13.1 Server-Grundlagen
Einordnung
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Server, Virtualisierung und Hochverfügbarkeit
Bevor man virtuelle Maschinen, Cluster oder Hochverfügbarkeit versteht, sollte man zuerst wissen, was ein Server grundsätzlich ist und welche Aufgaben er in einer IT-Infrastruktur übernimmt.
Was ist ein Server?
Ein Server ist ein System, das anderen Geräten im Netzwerk Dienste, Daten oder Anwendungen bereitstellt.
Andere Geräte, die diese Dienste nutzen, nennt man Clients.
Beispiel:
| Rolle | Aufgabe |
|---|---|
| Server | Stellt einen Dienst bereit |
| Client | Nutzt den Dienst |
Ein Server kann ein physisches Gerät, eine virtuelle Maschine oder ein Container sein.
Einfaches Beispiel
Ein Benutzer öffnet auf seinem PC eine Datei von einem Netzlaufwerk.
Dabei passiert vereinfacht Folgendes:
| Gerät | Rolle |
|---|---|
| PC des Benutzers | Client |
| Dateiserver | Server |
Der Client fragt die Datei an.
Der Server stellt die Datei bereit.
Client-Server-Prinzip
Beim Client-Server-Prinzip stellt ein Server Dienste bereit, die von Clients genutzt werden.
Beispiele:
| Client-Anfrage | Server-Antwort |
|---|---|
| Webseite öffnen | Webserver liefert Webseite aus |
| Datei öffnen | Fileserver stellt Datei bereit |
| Benutzer anmelden | Domain Controller prüft Anmeldung |
| Name auflösen | DNS-Server liefert IP-Adresse |
| IP-Adresse beziehen | DHCP-Server vergibt Netzwerkkonfiguration |
Merksatz
Ein Server stellt Dienste bereit. Ein Client nutzt diese Dienste.
Server als Hardware
Ein Server kann ein physischer Computer sein, der speziell für den Dauerbetrieb ausgelegt ist.
Typische Merkmale eines physischen Servers:
| Merkmal | Erklärung |
|---|---|
| Leistungsfähige CPU | Verarbeitung vieler Anfragen |
| Viel RAM | Arbeitsspeicher für Dienste und Anwendungen |
| Mehrere Festplatten | Speicherung von Betriebssystem, Daten und virtuellen Maschinen |
| RAID | Schutz vor Ausfall einzelner Festplatten |
| Mehrere Netzwerkkarten | Redundanz oder Trennung von Netzwerken |
| Redundante Netzteile | Weiterbetrieb bei Ausfall eines Netzteils |
| Servergehäuse | Einbau im Serverschrank möglich |
| Fernwartung | Verwaltung über iLO, iDRAC, IPMI oder ähnliche Systeme |
Server als virtuelle Maschine
Ein Server muss nicht immer ein eigenes physisches Gerät sein.
Sehr häufig läuft ein Server heute als virtuelle Maschine.
Beispiel:
Ein physischer Host betreibt mehrere virtuelle Server:
| Virtuelle Maschine | Aufgabe |
|---|---|
| DC01 | Domain Controller |
| FILE01 | Dateiserver |
| WEB01 | Webserver |
| DB01 | Datenbankserver |
Jede virtuelle Maschine verhält sich wie ein eigener Server.
Physischer Server vs. virtueller Server
| Merkmal | Physischer Server | Virtueller Server |
|---|---|---|
| Hardware | Eigene echte Hardware | Nutzt Hardware des Hosts |
| Betriebssystem | Direkt installiert | Läuft in einer VM |
| Flexibilität | Weniger flexibel | Sehr flexibel |
| Bereitstellung | Dauert länger | Schnell erstellbar |
| Migration | Aufwendiger | Einfacher verschiebbar |
| Ressourcennutzung | Oft schlechter | Meist effizienter |
| Backup | Je nach System | Oft einfacher als VM-Backup |
Serverrolle
Eine Serverrolle beschreibt, welche Aufgabe ein Server erfüllt.
Ein Server kann eine oder mehrere Rollen übernehmen.
Beispiele:
| Serverrolle | Aufgabe |
|---|---|
| Domain Controller | Benutzer, Gruppen und Anmeldungen verwalten |
| DNS-Server | Namen in IP-Adressen auflösen |
| DHCP-Server | IP-Adressen und Netzwerkkonfiguration vergeben |
| Fileserver | Dateien und Ordner im Netzwerk bereitstellen |
| Webserver | Webseiten oder Webanwendungen bereitstellen |
| Datenbankserver | Daten speichern und für Anwendungen bereitstellen |
| Mailserver | E-Mails senden, empfangen und speichern |
| Backupserver | Datensicherungen verwalten |
| Druckserver | Drucker im Netzwerk bereitstellen |
| Monitoring-Server | Systeme und Dienste überwachen |
| Applikationsserver | Anwendungen für Benutzer oder andere Systeme bereitstellen |
Serverdienst
Ein Serverdienst ist die konkrete Software oder Funktion, die auf einem Server läuft.
Beispiele:
| Dienst | Aufgabe |
|---|---|
| Active Directory Domain Services | Zentrale Benutzer- und Rechteverwaltung |
| DNS | Namensauflösung |
| DHCP | Automatische IP-Konfiguration |
| SMB | Dateifreigaben im Windows-Netzwerk |
| NFS | Dateifreigaben im Linux/Unix-Umfeld |
| IIS | Webserver von Microsoft |
| Apache | Webserver |
| Nginx | Webserver oder Reverse Proxy |
| MariaDB / MySQL | Datenbankdienst |
| PostgreSQL | Datenbankdienst |
| SSH | Fernzugriff auf Linux-Systeme |
| RDP | Remote Desktop für Windows-Systeme |
Unterschied Serverrolle und Serverdienst
| Begriff | Bedeutung | Beispiel |
|---|---|---|
| Serverrolle | Allgemeine Aufgabe eines Servers | Webserver |
| Serverdienst | Konkrete Software oder Funktion | Nginx, Apache, IIS |
Beispiel:
Ein Server hat die Rolle Webserver.
Der konkrete Dienst darauf kann Nginx sein.
Typische Serverarten
Fileserver
Ein Fileserver stellt Dateien und Ordner im Netzwerk bereit.
Typische Aufgaben:
| Aufgabe | Erklärung |
|---|---|
| Gemeinsame Ordner bereitstellen | Benutzer können auf zentrale Dateien zugreifen |
| Rechte verwalten | Zugriff nach Benutzer oder Gruppe steuern |
| Daten zentral speichern | Daten liegen nicht nur auf einzelnen PCs |
| Backup erleichtern | Zentrale Daten können besser gesichert werden |
Beispiel:
Benutzer speichern Dokumente auf einem Netzlaufwerk.
Domain Controller
Ein Domain Controller verwaltet in einer Windows-Domäne Benutzer, Gruppen, Computer und Anmeldungen.
Typische Aufgaben:
| Aufgabe | Erklärung |
|---|---|
| Benutzer authentifizieren | Prüft Benutzername und Passwort |
| Gruppen verwalten | Rechte über Gruppen strukturieren |
| Richtlinien verteilen | Gruppenrichtlinien anwenden |
| Computer verwalten | Clients in Domäne einbinden |
| Zentrale Anmeldung ermöglichen | Benutzer können sich an Domänen-PCs anmelden |
Beispiel:
Ein Benutzer meldet sich mit seinem Domänenkonto an einem Windows-PC an.
DNS-Server
Ein DNS-Server löst Namen in IP-Adressen auf.
Beispiel:
Ein Client möchte einen Server über den Namen erreichen:
fileserver.firma.local
Der DNS-Server liefert die passende IP-Adresse zurück.
Beispiel:
| Name | IP-Adresse |
|---|---|
| fileserver.firma.local | 192.168.10.20 |
| intranet.firma.local | 192.168.10.30 |
Ohne DNS müsste man sich IP-Adressen merken.
DHCP-Server
Ein DHCP-Server verteilt automatisch Netzwerkkonfigurationen an Clients.
Typische Angaben:
| DHCP-Angabe | Bedeutung |
|---|---|
| IP-Adresse | Adresse des Clients |
| Subnetzmaske | Größe des Netzwerks |
| Standardgateway | Router ins andere Netz oder Internet |
| DNS-Server | Server für Namensauflösung |
| Lease-Zeit | Gültigkeitsdauer der Zuweisung |
Beispiel:
Ein neuer PC wird angeschlossen und erhält automatisch eine IP-Adresse.
Webserver
Ein Webserver stellt Webseiten oder Webanwendungen bereit.
Beispiele für Webserver-Software:
| Software | Einsatz |
|---|---|
| Apache | Häufiger Webserver |
| Nginx | Webserver und Reverse Proxy |
| IIS | Microsoft-Webserver |
| Caddy | Moderner Webserver mit einfacher TLS-Konfiguration |
Beispiel:
Ein Benutzer ruft im Browser eine Webseite auf.
Der Webserver liefert HTML, CSS, JavaScript, Bilder oder Anwendungsdaten aus.
Datenbankserver
Ein Datenbankserver speichert strukturierte Daten und stellt sie Anwendungen bereit.
Beispiele:
| Datenbanksystem | Typischer Einsatz |
|---|---|
| MariaDB / MySQL | Webanwendungen |
| PostgreSQL | Anwendungen, Webdienste, Fachverfahren |
| Microsoft SQL Server | Unternehmensanwendungen |
| Oracle Database | Große Unternehmenssysteme |
Beispiel:
Eine Webanwendung speichert Benutzer, Artikel oder Bestellungen in einer Datenbank.
Backupserver
Ein Backupserver verwaltet Datensicherungen.
Typische Aufgaben:
| Aufgabe | Erklärung |
|---|---|
| Sicherungen planen | Automatische Backups ausführen |
| Sicherungen speichern | Daten auf Backupziel ablegen |
| Wiederherstellung ermöglichen | Daten im Fehlerfall zurückspielen |
| Aufbewahrung verwalten | Alte Sicherungen nach Regeln löschen |
| Backupstatus überwachen | Fehler erkennen |
Wichtig:
Ein Backupserver sollte nicht nur sichern, sondern auch regelmäßig Wiederherstellungen testen.
Monitoring-Server
Ein Monitoring-Server überwacht Systeme, Dienste und Ressourcen.
Typische Messwerte:
| Bereich | Beispiele |
|---|---|
| CPU | Auslastung |
| RAM | Speicherverbrauch |
| Storage | Freier Speicher, I/O |
| Netzwerk | Erreichbarkeit, Paketverlust |
| Dienste | Läuft ein Dienst oder ist er gestoppt? |
| Backups | Erfolgreich oder fehlgeschlagen? |
Beispiel:
Wenn ein Server nicht erreichbar ist, sendet das Monitoring eine Warnung.
Applikationsserver
Ein Applikationsserver stellt Anwendungen oder Anwendungsteile bereit.
Beispiele:
| Anwendung | Beschreibung |
|---|---|
| ERP-System | Unternehmenssoftware |
| Ticketsystem | Verwaltung von Supportfällen |
| Intranet | Interne Informationsplattform |
| Dokumentenmanagement | Verwaltung von Dokumenten |
| Fachanwendung | Spezielle Software für einen Geschäftsprozess |
Ein Applikationsserver arbeitet häufig mit einem Datenbankserver zusammen.
Serverbetriebssysteme
Server verwenden oft spezielle Betriebssysteme.
Beispiele:
| Betriebssystem | Typischer Einsatz |
|---|---|
| Windows Server | Active Directory, Fileserver, Hyper-V, Unternehmensdienste |
| Debian | Linux-Server, Webserver, Dienste |
| Ubuntu Server | Linux-Server, Cloud, Container |
| Red Hat Enterprise Linux | Unternehmensumgebungen |
| SUSE Linux Enterprise Server | Unternehmensumgebungen |
| FreeBSD | Netzwerkdienste, Storage, Spezialanwendungen |
Unterschied Client-Betriebssystem und Server-Betriebssystem
| Merkmal | Client-Betriebssystem | Server-Betriebssystem |
|---|---|---|
| Ziel | Arbeit am Arbeitsplatz | Dienste für viele Benutzer |
| Beispiele | Windows 11, macOS, Ubuntu Desktop | Windows Server, Debian Server |
| Benutzeroberfläche | Meist grafisch | Oft auch ohne GUI |
| Dienste | Weniger serverorientiert | Für Netzwerkdienste ausgelegt |
| Verwaltung | Einzelgerät | Zentrale Administration |
| Dauerbetrieb | Nicht Hauptziel | Für Dauerbetrieb gedacht |
Server im Dauerbetrieb
Server laufen oft rund um die Uhr.
Deshalb sind wichtig:
| Bereich | Bedeutung |
|---|---|
| Stabile Hardware | Weniger Ausfälle |
| Kühlung | Schutz vor Überhitzung |
| Stromversorgung | USV und redundante Netzteile |
| Updates | Sicherheit und Stabilität |
| Monitoring | Probleme früh erkennen |
| Backup | Wiederherstellung ermöglichen |
| Dokumentation | Wartung und Fehleranalyse erleichtern |
Redundanz
Redundanz bedeutet, dass wichtige Komponenten mehrfach vorhanden sind.
Beispiele:
| Komponente | Redundanz |
|---|---|
| Netzteil | Zwei Netzteile |
| Netzwerk | Zwei Netzwerkkarten |
| Festplatten | RAID |
| Switch | Zwei Switches |
| Server | Mehrere Hosts oder Cluster |
| Internetleitung | Zweite Leitung |
| Backupziel | Zusätzliches externes Backup |
Ziel:
Der Ausfall einer einzelnen Komponente soll nicht sofort zum Gesamtausfall führen.
Single Point of Failure
Ein Single Point of Failure ist eine einzelne Komponente, deren Ausfall einen Dienst oder ein ganzes System lahmlegen kann.
Beispiele:
| Single Point of Failure | Auswirkung |
|---|---|
| Einziger Server | Dienst fällt komplett aus |
| Einziges Netzteil | Server geht bei Defekt aus |
| Einziger Switch | Netzwerkverbindung fällt aus |
| Einziger Storage | Daten sind nicht erreichbar |
| Einzige Internetleitung | Standort verliert Internetzugang |
Merksatz:
Ein Single Point of Failure ist eine einzelne kritische Schwachstelle im System.
RAID
RAID verbindet mehrere Festplatten zu einem logischen Speicherbereich.
Ziele können sein:
| Ziel | Erklärung |
|---|---|
| Ausfallsicherheit | Daten bleiben trotz defekter Festplatte verfügbar |
| Geschwindigkeit | Daten werden auf mehrere Platten verteilt |
| Kapazität | Mehrere Platten bilden einen größeren Speicher |
Wichtige RAID-Level:
| RAID-Level | Bedeutung | Vorteil | Nachteil |
|---|---|---|---|
| RAID 0 | Striping ohne Redundanz | Schnell, volle Kapazität | Kein Schutz bei Ausfall |
| RAID 1 | Spiegelung | Eine Platte darf ausfallen | Nur etwa halbe nutzbare Kapazität |
| RAID 5 | Parität über mehrere Platten | Eine Platte darf ausfallen | Rebuild belastet System |
| RAID 6 | Doppelte Parität | Zwei Platten dürfen ausfallen | Weniger nutzbare Kapazität |
| RAID 10 | Spiegelung und Striping | Schnell und ausfallsicher | Benötigt mindestens vier Platten |
Wichtig:
RAID ist kein Backup.
RAID schützt nur gegen bestimmte Hardwareausfälle.
Es schützt nicht zuverlässig gegen versehentliches Löschen, Malware, Ransomware oder Datenkorruption.
Backup
Ein Backup ist eine Sicherung von Daten oder Systemen.
Ziele:
| Ziel | Erklärung |
|---|---|
| Wiederherstellung | Daten nach Fehler zurückholen |
| Schutz vor Datenverlust | Defekt, Löschung oder Malware abfangen |
| Versionsstand sichern | Ältere Zustände wiederherstellen |
| Notfallvorsorge | Wiederanlauf nach größerem Ausfall ermöglichen |
Beispiele für Backuparten:
| Backupart | Erklärung |
|---|---|
| Vollbackup | Alle ausgewählten Daten werden gesichert |
| Inkrementelles Backup | Nur Änderungen seit dem letzten Backup |
| Differenzielles Backup | Änderungen seit dem letzten Vollbackup |
| Image-Backup | Ganzes System oder ganze VM |
| Datei-Backup | Einzelne Dateien und Ordner |
3-2-1-Regel
Eine bekannte Backup-Regel ist die 3-2-1-Regel.
| Regel | Bedeutung |
|---|---|
| 3 Kopien | Original plus zwei Sicherungen |
| 2 verschiedene Medien | Zum Beispiel NAS und externe Festplatte |
| 1 Kopie extern | Eine Sicherung außerhalb des Hauptstandorts |
Merksatz:
Ein Backup ist nur dann wirklich sinnvoll, wenn die Wiederherstellung getestet wurde.
USV
USV steht für unterbrechungsfreie Stromversorgung.
Eine USV schützt Server bei Stromproblemen.
Aufgaben:
| Aufgabe | Erklärung |
|---|---|
| Kurzzeitige Stromausfälle überbrücken | Server laufen weiter |
| Spannungsschwankungen abfangen | Hardware wird geschützt |
| Sauberes Herunterfahren ermöglichen | Datenverlust vermeiden |
| Ausfall melden | Monitoring kann alarmieren |
Eine USV ersetzt keinen Generator, schützt aber vor kurzen Stromausfällen und ermöglicht kontrolliertes Herunterfahren.
Serverraum und Rechenzentrum
Server stehen oft in einem Serverraum oder Rechenzentrum.
Wichtige Anforderungen:
| Bereich | Bedeutung |
|---|---|
| Zutrittsschutz | Nur berechtigte Personen |
| Kühlung | Schutz vor Überhitzung |
| Stromversorgung | Stabile und abgesicherte Versorgung |
| Brandschutz | Schutz vor Feuer und Rauch |
| Netzwerkverkabelung | Strukturierte Verkabelung |
| Ordnung | Beschriftung und Dokumentation |
| Monitoring | Temperatur, Strom, Netzwerk und Systeme überwachen |
Rack-Server
Ein Rack-Server ist ein Server für den Einbau in einen Serverschrank.
Höhe wird oft in Höheneinheiten angegeben.
| Einheit | Bedeutung |
|---|---|
| 1 HE / 1U | Eine Höheneinheit |
| 2 HE / 2U | Zwei Höheneinheiten |
| 4 HE / 4U | Vier Höheneinheiten |
Rack-Server werden häufig in Unternehmen und Rechenzentren eingesetzt.
Tower-Server
Ein Tower-Server sieht ähnlich aus wie ein großer Desktop-PC.
Vorteile:
| Vorteil | Erklärung |
|---|---|
| Einfach aufzustellen | Kein Rack notwendig |
| Geeignet für kleine Umgebungen | Kleine Büros oder Außenstellen |
| Oft günstiger Einstieg | Weniger Infrastruktur nötig |
Nachteil:
Für größere Serverräume sind Rack-Server meist besser geeignet.
Blade-Server
Blade-Server sind sehr kompakte Servermodule, die in ein gemeinsames Gehäuse eingebaut werden.
Vorteile:
| Vorteil | Erklärung |
|---|---|
| Hohe Dichte | Viele Server auf wenig Raum |
| Gemeinsame Infrastruktur | Strom, Kühlung und Netzwerk zentral |
| Zentrale Verwaltung | Viele Blades gemeinsam verwaltbar |
Nachteil:
Blade-Systeme sind komplexer und meist teurer.
Serverhardware – wichtige Komponenten
| Komponente | Aufgabe |
|---|---|
| CPU | Führt Berechnungen und Programme aus |
| RAM | Arbeitsspeicher für laufende Prozesse |
| Storage | Speichert Betriebssystem, Daten und Anwendungen |
| Netzwerkkarte | Verbindet den Server mit dem Netzwerk |
| Mainboard | Verbindet alle Komponenten |
| Netzteil | Versorgt den Server mit Strom |
| RAID-Controller | Verwaltet Festplattenverbünde |
| Lüfter | Kühlt die Hardware |
| Management-Controller | Fernwartung und Hardwareüberwachung |
CPU im Server
Die CPU verarbeitet Befehle und führt Programme aus.
Wichtige Begriffe:
| Begriff | Bedeutung |
|---|---|
| Kern | Recheneinheit innerhalb der CPU |
| Thread | Logischer Ausführungspfad |
| Taktfrequenz | Geschwindigkeit einzelner Rechenzyklen |
| Cache | Schneller Zwischenspeicher |
| Virtualisierungserweiterung | Unterstützung für VMs |
Bei Servern ist nicht nur die maximale Geschwindigkeit wichtig, sondern auch Stabilität, Kerne, Energieverbrauch und Virtualisierungsunterstützung.
RAM im Server
RAM ist der Arbeitsspeicher des Servers.
Er wird für laufende Prozesse, Dienste, Caches und virtuelle Maschinen benötigt.
Typische Bedeutung:
| Einsatz | Warum RAM wichtig ist |
|---|---|
| Datenbanken | Daten können im Speicher schneller verarbeitet werden |
| Virtualisierung | Jede VM benötigt Arbeitsspeicher |
| Fileserver | Zwischenspeicher für Dateioperationen |
| Webserver | Viele gleichzeitige Anfragen |
| Applikationsserver | Anwendungen benötigen Speicher |
Zu wenig RAM führt häufig zu langsamen Systemen.
ECC-RAM
ECC-RAM kann bestimmte Speicherfehler erkennen und korrigieren.
ECC steht für Error Correcting Code.
Vorteil:
| Vorteil | Erklärung |
|---|---|
| Höhere Zuverlässigkeit | Speicherfehler können erkannt und teilweise korrigiert werden |
| Wichtig für Dauerbetrieb | Besonders bei Servern sinnvoll |
| Schutz vor Datenfehlern | Reduziert Risiko stiller Speicherfehler |
ECC-RAM ist typisch für Serverhardware.
Storage im Server
Storage bezeichnet den dauerhaften Speicher.
Beispiele:
| Speicherart | Eigenschaft |
|---|---|
| HDD | Viel Speicherplatz, günstiger, langsamer |
| SSD | Schneller als HDD |
| NVMe | Sehr schneller Flash-Speicher |
| SAN | Externer Blockspeicher |
| NAS | Speicher über Netzwerkfreigaben |
Bei Servern ist Storage nicht nur nach Größe zu bewerten, sondern auch nach Geschwindigkeit, Ausfallsicherheit und Backup-Konzept.
IOPS und Latenz
Bei Servern ist Storage-Performance wichtig.
| Begriff | Bedeutung |
|---|---|
| IOPS | Ein- und Ausgabeoperationen pro Sekunde |
| Latenz | Verzögerung beim Zugriff |
| Durchsatz | Datenmenge pro Sekunde |
Viele langsame Serverprobleme entstehen nicht durch die CPU, sondern durch langsamen Storage.
Netzwerkkarten im Server
Server haben oft mehrere Netzwerkkarten.
Gründe:
| Grund | Erklärung |
|---|---|
| Redundanz | Ausfall einer Verbindung abfangen |
| Lastverteilung | Mehr Bandbreite nutzen |
| Netztrennung | Management, Servernetz, Storage oder Backup trennen |
| Virtualisierung | Verschiedene VM-Netze anbinden |
Beispiel:
| Netzwerkkarte | Aufgabe |
|---|---|
| NIC 1 | Management |
| NIC 2 | Servernetz |
| NIC 3 | Storage |
| NIC 4 | Backup |
Remote Management
Viele Server bieten Fernwartung auf Hardwareebene.
Beispiele:
| Hersteller / Technik | Bedeutung |
|---|---|
| iLO | HPE Integrated Lights-Out |
| iDRAC | Dell Integrated Dell Remote Access Controller |
| IPMI | Allgemeine Schnittstelle für Hardwaremanagement |
| BMC | Baseboard Management Controller |
Damit kann man Server auch verwalten, wenn das Betriebssystem nicht mehr reagiert.
Mögliche Funktionen:
| Funktion | Nutzen |
|---|---|
| Server ein- und ausschalten | Fernsteuerung |
| Konsole anzeigen | Zugriff wie direkt am Bildschirm |
| ISO einbinden | Betriebssystem remote installieren |
| Hardwarezustand prüfen | Fehlerdiagnose |
| Logs ansehen | Analyse von Hardwareproblemen |
Servernetzwerk
Server werden in ein Netzwerk eingebunden.
Wichtige Netzwerkdaten:
| Angabe | Bedeutung |
|---|---|
| IP-Adresse | Eindeutige Adresse im Netzwerk |
| Subnetzmaske / Präfix | Größe des Netzwerks |
| Gateway | Router in andere Netze |
| DNS-Server | Namensauflösung |
| VLAN | Logische Netztrennung |
| Hostname | Name des Servers |
| FQDN | Vollständiger DNS-Name |
Beispiel:
| Angabe | Beispiel |
|---|---|
| Hostname | FILE01 |
| FQDN | FILE01.firma.local |
| IP-Adresse | 192.168.10.20 |
| Präfix | /24 |
| Gateway | 192.168.10.1 |
| DNS | 192.168.10.10 |
Statische IP-Adresse
Server erhalten meistens eine feste IP-Adresse.
Grund:
Clients und andere Server müssen den Dienst zuverlässig erreichen können.
Beispiel:
| Server | IP-Adresse |
|---|---|
| DC01 | 192.168.10.10 |
| DNS01 | 192.168.10.10 |
| FILE01 | 192.168.10.20 |
| WEB01 | 192.168.10.30 |
Server können entweder manuell statisch konfiguriert werden oder per DHCP eine Reservierung erhalten.
DNS-Name
Server sollten nicht nur über IP-Adressen, sondern über Namen erreichbar sein.
Beispiel:
| DNS-Name | IP-Adresse |
|---|---|
| fileserver.firma.local | 192.168.10.20 |
| intranet.firma.local | 192.168.10.30 |
Vorteil:
Wenn sich die IP-Adresse ändert, kann der DNS-Eintrag angepasst werden.
Benutzer und Anwendungen können weiterhin den Namen verwenden.
Serverhärtung
Serverhärtung bedeutet, ein System sicherer zu konfigurieren.
Typische Maßnahmen:
| Maßnahme | Erklärung |
|---|---|
| Unnötige Dienste deaktivieren | Weniger Angriffsfläche |
| Updates installieren | Sicherheitslücken schließen |
| Firewall aktivieren | Zugriffe begrenzen |
| Starke Passwörter verwenden | Schutz vor unbefugtem Zugriff |
| Rechte beschränken | Least-Privilege-Prinzip |
| Adminzugänge schützen | MFA, VPN oder Managementnetz |
| Logging aktivieren | Ereignisse nachvollziehen |
| Standardkonten prüfen | Unnötige Konten deaktivieren |
Least Privilege
Least Privilege bedeutet:
Benutzer und Dienste bekommen nur die Rechte, die sie wirklich benötigen.
Beispiel:
Ein normaler Benutzer braucht keine Administratorrechte auf einem Server.
Vorteil:
Wenn ein Konto kompromittiert wird, ist der mögliche Schaden geringer.
Patchmanagement
Patchmanagement bedeutet, Updates geplant zu verwalten.
Wichtige Schritte:
| Schritt | Erklärung |
|---|---|
| Updates prüfen | Welche Updates sind verfügbar? |
| Auswirkungen bewerten | Kritisch oder unkritisch? |
| Testen | Erst in Testumgebung prüfen |
| Wartungsfenster planen | Zeitpunkt mit wenig Auswirkung wählen |
| Installation durchführen | Updates einspielen |
| Neustart durchführen | Wenn erforderlich |
| Funktion prüfen | Dienste nach Update testen |
| Dokumentieren | Änderung nachvollziehbar machen |
Monitoring im Serverbetrieb
Server sollten dauerhaft überwacht werden.
Wichtige Werte:
| Bereich | Beispiele |
|---|---|
| Verfügbarkeit | Ist der Server erreichbar? |
| CPU | Auslastung |
| RAM | Verbrauch |
| Storage | Freier Speicher, I/O |
| Netzwerk | Paketverlust, Bandbreite |
| Dienste | Laufen wichtige Dienste? |
| Ereignisprotokolle | Fehler und Warnungen |
| Backup | Erfolgreich oder fehlgeschlagen? |
Monitoring dient nicht nur der Fehlererkennung, sondern auch der Kapazitätsplanung.
Logging
Logging bedeutet, dass Ereignisse protokolliert werden.
Beispiele:
| Log | Inhalt |
|---|---|
| Systemlog | Betriebssystemereignisse |
| Sicherheitslog | Anmeldungen und Zugriffsversuche |
| Anwendungslog | Fehler und Meldungen von Anwendungen |
| Dienstlog | Status und Fehler einzelner Dienste |
| Firewalllog | Erlaubte oder blockierte Verbindungen |
Logs helfen bei Fehlersuche, Sicherheitsanalyse und Nachvollziehbarkeit.
Dokumentation
Server müssen sauber dokumentiert werden.
Wichtige Angaben:
| Bereich | Beispiel |
|---|---|
| Servername | FILE01 |
| Aufgabe | Dateiserver |
| IP-Adresse | 192.168.10.20 |
| Betriebssystem | Windows Server oder Linux |
| Standort | Serverraum / Rack |
| Hardware | CPU, RAM, Storage |
| Dienste | SMB, DNS, DHCP, Webserver |
| Backup | Sicherungsplan |
| Verantwortliche | Admin-Team |
| Abhängigkeiten | DNS, Datenbank, Storage |
| Wartungsfenster | Geplante Zeiten für Updates |
Gute Dokumentation erleichtert Betrieb, Fehlersuche und Übergabe.
Namenskonventionen
Servernamen sollten verständlich und einheitlich sein.
Beispiele:
| Name | Bedeutung |
|---|---|
| DC01 | Domain Controller 1 |
| DC02 | Domain Controller 2 |
| FILE01 | Fileserver 1 |
| WEB01 | Webserver 1 |
| DB01 | Datenbankserver 1 |
| APP01 | Applikationsserver 1 |
| BKP01 | Backupserver 1 |
| MON01 | Monitoringserver 1 |
| HV01 | Hypervisor Host 1 |
Vorteil:
Man erkennt schneller, welche Aufgabe ein Server hat.
Verfügbarkeit
Verfügbarkeit beschreibt, wie zuverlässig ein System erreichbar ist.
Beispiel:
Ein Server ist verfügbar, wenn Benutzer den Dienst nutzen können.
Mögliche Ursachen für Nichtverfügbarkeit:
| Ursache | Beispiel |
|---|---|
| Hardwaredefekt | Festplatte oder Netzteil defekt |
| Softwarefehler | Dienst stürzt ab |
| Netzwerkproblem | Switch oder Verbindung ausgefallen |
| Stromausfall | Server ohne Strom |
| Fehlkonfiguration | Falsche Firewallregel |
| Updateproblem | Dienst startet nach Update nicht |
| Angriff | Malware oder Überlastung |
Hochverfügbarkeit als Ziel
Hochverfügbarkeit bedeutet, dass Dienste möglichst wenig ausfallen.
Maßnahmen:
| Maßnahme | Wirkung |
|---|---|
| Redundante Hardware | Weniger Ausfall durch Einzeldefekte |
| RAID | Schutz vor Festplattenausfall |
| USV | Schutz bei Stromproblemen |
| Backup | Wiederherstellung bei Datenverlust |
| Monitoring | Frühe Fehlererkennung |
| Cluster | Dienste können auf anderen Systemen weiterlaufen |
| Load Balancing | Anfragen können verteilt werden |
Hochverfügbarkeit wird später im Kapitel genauer behandelt.
Wartung von Servern
Server müssen regelmäßig gewartet werden.
Typische Wartungsarbeiten:
| Wartung | Beispiel |
|---|---|
| Updates installieren | Betriebssystem und Anwendungen |
| Logs prüfen | Fehler und Warnungen |
| Speicherplatz prüfen | Volle Datenträger vermeiden |
| Backup prüfen | Sicherungen kontrollieren |
| Benutzerrechte prüfen | Alte Konten entfernen |
| Zertifikate prüfen | Ablaufende Zertifikate erneuern |
| Hardware prüfen | Festplatten, Netzteile, Lüfter |
| Dokumentation aktualisieren | Änderungen eintragen |
Wartungsfenster
Ein Wartungsfenster ist ein geplanter Zeitraum für Änderungen.
Beispiel:
Updates werden nachts oder am Wochenende installiert, damit möglichst wenige Benutzer betroffen sind.
Vorteile:
| Vorteil | Erklärung |
|---|---|
| Planbarkeit | Benutzer können informiert werden |
| Weniger Störung | Zeitpunkt mit geringer Nutzung |
| Kontrolle | Änderungen werden bewusst durchgeführt |
| Rückfallplan möglich | Fehler können besser behandelt werden |
Change Management
Change Management bedeutet, Änderungen geplant und nachvollziehbar durchzuführen.
Beispiele für Changes:
| Änderung | Beispiel |
|---|---|
| Update | Sicherheitsupdates installieren |
| Konfigurationsänderung | Firewallregel ändern |
| Hardwareänderung | RAM erweitern |
| Softwareinstallation | Neue Anwendung installieren |
| Migration | Dienst auf neuen Server verschieben |
Wichtige Punkte:
| Punkt | Erklärung |
|---|---|
| Grund der Änderung | Warum wird geändert? |
| Risiko | Was kann schiefgehen? |
| Zeitpunkt | Wann wird geändert? |
| Rückfallplan | Wie wird zurückgerollt? |
| Test | Wie wird Erfolg geprüft? |
| Dokumentation | Was wurde geändert? |
Kapazitätsplanung
Kapazitätsplanung bedeutet, Ressourcenbedarf rechtzeitig zu erkennen.
Wichtige Fragen:
| Frage | Bedeutung |
|---|---|
| Reicht die CPU-Leistung? | Genug Rechenleistung vorhanden? |
| Reicht der RAM? | Genug Arbeitsspeicher vorhanden? |
| Reicht der Speicherplatz? | Datenträger wachsen mit der Zeit |
| Reicht die Netzwerkbandbreite? | Genug Leistung für Benutzer und Dienste? |
| Reicht das Backupfenster? | Können Sicherungen rechtzeitig abgeschlossen werden? |
Kapazitätsplanung verhindert Engpässe.
Skalierung
Skalierung bedeutet, ein System leistungsfähiger zu machen.
Es gibt zwei Grundarten:
| Art | Bedeutung | Beispiel |
|---|---|---|
| Vertikale Skalierung | Einzelnen Server stärker machen | Mehr RAM, mehr CPU |
| Horizontale Skalierung | Weitere Server hinzufügen | Mehr Webserver |
Vertikale Skalierung nennt man auch Scale-Up.
Horizontale Skalierung nennt man auch Scale-Out.
Scale-Up
Scale-Up bedeutet, ein einzelnes System leistungsfähiger zu machen.
Beispiele:
| Maßnahme | Wirkung |
|---|---|
| Mehr RAM | Mehr Arbeitsspeicher |
| Mehr CPU-Kerne | Mehr Rechenleistung |
| Schnellere SSDs | Bessere Storage-Performance |
| Schnellere Netzwerkkarte | Mehr Netzwerkdurchsatz |
Vorteil:
Einfaches Konzept.
Nachteil:
Durch Hardwaregrenzen begrenzt.
Scale-Out
Scale-Out bedeutet, mehrere Systeme einzusetzen.
Beispiel:
Statt einem Webserver werden drei Webserver betrieben.
Vorteil:
| Vorteil | Erklärung |
|---|---|
| Bessere Verteilung | Last wird auf mehrere Systeme verteilt |
| Erweiterbar | Zusätzliche Server können ergänzt werden |
| Ausfallsicherheit | Ausfall eines Servers kann abgefangen werden |
Nachteil:
Die Anwendung muss dafür geeignet sein.
Typische kleine Serverumgebung
Beispiel für ein kleines Unternehmen:
| Server | Aufgabe |
|---|---|
| DC01 | Domain Controller, DNS |
| FILE01 | Dateiserver |
| APP01 | Fachanwendung |
| DB01 | Datenbankserver |
| BKP01 | Backupserver |
| MON01 | Monitoring |
In modernen Umgebungen können diese Server als virtuelle Maschinen auf einem Virtualisierungshost laufen.
Typische größere Serverumgebung
Beispiel für eine größere Umgebung:
| Bereich | Systeme |
|---|---|
| Virtualisierung | HV01, HV02, HV03 |
| Verzeichnisdienst | DC01, DC02 |
| Dateiablage | FILE01, FILE02 |
| Web | WEB01, WEB02 |
| Datenbank | DB01, DB02 |
| Backup | BKP01 |
| Monitoring | MON01 |
| Storage | SAN oder NAS |
| Netzwerk | Core-Switches, Firewalls |
Hier werden Redundanz, Virtualisierung und Hochverfügbarkeit wichtiger.
Prüfungsnahes Beispiel
Aufgabe:
Ein Unternehmen betreibt alle Daten auf einem einzelnen Fileserver ohne Backup. Der Server besitzt nur eine Festplatte und ein Netzteil.
Frage:
Welche Risiken bestehen?
Mögliche Antwort:
| Risiko | Erklärung |
|---|---|
| Single Point of Failure | Der einzelne Server ist kritisch |
| Kein Festplattenschutz | Defekte Festplatte kann Datenverlust verursachen |
| Kein Backup | Gelöschte oder beschädigte Daten können nicht wiederhergestellt werden |
| Kein redundantes Netzteil | Netzteildefekt führt zum Ausfall |
| Keine Hochverfügbarkeit | Dienst fällt bei Serverausfall aus |
Mögliche Verbesserungen:
| Maßnahme | Wirkung |
|---|---|
| RAID einsetzen | Schutz vor Ausfall einzelner Festplatten |
| Backup einrichten | Wiederherstellung bei Datenverlust |
| Redundantes Netzteil | Schutz vor Netzteildefekt |
| Monitoring einführen | Fehler früh erkennen |
| Zweiten Server oder Cluster planen | Höhere Verfügbarkeit |
| USV einsetzen | Schutz bei Stromproblemen |
Typische Prüfungsfrage: Was ist ein Server?
Mögliche Antwort:
Ein Server ist ein System, das anderen Geräten im Netzwerk Dienste, Daten oder Anwendungen bereitstellt. Die Geräte, die diese Dienste nutzen, nennt man Clients. Server können physische Geräte, virtuelle Maschinen oder Container sein.
Typische Prüfungsfrage: Was ist eine Serverrolle?
Mögliche Antwort:
Eine Serverrolle beschreibt die Aufgabe eines Servers. Beispiele sind Domain Controller, DNS-Server, DHCP-Server, Fileserver, Webserver, Datenbankserver oder Backupserver.
Typische Prüfungsfrage: Warum bekommen Server meistens feste IP-Adressen?
Mögliche Antwort:
Server stellen Dienste bereit, die zuverlässig erreichbar sein müssen. Deshalb benötigen sie eine feste IP-Adresse oder eine feste DHCP-Reservierung. So können Clients, DNS-Einträge und andere Systeme den Server dauerhaft erreichen.
Typische Prüfungsfrage: Warum ist RAID kein Backup?
Mögliche Antwort:
RAID schützt nur vor bestimmten Festplattenausfällen. Es schützt nicht vor versehentlichem Löschen, Malware, Ransomware, Datenkorruption oder Diebstahl. Ein Backup ist eine separate Sicherung, mit der Daten wiederhergestellt werden können.
Typische Prüfungsfrage: Was ist ein Single Point of Failure?
Mögliche Antwort:
Ein Single Point of Failure ist eine einzelne Komponente, deren Ausfall einen Dienst oder ein ganzes System lahmlegen kann. Beispiele sind ein einzelner Server, ein einzelnes Netzteil, ein einzelner Switch oder ein einzelner Storage.
Typische Prüfungsfrage: Warum ist Monitoring wichtig?
Mögliche Antwort:
Monitoring überwacht Server, Dienste und Ressourcen. Dadurch können Fehler, Ausfälle oder Engpässe früh erkannt werden. Beispiele sind CPU-Auslastung, RAM-Verbrauch, freier Speicherplatz, Netzwerkverfügbarkeit, Dienststatus und Backupstatus.
Typische Prüfungsfrage: Unterschied zwischen Serverrolle und Serverdienst
Mögliche Antwort:
Eine Serverrolle beschreibt die allgemeine Aufgabe eines Servers, zum Beispiel Webserver. Ein Serverdienst ist die konkrete Software oder Funktion, die diese Aufgabe erfüllt, zum Beispiel Apache, Nginx oder IIS.
Wichtige Begriffe
| Begriff | Kurz erklärt |
|---|---|
| Server | System, das Dienste bereitstellt |
| Client | System, das Dienste nutzt |
| Serverrolle | Aufgabe eines Servers |
| Serverdienst | Konkrete Software oder Funktion |
| Fileserver | Stellt Dateien bereit |
| Webserver | Stellt Webseiten bereit |
| Datenbankserver | Speichert strukturierte Daten |
| Domain Controller | Verwaltet Benutzer und Anmeldungen |
| DNS-Server | Löst Namen in IP-Adressen auf |
| DHCP-Server | Vergibt IP-Konfigurationen |
| Backupserver | Verwaltet Sicherungen |
| Monitoring-Server | Überwacht Systeme und Dienste |
| Redundanz | Kritische Komponenten mehrfach vorhanden |
| Single Point of Failure | Einzelne kritische Ausfallstelle |
| RAID | Festplattenverbund |
| Backup | Datensicherung |
| USV | Unterbrechungsfreie Stromversorgung |
| Patchmanagement | Geplante Verwaltung von Updates |
| Change Management | Geplante Verwaltung von Änderungen |
| Scale-Up | Einzelnes System stärker machen |
| Scale-Out | Weitere Systeme hinzufügen |
Wichtige Merksätze
Ein Server stellt Dienste bereit, ein Client nutzt diese Dienste.
Eine Serverrolle beschreibt die Aufgabe eines Servers.
Ein Serverdienst ist die konkrete Software oder Funktion, die diese Aufgabe erfüllt.
Server sollten zuverlässig erreichbar, abgesichert, überwacht und gesichert sein.
RAID ist kein Backup.
Ein Backup ist nur zuverlässig, wenn die Wiederherstellung getestet wurde.
Ein Single Point of Failure ist eine einzelne kritische Schwachstelle.
Redundanz reduziert das Risiko von Ausfällen.
Monitoring hilft, Probleme frühzeitig zu erkennen.
Dokumentation ist ein wichtiger Teil des Serverbetriebs.
Kurzzusammenfassung
Server sind zentrale Systeme in einer IT-Infrastruktur.
Sie stellen Dienste wie Dateien, Webseiten, Datenbanken, Benutzerverwaltung, DNS, DHCP oder Backups bereit.
Ein Server kann physisch, virtuell oder als Container betrieben werden.
Für den professionellen Serverbetrieb sind besonders wichtig:
| Bereich | Bedeutung |
|---|---|
| Hardware | CPU, RAM, Storage, Netzwerk |
| Betriebssystem | Windows Server oder Linux-Server |
| Dienste | Bereitstellung konkreter Funktionen |
| Netzwerk | Feste IP, DNS, VLANs, Firewall |
| Sicherheit | Härtung, Updates, Rechteverwaltung |
| Verfügbarkeit | Redundanz, RAID, USV, Monitoring |
| Datensicherung | Backup und Wiederherstellung |
| Dokumentation | Übersicht und Nachvollziehbarkeit |
| Wartung | Updates, Prüfung und Pflege |
Diese Grundlagen sind wichtig, bevor man sich mit Virtualisierung, Clustern und Hochverfügbarkeit beschäftigt.