 Prozent liegen.

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