Skip to main content

Noisy Neighbor-Effekt

Was ist der Noisy Neighbor Effekt?

Als Noisy Neighbor werden Anwendungen bezeichnet, die große Anforderungen an den Server, den Speicher, die Datenbank oder das Netzwerk stellen und die Performance anderer wichtiger Anwendungen, mit denen sei diese Ressourcen teilen, negativ beeinflussen. Der Noisy Neighbor-Effekt kann sowohl in den Rechenzentren von Unternehmen als auch insbesondere bei SaaS und IaaS Clouddiensten ein Problem sein. Innerhalb des unternehmensinternen Rechenzentrums hat zumindest die IT eine gewisse Kontrolle über die Situation. In einer Cloud-Umgebung mit mehreren Mandanten, in der das Problem von einer anderen Entität verursacht wird, die den Dienst gemeinsam nutzt, kann sich die IT nur beim Dienstanbieter beschweren. Dies ist ein wichtiger Grund dafür, dass Unternehmen Tier-1-Anwendungen nicht öffentlichen Cloud-Diensten anvertrauen.

Es wird oft vergessen, dass öffentliche virtualisierte Cloud-Plattformen eine Form von Shared Hosting sind. Cloud-Plattformen bieten eine Umgebung, in der begrenzte Ressourcen zwischen vielen verschiedenen Benutzern geteilt werden. In einer Cloud entstehen völlig unabhängige Server nicht aus dem Nichts. Jeder physische Server hostet eine große Anzahl von virtuellen Maschinen und jede virtuelle Maschine verwendet einen Teil der Ressourcen des physischen Servers. Virtuelle Maschinen können auf verschiedene physische Server verschoben werden, bleiben jedoch größtenteils dort, wo sie eingerichtet worden sind.

In einer gemeinsam genutzten Umgebung ist die Verteilung von Ressourcen relativ schwierig, da einige Benutzer mehr benötigen als andere. Daher ist der Noisy Neighbor Effekt beim traditionellen Shared Hosting schon lange ein Problem. Verschiedene Clients, die auf demselben Server gehostet werden, verwenden versehentlich oder absichtlich mehr als ihren gerechten Anteil an den Ressourcen. Die Cloud-Branche sieht sich mit dem gleichen Problem konfrontiert. Bei Shared Hosting war häufig zu klein bemessene Arbeitsspeicher (RAM) die Ursache für das Problem des Noisy Neighbor. Die für die Ressourcenzuteilung in der Cloud zuständigen Hypervisoren können eine strikte Kompartimentierung von RAM und anderen Ressourcen besser beibehalten, aber das bedeutet nicht, dass dadurch das Problem des Noisy Neighbor Effekt gelöst ist.

Die Hauptursache für den Noisy Neighbor Effekt

Das größte Noisy Neighbor Effekt in der Cloud wird durch Festplatten-I/O (Input/Output) verursacht. Festplatten werden größer, aber sie werden nicht viel schneller. SSDs (Solid State Drives) lösen einige der Probleme, aber nicht alle. Wenn eine oder mehrere virtuelle Maschinen Aktionen ausführen, die eine Einfluss auf die I/O-Vorgänge auf dem physischen Serverspeicher haben, erleiden die virtuellen Nachbarn erhebliche Latenzzeiten. Wenn die Cloud-Plattformen Netzwerkspeicher und keine lokalen Laufwerke verwenden, können übermäßige I/ O-Vorgänge von einer virtuellen Maschine (VM) die Netzwerkverbindung sättigen und zu Konflikten führen.

Die Rolle des Prozessor-Cache beim Noisy Neighbor Effekt

Der Hypervisor der Cloud ist gewissermaßen blind für die Vorgänge in den Registern und im Cache eines Prozessors. Er hat keine Möglichkeit zu wissen oder zu verwalten, was der Prozessor tut. Der Prozessor hat seine eigene Umgebung und genau, wie der Hypervisor den internen Zustand des Prozessors nicht kennt, weiß der Prozessor nichts darüber, was über dem Hypervisor geschieht

Der Prozessor-Cache ist der sehr schnelle Speicher, der zwischen dem RAM und den Registern des Prozessors liegt. Der Cache enthält die Daten, die der Prozessor wahrscheinlich als nächste benötigt. Da der Hypervisor keine Kontrolle über den Cache hat, bestimmt der Prozessor selbst, welche Daten dort gespeichert werden. Bei modernen Mehrkernprozessoren, auf denen viele verschiedene virtuelle Maschinen ausgeführt werden, kommt es häufig vor, dass eine VM den L3-Cache des Prozessors monopolisieren darf. Das bedeutet, dass die Ausführung von Vorgängen von anderen VMs wesentlich länger dauern kann, sodass der Noisy Neighbor Effekt auftritt. Studien haben ergeben, dass der Effekt überproportional ansteigt, je weniger Virtuelle Maschinen ein Client in der Cloud nutzt.

Maßnahmen zur Vermeidung des Noisy Neighbor Effektes

Auf der Seite der Clouddienstleister hat sich der Einsatz sogenannter All-Flash-Arrays Datenbankspeichersysteme mit mehreren integrierten Flashspeichern zur Vermeidung des Noisy Neighbor Effektes bewährt. Die Speicherkontingente der All-Flash-Arrays können durch den Cloudadministrator verwaltet und der Datenverkehr zwischen den VMs koordiniert und überwacht werden, sodass der Administrator gegebenenfalls korrigierend eingreifen kann.

Unternehmen können das Problem mit den “lauten Nachbarn” umgehen, in dem Sie einen Anbieter wählen, der definierte Leistungskriterien bietet. Diese Details, dokumentiert in einer klaren Service-Level-Vereinbarung, dienen als Garantie des Anbieters, dass ein Unternehmen niemals ohne die benötigten Computerressourcen auskommen muss.

Eine andere Lösung besteht darin, einen cloudbasierten Dienst zu wählen, der keine Virtualisierung nutzt. Da mehrere Instanzen einer Anwendung nicht auf demselben Server ausgeführt werden, vermeiden diese Dienste das Problem mit den Noisy Neighbors vollständig.

Als letzte Option zur Vermeidung des Noisy Neighbor Effektes bietet sich für Unternehmen eine Hybrid-Cloud als Lösung an. Dies ermöglicht es, kritische Aspekte des Geschäfts auf einem privaten Server und weniger wichtige in einer öffentlichen Cloud auszuführen. Dadurch würden die wichtigen Geschäftsabläufe nicht von den gelegentlich niedrigeren Geschwindigkeiten beeinträchtigt.

Sie haben noch Fragen?

Kontaktieren Sie uns

Kostenloser SEO-Check der OSG

Noisy Neighbor-Effekt
5 (100%) 1 vote[s]