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Hochverfügbarkeit ist ein Begriff aus der IT-Branche. Er beschreibt im Wesentlichen, dass Computersysteme dauerhaft im Einsatz sein müssen, weil davon sehr wichtige Prozesse abhängen. Sollte es zu einem Problem kommen, läuft das System weiter. Diese Prozesse werden in der Regel vollautomatisch gesteuert. In der Praxis gibt es eine Vielzahl an Server-Systemen, die tatsächlich unter die Hochverfügbarkeit fallen. Es kommt jedoch auch vor, dass Server so bezeichnet werden, obwohl sie tatsächlich gar nicht hochverfügbar sind.

Hochverfügbarkeit – nicht alle Systeme sind dazu berechtigt

Bei einem Ausfall der Systeme drohen hohe Verluste

Computersysteme wie auch virtuelle Server haben mittlerweile in nahezu allen Branchen Einzug gehalten. Selbst kleine Firmen und Einzelunternehmer, aber auch Freiberufler, Ärzte und Krankenhäuser arbeiten mittlerweile mit vielen Server-Systemen. Dabei gelten diese als Branchen und Beschäftigungsbereiche, die in Bezug auf die Buchführung und die Arbeitsprozesse noch lange klassisch gearbeitet haben.

Wird ein System auf die automatische Steuerung umgestellt, entsteht eine hohe Abhängigkeit. Die Systeme müssen verlässlich arbeiten. Andernfalls kommt es zu großen Problemen, die in der Regel auch mit finanziellen Verlusten einhergehen. Viele Computersysteme laufen permanent durch und werden niemals abgeschaltet. Dies ist in den meisten Branchen der Fall.

Es gibt Produktionsbetriebe, die ihre Systeme an den Wochenenden oder an Feiertagen herunterfahren. Dies eröffnet die Möglichkeit für Wartungsarbeiten oder Reparaturen. Läuft ein System hingegen durch und ist eine Abschaltung nicht vorgesehen, liegt eine Hochverfügbarkeit vor. An diese werden sehr hohe Ansprüche gestellt. Und nicht jedes System, das dauerhaft arbeitet, ist auch hochverfügbar. Mitunter ist es als solches bezeichnet. Dies ist aber falsch und bedarf einer Korrektur.

Hochverfügbarkeit und ihre Notwendigkeit

Die Notwendigkeit der Hochverfügbarkeit ergibt sich aus dem Nutzen des Systems. In vielen Bereichen, und dazu zählt auch das Privatleben, hat sich der Mensch von der Technik abhängig gemacht. Eine hoch frequentierte Internetseite ist ein gutes Beispiel für eine Hochverfügbarkeit. Die Seite wird täglich mitunter millionenfach angeklickt. Die Informationen sind von den Interessenten gewünscht. Mitunter werden sie auch benötigt.

Sollte die Seite aufgrund eines Problems nicht erreichbar sein, kann dies weitere Konsequenzen nach sich ziehen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn von dem Betrieb der Seite weitere Geschäftsbereiche abhängig sind. Dies ist beispielsweise bei einer Online-Bank oder einer Versicherung der Fall. Kunden haben keinen Zugang zu ihren persönlichen Daten und können wichtige Geschäfte nicht abwickeln. In der Konsequenz gehen dem Unternehmen im schlimmsten Falle Umsätze oder Einnahmen verloren. Der Bankkunde bekommt hingegen Probleme, wenn er ein wichtiges Bankgeschäft nicht erledigen kann.

Noch gravierender ist ein Ausfall eines Systems in der Industrie. Selbst eine Störung von wenigen Minuten kann gravierende Probleme nach sich ziehen. Die Arbeitsabläufe einer computergesteuerten Maschine in der Industrie sind exakt aufeinander abgestimmt. Ein Prozess greift automatisch in den nächsten ein. Kommt es zu einem Ausfall, kann sich eine Art Kettenreaktion ergeben. Die nachfolgenden Prozesse kommen ebenfalls ins Stocken. Eine Folge ist häufig ein finanzieller Verlust. Im schlimmsten Falle kommt es durch den Ausfall von Systemen zu Unfällen, bei denen Mitarbeiter einen Schaden erleidet.

Hochverfügbarkeit als Grundlage für den reibungslosen Betrieb von IT-Systemen

Die meisten Unternehmen verlassen sich heute komplett auf die IT

Um Probleme beim Betrieb von IT-Systemen von vornherein zu minimieren, wird eine Hochverfügbarkeit angestrebt. Diese ist jedoch an wichtige Kriterien gebunden. Wenn ein System hochverfügbar ist, bedeutet dies, dass es unter voller Auslastung rund um die Uhr laufen kann. Die Störungen sind so marginal, dass sie nicht in die wichtigen Prozesse eingreifen.

Bei den meisten Systemen, die eine Hochverfügbarkeit anstreben, ist die volle Auslastung Grundlage für den Betrieb. Das Unternehmen kann sich einen Systemausfall nicht leisten. In die Hochverfügbarkeit wird viel investiert. Modernste Technik kann heute so arbeiten, dass die Ausfälle marginal gehalten werden. Auf diese Weise wird eine sehr hohe Zuverlässigkeit der Systeme garantiert.

In der Praxis funktioniert die Hochverfügbarkeit sehr gut. In den meisten Unternehmen arbeiten die Systeme sehr verlässlich. Die Ausfälle bleiben in dem Rahmen, der für die Definition der Hochverfügbarkeit vorgegeben ist. Dennoch kommt es immer wieder vor, dass einige Unternehmer ihre Systeme als hochverfügbar bezeichnen, obwohl dem gar nicht so ist. Aus diesem Grund ist es wichtig, die Anforderungen an die Hochverfügbarkeit zu kennen. Nur dann ist es möglich, das System so zu optimieren, dass die Bezeichnung wirklich gerechtfertigt ist.

Anforderungen an die Hochverfügbarkeit

Ein System ist nur dann hochverfügbar, wenn sich die Ausfälle unter der für die Hochverfügbarkeit definierten Obergrenze bewegen. Die wichtigste Voraussetzung für die Anerkennung der Hochverfügbarkeit für ein IT-System ist der ununterbrochene Einsatz. Dabei wird ein Jahr zugrunde gelegt. In diesem Jahr muss das System zu 99,99 Prozent im Einsatz sein. Dies bedeutet, dass es in einem Kalenderjahr nur 52 Minuten Stillstand geben darf.

Viele Systeme arbeiten redundant. Dies bedeutet, dass sie sich zwischenzeitlich abschalten, um dann wieder neu zu starten. Auf diese Weise werden Prozesse zurückgesetzt, was in vielen Bereichen sehr wichtig ist. Das Einfrieren des Systems und der Neustart kosten Zeit. Diese wird von der Hochverfügbarkeit abgezogen. Wenn ein System einen regelmäßigen Neustart benötigt, ist das Unternehmen verpflichtet, die Ausfallzeiten zu überbrücken. Gelingt dies nicht und fällt das System unter die 99,99 Prozent der Auslastung, wird der Status der Hochverfügbarkeit aberkannt.

Auch die Anforderungen an die Hardware müssen der Hochverfügbarkeit genügen. So gelten Netzteile und mechanische Speichersysteme wie Festplatten als besonders anfällig für Defekte oder Störungen. Viele Unternehmen helfen sich mit doppelten Netzteilen oder RAID-Speicherlösungen aus. Diese Lösungen werden der Hochverfügbarkeit jedoch nicht gerecht. Aus diesem Grund ist es wichtig, dass die genauen Vorgaben der Hochverfügbarkeit bekannt sind. Eine bloße Auslastung von 99,99 Prozent reicht in der Regel nicht aus. Es ist außerdem wichtig, dass die Systeme mit vorgeschriebenen Komponenten arbeiten. Dies erfordert in der Regel etwas höhere Investitionen.

Hochverfügbarkeit erfordert spezielle Komponenten

Wetterbedingte Katastrophen müssen bedacht werden

Die Investition in ein hochverfügbares System sollte nicht unterschätzt werden. Die Hochverfügbarkeit kostet Geld. In der Regel handelt es sich jedoch um eine Inventionen, die wirklich lohnenswert ist. Wenn ein Unternehmen die Hochverfügbarkeit anstrebt, ist es wichtig, dass Komponenten vermieden werden, die eine Hochverfügbarkeit ausschließen würden. Dazu gehören unter anderem zweite Netzteile und das Vermeiden des Standby-Betriebes. Dies kann erreicht werden, indem mehrere Systeme parallel zueinander arbeiten. Auch ein intelligentes Katastrophenmanagement ist erforderlich.

Die mitunter hohen Investitionen in die Hochverfügbarkeit machen sich bereits im ersten Jahr bezahlt. Wenn das System über der erforderlichen Verfügbarkeit von 99,99 Prozent geblieben ist, gab es so gut wie keine Ausfälle. In der Folge konnten Normen erfüllt werden. Es gab keine finanziellen Verluste. Die hohe Verfügbarkeit der Systeme sorgt für Verlässlichkeit. Die Folge sind zufriedene Kunden. Und da ein zufriedener Kunde gern auf Bewährtes setzt, können Umsätze und Gewinne durch eine hohe Verfügbarkeit gesteigert werden. Die Anfangsinvestition wird durch diese Prozesse aufgefangen.

Katastrophen finden Berücksichtigung

In einem Unternehmen, das mit hochverfügbaren IT-Systemen arbeitet, ist es notwendig, dass Katastrophen Berücksichtigung finden müssen. Das Unternehmen kann alles tun, um die Prozesse so zu optimieren, dass das System die 99,99 Prozent Auslastung erreicht. Dennoch kann es jederzeit zu unvorhergesehenen Ereignissen kommen, die das System stoppen. Diese Ereignisse müssen zwingend berücksichtigt werden.

Katastrophen sind nicht vorhersehbar. Sie treten plötzlich auf, und deshalb ist eine gute Vorbereitung sehr wichtig. Eine Katastrophe hat selten einen innerbetrieblichen Grund. In der Regel kommen diese Ereignisse von außen und das Unternehmen hat keinen Einfluss darauf. Katastrophen werden durch das Wetter oder durch eine Havarie bestimmt. Diese kann auftreten, wenn es zu einem massiven Stromausfall kommt. Zwar können IT-Systeme durch Notstromaggregate betrieben werden. Dies ist aber nur in einem zeitlich sehr begrenzten Rahmen möglich.

Gewitter, schwere Stürme, Überschwemmungen oder Brände gehören zu den Katastrophen, auf die ein Unternehmen nicht vorbereitet ist. Es werden zwar grundsätzlich Maßnahmen getroffen, die das Handeln während und nach einer derartigen Situation steuern sollen. Letztlich führen Probleme, die aufgrund derartiger Katastrophen entstehen, in vielen Fällen zu einem Ausfall der Systeme. In der Definition der Hochverfügbarkeit werden solche Probleme jedoch nicht berücksichtigt. Können die 99,99 Prozent Leistung innerhalb eines Jahres nicht erreicht werden, ist das System nicht hochverfügbar.

Wenn die Hochverfügbarkeit nicht mehr ausreicht

Krankenhäuser sind auf eine Hochverfügbarkeit angewiesen

In vielen Branchen ist die Abhängigkeit von den Computersystemen so hoch, dass eine Hochverfügbarkeit gar nicht mehr ausreicht, um den Bedarf der Versorgung zu decken. In einigen Branchen kann der Ausfall sehr gravierende finanzielle Folgen haben, die das Unternehmen nicht einfach so auffangen kann. Es gibt aber auch Branchen, bei denen ein Ausfall der Systeme Menschenleben in Gefahr bringen können. Dazu gehören die Krankenhäuser.

In nahezu allen modernen Krankenhäusern in Deutschland hat modernste Computertechnik Einzug gehalten. Diese dominiert in den meisten Arbeitsbereichen. Dazu gehört die Verwaltung der Patientendaten auf den Stationen, aber auch Operationen und intensivmedizinische Behandlungen. Sollte ein solches System hochverfügbar sein, dürfte es laut Definition für 52 Minuten im Jahr ausfallen. Diese Zeit wäre in vielen Krankenhäusern zu lang.

Leider ist es so, dass sich die Mitarbeiter eines Unternehmens, aber auch die Ärzte und Schwestern in Krankenhäusern voll auf die Systeme verlassen. Die manuelle Arbeit ist nicht mehr gefordert. Aus diesem Grund tritt sie in den Hintergrund. Selbst älteren Mitarbeitern, die es grundsätzlich noch kennen, manuell zu arbeiten, fehlt die Erfahrung. Ein manuelles Eingreifen ist dann nicht mehr möglich. Die Abhängigkeit von dem maschinellen System ist so groß, dass ein Ausfall mitunter sofort negative Auswirkungen hat und eine Minute bereits zu viel wäre.

Steigerung der Hochverfügbarkeit in einigen Bereichen

Bereits heute wird in einigen Branchen die Optimierung der Hochverfügbarkeit angestrebt. Auch dafür sind die Krankenhäuser ein sehr gutes Beispiel. In vielen Bereichen wäre ein Ausfall von 52 Minuten im Jahr nicht hinnehmbar. Gerade während der intensivmedizinischen Behandlung oder im Verlauf von schweren Operationen reichen mitunter einige Sekunden eines Ausfalls aus, um ein Menschenleben in Gefahr zu bringen.

Die Optimierung der Hochverfügbarkeit gestaltet sich so, dass die Ausfallquote herabgesetzt wird. Dabei ist eine hundertprozentige Verfügbarkeit das erklärte Ziel. Dies gilt jedoch nach dem derzeitigen Stand der Technik noch nicht als erreichbar. Aus diesem Grund mehren sich die Zahlen nach dem Komma, wenn es um eine Optimierung der Hochverfügbarkeit geht.

In einigen Branchen wird eine Verfügbarkeit der IT-Systeme von 99,9999 Prozent angestrebt. Durch Prozessoptimierungen und den Einsatz modernster Bauteile und Komponenten kann dieses Ziel in einigen Bereichen bereits als realistisch angesehen werden. Die dafür notwendigen Inventionen sind jedoch nicht zu unterschätzen und werden deshalb von vielen Unternehmen gescheut.

Kosten und Nutzen der Hochverfügbarkeit gegeneinander abwägen

Systemausfälle gehen mit hohen finanziellen Verlusten einher

Ein hochverfügbares System ist ein Anspruch, den ein Unternehmen für sich selbst definieren kann. Es gibt in diesem Zusammenhang keine gesetzlichen Vorgaben. Zwar spielt der Arbeitsschutz in den meisten Bereichen eine sehr große Rolle und er ist mit vielen gesetzlichen Auflagen verbunden. Der Ausfall eines Systems gehört jedoch nicht dazu. Grund dafür ist, dass jedes Unternehmen einen solchen Ausfall selbst zu tragen hat.

Die freie Entscheidungskraft in Bezug auf ein hochverfügbares System hat zur Folge, dass die Vorgaben in den einzelnen Unternehmen sehr unterschiedlich behandelt werden. Es gibt Unternehmen, die eine Hochverfügbarkeit anstreben, weil mit einem Ausfall hohe finanzielle Verluste oder gar eine Gefahr für andere ausgehe würden. Andere Unternehmen scheuen jedoch die hohen Kosten und treffen Maßnahmen, die einen Ausfall des Systems abmildern können.

Letztlich liegt es an dem Unternehmen selbst. Die Leitung entscheidet, ob ein hochverfügbares System notwendig ist und welche Mittel dafür bereitgestellt werden sollen. Ausschlaggebend ist in der Regel die Höhe der Konsequenz, die bei einem Systemausfall in Kauf genommen werden muss. Ist diese niedriger als die Investition, wird das Unternehmen mitunter auf die Installation eines hochverfügbaren Systems verzichten, um Kosten zu sparen.