Hochverfügbarkeit mit Informix HDR: Ausfallzeiten eliminieren – so geht’s
In der heutigen digitalen Wirtschaft ist Datenverfügbarkeit gleichbedeutend mit Geschäftskontinuität. Unternehmen können es sich schlichtweg nicht leisten, dass ihre kritischen Datenbanken auch nur für wenige Minuten offline gehen. Hier kommt IBM Informix ins Spiel, eine Datenbanktechnologie, die seit Jahrzehnten für ihre Zuverlässigkeit und Effizienz bekannt ist. Eine der leistungsstärksten Funktionen innerhalb des Informix-Ökosystems ist High Availability Data Replication (HDR). HDR bietet eine robuste Lösung, um Daten in Echtzeit zwischen einem Primärserver und einem Sekundärserver zu spiegeln, sodass im Falle eines Hardwaredefekts oder eines Softwarefehlers der Betrieb nahezu unterbrechungsfrei fortgesetzt werden kann.
Einleitung: Warum HDR für Ihr Unternehmen kritisch ist
Die Kosten von IT-Ausfällen sind massiv. Laut einer Statista-Umfrage geben 25 % der Unternehmen weltweit an, dass eine Stunde Ausfallzeit zwischen 301.000 und 400.000 US-Dollar kostet. Für Branchen wie den E-Commerce, das Finanzwesen oder die Fertigungsindustrie, in denen IBM Informix häufig für die Verarbeitung von Transaktionsdaten eingesetzt wird, können diese Zahlen sogar noch höher liegen. HDR (High Availability Data Replication) ist nicht nur ein technisches Feature, sondern eine Versicherungspolice für Ihre Datenintegrität und Verfügbarkeit.
IBM Informix HDR arbeitet auf Basis der logischen Protokollierung. Jede Änderung, die am Primärserver vorgenommen wird, wird sofort an den Sekundärserver übertragen. Dies geschieht entweder synchron oder asynchron, je nach den Anforderungen an die Latenz und die Konsistenz. In der Enterprise Edition oder der Advanced Enterprise Edition ist HDR ein Standardwerkzeug, das weit über einfache Backups hinausgeht. Während ein Backup nur einen historischen Zustand wiederherstellt, bietet HDR eine lebendige Kopie der Datenbank, die innerhalb von Sekunden die Rolle des Primärservers übernehmen kann.
Ein wesentlicher Vorteil von Informix gegenüber anderen Systemen ist die nahtlose Integration und die geringe Ressourcenbeanspruchung. HDR benötigt keine teure Spezialhardware; es kann auf Standardservern oder in virtuellen Umgebungen betrieben werden. Dies macht es auch für Unternehmen attraktiv, die die Developer Edition für Tests nutzen und später auf eine produktive Unlimited-Variante skalieren möchten. Die Fähigkeit, NoSQL-Daten und traditionelle relationale SQL-Daten simultan zu replizieren, unterstreicht die Vielseitigkeit von modernem Informix im Zeitalter von Watsonx und KI-gestützter Analytics.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass HDR die Antwort auf die steigenden Anforderungen an die „Always-on“-Mentalität ist. Es schützt nicht nur vor Katastrophen, sondern ermöglicht auch geplante Wartungsarbeiten ohne Stillstandzeiten, indem der Datenverkehr temporär auf den Sekundärserver umgeleitet wird. Im nächsten Abschnitt betrachten wir, wie Sie die Architektur für ein solches System optimal planen.
Schritt 1: Systemarchitektur planen und vorbereiten
Bevor Sie den ersten Befehl in die Konsole tippen, ist eine gründliche Planung der Architektur unerlässlich. Eine fehlerhafte Planung der Netzwerkinfrastruktur oder der Hardware-Ressourcen kann dazu führen, dass die Replikation zum Flaschenhals für die gesamte Datenbank-Performance wird. Bei IBM Informix HDR müssen Primär- und Sekundärserver idealerweise identisch konfiguriert sein, um im Failover-Fall die gleiche Last bewältigen zu können.
Zunächst müssen Sie sich für den Replikationsmodus entscheiden. Informix bietet hier zwei Hauptoptionen:
- → Synchroner Modus: Hier wird eine Transaktion auf dem Primärserver erst dann abgeschlossen, wenn der Sekundärserver den Erhalt der Log-Daten bestätigt hat. Dies garantiert null Datenverlust, kann aber bei langsamen Netzwerkverbindungen die Performance beeinträchtigen.
- → Asynchroner Modus: Der Primärserver arbeitet weiter, ohne auf die Bestätigung des Sekundärservers zu warten. Dies bietet eine bessere Performance (High Performance), birgt aber ein minimales Risiko für Datenverlust bei einem abrupten Systemabsturz.
Ein weiterer kritischer Punkt ist die Netzwerkkonfiguration. Die Kommunikation zwischen den Servern erfolgt über das TCP/IP-Protokoll. Es wird dringend empfohlen, eine dedizierte Netzwerkverbindung (Heartbeat-Leitung) zwischen den beiden Knoten zu verwenden, um die Replikationslast vom normalen Anwendungsdatenverkehr zu trennen. Stellen Sie sicher, dass die Hostnamen in der Datei /etc/hosts oder über einen zuverlässigen DNS-Server korrekt aufgelöst werden können. Auch die Version von Informix spielt eine Rolle: Während HDR zwischen leicht unterschiedlichen Betriebssystem-Patches funktionieren kann, sollte die Version der Informix-Software (z.B. 14.10) auf beiden Systemen identisch sein, um Inkompatibilitäten zu vermeiden.
Berücksichtigen Sie auch die Storage-Anforderungen. Die Chunk-Pfade und die internen DBSpace-Strukturen müssen auf beiden Servern exakt übereinstimmen. Wenn Sie auf dem Primärserver einen Chunk unter /informix/data/root_chunk liegen haben, muss dieser Pfad auf dem Sekundärserver ebenfalls existieren und die gleichen Berechtigungen aufweisen. Dies vereinfacht die Verwaltung und ist für die automatische Replikation der physischen Struktur zwingend erforderlich.
Nachdem die Hardware und das Netzwerk stehen, können wir mit der eigentlichen Installation und der Konfiguration der Softwareparameter fortfahren.
Schritt 2: Informix-Server installieren und konfigurieren
→ Installationsanleitung für Informix 14.10
Die Installation von IBM Informix ist dank moderner Installer sehr geradlinig geworden. Dennoch gibt es für ein HDR-Szenario spezifische Parameter, die bereits bei der Grundkonfiguration beachtet werden müssen. Ob Sie die Enterprise Edition für große Workloads oder die Developer Edition für Entwicklungszwecke nutzen, der Prozess bleibt im Kern gleich. Zuerst installieren Sie die Binärdateien auf beiden Servern. Achten Sie darauf, dass die Umgebungsvariablen wie INFORMIXDIR, INFORMIXSERVER und ONCONFIG korrekt gesetzt sind.
Der wichtigste Teil der Konfiguration findet in der Datei onconfig statt. Hier müssen bestimmte Parameter für die Hochverfügbarkeit angepasst werden. Besonders relevant sind:
- → DRAUTO: Dieser Parameter steuert, wie sich der Server bei einem Verbindungsausfall verhält. Ein Wert von 0 bedeutet manuelles Eingreifen, während höhere Werte ein automatisches Failover ermöglichen.
- → DRINTERVAL: Hier legen Sie fest, ob die Replikation synchron (Wert -1) oder asynchron (Sekundenintervall) erfolgen soll.
- → DRTIMEOUT: Bestimmt, wie lange ein Server wartet, bevor er eine Netzwerkstörung zum Partner-Server annimmt.
Neben der onconfig ist die Datei sqlhosts entscheidend. Sie dient als Adressbuch für die Informix-Instanzen. Jeder Server muss sowohl seinen eigenen Eintrag als auch den des Partners kennen. Ein typischer Eintrag enthält den Servernamen, das Protokoll (meist onsoctcp), den Hostnamen oder die IP-Adresse sowie die Portnummer. Für HDR ist es sinnvoll, Gruppen-Einträge zu verwenden, damit Anwendungen später automatisch den aktuell aktiven Primärserver finden können. Dies ist ein entscheidender Schritt für die nahtlose Integration in Ihre Anwendungslandschaft.
Ein oft übersehener Aspekt ist die Sicherheit. Die Datei /etc/hosts.equiv oder die Informix-interne Datei hosts.equiv muss so konfiguriert sein, dass der Benutzer ‚informix‘ ohne Passwortabfrage zwischen den Servern kommunizieren kann. Dies ist notwendig, damit die administrativen Befehle zur Steuerung der Replikation reibungslos funktionieren. Sobald diese Grundlagen geschaffen sind, wird der Primärserver initialisiert und ein Backup erstellt, das als Basis für den Sekundärserver dient.
Wenn die Konfiguration abgeschlossen ist, steht der Aktivierung der Replikation nichts mehr im Wege. Dies führt uns zum nächsten praktischen Schritt.
Schritt 3: HDR aktivieren und Replikation einrichten
Jetzt wird es ernst: Wir erwecken die HDR-Kopplung zum Leben. Der Prozess beginnt damit, den Sekundärserver in einen Zustand zu versetzen, in dem er bereit ist, Daten vom Primärserver zu empfangen. Dies geschieht durch ein sogenanntes „Physical Restore“. Sie nehmen ein aktuelles Backup des Primärservers (z.B. mit ontape oder onbar) und spielen dieses auf dem Sekundärserver ein, allerdings ohne die Logs abzuschließen (Wiederherstellungsmodus).
Der Befehlssatz zur Aktivierung sieht üblicherweise wie folgt aus:
- Auf dem Sekundärserver:
onmode -d secondary [Primär-Servername] - Auf dem Primärserver:
onmode -d primary [Sekundär-Servername]
Sobald diese Befehle abgesetzt wurden, beginnt Informix mit dem Abgleich der logischen Protokolle. Der Sekundärserver geht in den Status „Read-Only“ (oder „Updatable Secondary“, falls konfiguriert) über. Sie können den Status jederzeit mit dem Befehl onstat -g dri überprüfen. Hier sehen Sie sofort, ob die Verbindung „P“ (On) ist und ob Daten fließen.
Ein großer Vorteil von Informix ist die Flexibilität bei der Verarbeitung von Daten während der Replikation. Seit neueren Versionen können Sekundärserver nicht nur als reines Standby fungieren, sondern auch für Lesezugriffe genutzt werden. Dies ist ideal für Analytics-Abfragen oder das Erstellen von Berichten, ohne die Performance des Primärservers zu beeinträchtigen. Dies verwandelt ein passives Backup-System in eine aktive Ressource, die den ROI Ihrer Hardware-Investition steigert.
Falls Sie eine Umgebung mit sehr hohen Sicherheitsanforderungen oder geografisch getrennten Standorten betreiben, bietet IBM neben HDR auch RSS (Remote Standby Secondary) an. HDR ist jedoch die schnellste und direkteste Form der Replikation innerhalb eines Rechenzentrums oder über eine schnelle Glasfaserverbindung. Die Unterstützung für verschiedene Replikationstypen macht Informix zu einer der flexibelsten Datenbanken auf dem Markt.
Sobald die Replikation stabil läuft, müssen wir sicherstellen, dass das System im Falle eines echten Fehlers auch wirklich das tut, was es soll: Den Betrieb übernehmen.
Schritt 4: Failover-Szenarien testen
Ein Hochverfügbarkeitssystem, das nie getestet wurde, ist kein Hochverfügbarkeitssystem. Ein Failover-Test ist entscheidend, um die theoretische Planung in der Praxis zu validieren. Dabei wird simuliert, dass der Primärserver ausfällt, und beobachtet, wie schnell und zuverlässig der Sekundärserver die Rolle übernimmt. Dies schützt vor bösen Überraschungen im Ernstfall, wenn jede Sekunde zählt.
Es gibt zwei Arten von Failover:
- → Geplanter Failover (Switchover): Dies nutzen Sie für Wartungsarbeiten. Sie fahren den Primärserver kontrolliert herunter oder stufen ihn manuell zum Sekundärserver herab, während der Partner zum Primärserver aufsteigt.
- → Ungeplanter Failover: Ein plötzlicher Absturz oder Hardwaredefekt. Hier muss das System (oder der Administrator) schnell reagieren.
Um einen Failover manuell zu erzwingen, nutzen Sie den Befehl onmode -d make primary [Servername] auf dem Sekundärserver. Innerhalb von Augenblicken wechselt der Status, und der Server akzeptiert Schreibzugriffe. Wichtig ist hierbei auch das Client-Verhalten. Moderne Treiber und Connection Manager (wie der Informix Connection Manager) sorgen dafür, dass die Anwendung automatisch die neue IP-Adresse des Primärservers findet. Ohne einen solchen Manager müssten Sie IP-Adressen manuell umschalten oder DNS-Einträge ändern, was wertvolle Zeit kostet.
Ein weiterer wichtiger Test ist das „Reintegration“-Szenario. Was passiert, wenn der alte Primärserver nach einer Reparatur wieder online kommt? Er darf nicht automatisch wieder als Primärserver starten (Split-Brain-Syndrom), sondern muss sich als Sekundärserver in das bestehende Paar einfügen und die fehlenden Daten nachsynchronisieren. Informix HDR erkennt diese Situation und verhindert Datenkorruption durch klare Rollenzuweisungen. Dies ist ein Kernfeature der Enterprise-Klasse von IBM.
Nachdem die Tests erfolgreich waren, geht das System in den produktiven Dauerbetrieb über. Hier rückt das Monitoring in den Fokus.
Schritt 5: Monitoring und Wartung
→ Dashboard von Informix HQ zur Überwachung
Ein HDR-Cluster ist keine „Einrichten und Vergessen“-Lösung. Kontinuierliches Monitoring ist der Schlüssel, um Probleme zu erkennen, bevor sie zu einem Ausfall führen. IBM bietet mit Informix HQ ein modernes, webbasiertes Tool an, das speziell für die Überwachung von Instanzen und Clustern entwickelt wurde. Es zeigt grafisch den Status der Replikation, die Latenzzeiten und den Füllgrad der logischen Protokolle an.
Ein kritischer Faktor beim HDR-Monitoring ist der „Log Lag“. Wenn der Primärserver schneller Daten produziert, als das Netzwerk oder der Sekundärserver sie verarbeiten können, stauen sich die Logs an. Dies kann im schlimmsten Fall dazu führen, dass der Primärserver blockiert (besonders im synchronen Modus). Überwachen Sie daher regelmäßig die Auslastung der Netzwerkkarte und die Disk-I/O-Werte auf beiden Systemen. Mit dem Befehl onstat -g ntt können Sie die Netzwerkstatistiken im Detail einsehen.
Zur regelmäßigen Wartung gehören:
| Aufgabe | Intervall | Ziel |
|---|---|---|
| Log-Backup Prüfung | Täglich | Sicherstellen, dass Log-Dateien nicht vollaufen |
| HDR-Status Check | Stündlich (automatisiert) | Verbindung zwischen Knoten verifizieren |
| Performance-Analyse | Wöchentlich | Engpässe in der Replikation finden |
Vergessen Sie nicht die Betriebssystem-Ebene. Patches für den Kernel oder Sicherheitsupdates sollten immer erst auf dem Sekundärserver eingespielt werden. Nach einem erfolgreichen Test und Switchover können Sie den alten Primärserver (jetzt Sekundärserver) aktualisieren. Diese „Rolling Upgrades“ sind einer der größten operativen Vorteile von IBM Informix HDR-Umgebungen.
Trotz bester Planung können Probleme auftreten. Im nächsten Abschnitt schauen wir uns an, wie man diese löst.
Häufige Fehler und Lösungen
Selbst bei einer ausgereiften Technologie wie Informix HDR gibt es Stolpersteine. Die meisten Probleme lassen sich jedoch auf Konfigurationsfehler oder externe Faktoren wie das Netzwerk zurückführen. Ein tiefes Verständnis der Fehlermeldungen im online.log ist hierbei die halbe Miete. Dieses Log ist die erste Anlaufstelle für jeden Administrator, wenn die Replikation nicht wie gewünscht funktioniert.
Ein häufiges Problem ist der „DR: Primary and secondary servers are not in sync“-Fehler. Dies passiert oft nach einem längeren Netzwerkausfall, wenn die logischen Protokolle auf dem Primärserver bereits überschrieben wurden, bevor der Sekundärserver sie abrufen konnte. In diesem Fall hilft nur eine Neuinitialisierung des Sekundärservers mittels eines aktuellen Backups. Um dies zu verhindern, sollten Sie die Anzahl und Größe der logischen Logs (LOGFILES und LOGSIZE) großzügig dimensionieren, um einen Puffer für Ausfallzeiten zu schaffen.
Ein weiteres Szenario ist die fehlerhafte Authentifizierung. Wenn im Log Meldungen wie „Permission denied“ oder „User informix connection failed“ erscheinen, prüfen Sie die sqlhosts und die hosts.equiv Dateien. Beachten Sie, dass Informix sehr strikt bei den Berechtigungen der Konfigurationsdateien ist. Eine sqlhosts-Datei, die für jeden schreibbar ist, wird aus Sicherheitsgründen oft ignoriert. Die Unterstützung durch IBM-Support-Foren oder spezialisierte Dienstleister kann hier oft schnell Klarheit schaffen.
Zusätzlich kann es zu Performance-Einbußen kommen, wenn die Datenbank-Workload stark ansteigt. Wenn Sie viele Warehouse-Abfragen oder komplexe Analytics-Prozesse auf dem Primärserver fahren, während HDR synchron läuft, steigt die Antwortzeit für alle Benutzer. Hier ist der Wechsel auf den asynchronen Modus oder die Nutzung von RSS-Knoten für die Lastverteilung eine sinnvolle Lösung. Informix bietet hierfür die Advanced Enterprise Edition, die speziell auf solche High-Performance-Szenarien ausgelegt ist.
Mit diesen Lösungen im Hinterkopf sind Sie bestens gerüstet, um eine stabile Umgebung zu gewährleisten. Kommen wir nun zum abschließenden Fazit.
Fazit: Hochverfügbarkeit als Geschäftsvorteil
Die Implementierung von IBM Informix HDR ist weit mehr als eine rein technische Konfiguration. Es ist eine strategische Entscheidung, die die Widerstandsfähigkeit Ihres Unternehmens stärkt. In einer Welt, in der Daten das neue Gold sind, ist der Schutz dieser Daten vor Verlust und Unzugänglichkeit von höchster Priorität. HDR bietet hierfür eine bewährte, effiziente und kostengünstige Lösung, die sowohl mit klassischen SQL-Strukturen als auch mit modernen NoSQL-Daten hervorragend umgehen kann.
Wir haben gesehen, dass der Weg zur Hochverfügbarkeit über eine sorgfältige Planung, eine präzise Installation und kontinuierliches Monitoring führt. Die Fähigkeit von Informix, Failover-Szenarien fast ohne menschliches Eingreifen zu bewältigen (bei Nutzung des Connection Managers), reduziert die Fehlerquote massiv. Zudem ermöglicht die Integration von Sekundärservern in die aktive Lese-Workload eine optimale Ausnutzung der vorhandenen Hardware-Ressourcen. Ob Sie nun die Enterprise Edition für globale Operationen oder die Developer Edition für innovative neue Apps nutzen – Hochverfügbarkeit ist der Schlüssel zum Erfolg.
Ein Blick in die Zukunft zeigt, dass Technologien wie Watsonx immer stärker auf konsistente Datenströme angewiesen sind. Eine Datenbank, die „immer da“ ist, bildet das Rückgrat für KI-Anwendungen und Echtzeit-Entscheidungen. Unternehmen, die heute in robuste Architekturen wie Informix HDR investieren, sichern sich einen Wettbewerbsvorteil, da sie Ausfallzeiten eliminieren und gleichzeitig die Verarbeitung ihrer wichtigsten Informationen optimieren. Die unlimited Möglichkeiten von Informix machen es zu einem Partner für die nächsten Jahrzehnte.
Vielen Dank für das Lesen dieses umfassenden Leitfadens. Wir hoffen, dass diese Schritte Ihnen helfen, Ihre Informix-Umgebung auf das nächste Level der Verfügbarkeit zu heben.
