Load Balancing

Load Balancing ist die Technik, eingehende Netzwerk-Anfragen auf mehrere Server zu verteilen. Statt dass ein einzelner Server alle Anfragen bearbeitet (und bei Last zusammenbricht), verteilt ein Load Balancer die Last auf einen Pool von Servern. Das erhöht sowohl Kapazität als auch Verfügbarkeit - fällt ein Server aus, übernehmen die anderen.

Verschiedene Algorithmen bestimmen die Verteilung: Round Robin (reihum), Least Connections (Server mit wenigsten aktiven Verbindungen), IP Hash (gleiche Client-IP immer zum gleichen Server für Session-Persistenz) oder Weighted (leistungsstärkere Server bekommen mehr Traffic). Cloud-Anbieter bieten managed Load Balancer (AWS ELB, Google Cloud Load Balancing, Cloudflare).

Load Balancing ist essenziell für Hochverfügbarkeit und Skalierung. Bei Traffic-Spitzen (Black Friday, Produktlaunch) können automatisch Server hinzugefügt werden (Auto-Scaling). Health Checks prüfen kontinuierlich, ob Server antworten - fehlerhafte Server werden automatisch aus der Rotation genommen. Für Websites mit hohem Traffic oder Verfügbarkeitsanforderungen (99.9%+) ist Load Balancing Pflicht.

Man unterscheidet Load Balancing auf Schicht 4 (Transport, verteilt reine TCP/UDP-Pakete, sehr schnell) und Schicht 7 (Anwendung, versteht HTTP und kann anhand von Pfad, Header oder Cookie routen). Layer-7-Balancer sind in der Praxis meist Reverse Proxies wie Nginx, HAProxy, Traefik oder Caddy, die zusätzlich die TLS-Terminierung übernehmen - die HTTPS-Verschlüsselung endet am Balancer, dahinter läuft interner Traffic. Wo Anwendungen Nutzer-Sessions lokal halten, sorgen Sticky Sessions (Session Affinity) dafür, dass ein Client stets denselben Backend-Server trifft.

Stabilität entsteht durch aktive Health Checks: Der Balancer prüft periodisch einen Endpunkt (etwa /api/health) und nimmt nicht antwortende Instanzen automatisch aus der Rotation. Die sauberere Alternative zu Sticky Sessions ist zustandsloses Design - Sessions liegen zentral in Redis oder als JWT beim Client, sodass jede Instanz jede Anfrage bedienen kann; erst das macht echtes horizontales Autoscaling möglich. Auf DNS-Ebene verteilen Anycast und Geo-Routing Nutzer an das nächstgelegene Rechenzentrum. Wichtig: Der Load Balancer selbst darf kein Single Point of Failure sein - in Hochverfügbarkeits-Setups wird er redundant ausgelegt. Content Delivery Networks wie Cloudflare kombinieren viele dieser Funktionen (globales Load Balancing, TLS, Health Checks, DDoS-Schutz) in einem vorgelagerten, managed Dienst.