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====== DNS-Lastverteilung, Round-Robin & Anycast ======

DNS kann nicht nur Namen auf IP-Adressen auflösen, sondern auch 
für einfache Lastverteilung und globale Redundanz eingesetzt werden.

Die drei wichtigsten Mechanismen:

  * Round-Robin DNS
  * GeoDNS / Latency-Based Routing
  * Anycast DNS

Diese Seite erklärt Unterschiede, Vor- und Nachteile.

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====== 1. Round-Robin DNS ======

Round-Robin ist die einfachste Form der DNS-Lastverteilung.  
Der DNS-Server liefert mehrere A/AAAA-Records für denselben Hostnamen zurück.

Beispiel:

<code>

 www.example.com.  A 203.0.113.10
 www.example.com.  A 203.0.113.20
 www.example.com.  A 203.0.113.30


</code>

Clients wählen zufällig einen der Einträge aus → einfache Lastverteilung.

ASCII:

<code>

 Client → DNS → (10 / 20 / 30)


</code>

==== Vorteile ====

  * extrem einfach
  * keine zusätzliche Hardware
  * funktioniert weltweit
  * Last wird statistisch verteilt

==== Nachteile ====

  * keine Health-Checks
  * kaputte Server werden weiter ausgeliefert
  * keine echte Sessionsteuerung
  * DNS-Caching kann Verteilung verzerren

==== Einsatz ====

  * Webserver mit gleichen Inhalten
  * statische Ressourcen
  * vereinfachte Lastverteilung


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====== 2. GeoDNS / Standortbasiertes DNS ======

GeoDNS liefert je nach Standort des Clients unterschiedliche IP-Adressen aus.

ASCII:

<code>

 DE-Client → deutsches Rechenzentrum  
 US-Client → US-Rechenzentrum  
 ASIA-Client → Singapur


</code>

Wie funktioniert das?

  * DNS-Server prüft die IP des Clients
  * liefert die geografisch „nächste“ IP zurück

==== Vorteile ====

  * niedrige Latenz
  * regionale Lastverteilung
  * ideal für globales Hosting

==== Nachteile ====

  * abhängig von Geolocation-Datenbanken
  * kein Echtzeit-Failover (außer mit Healthchecks)

==== Einsatz ====

  * CDNs
  * globale Websites
  * Multi-Region Hosting


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====== 3. Latency-Based / Health-Checked DNS ======

Professionelle DNS-Plattformen (z. B. AWS Route53, Azure DNS, Cloudflare Load Balancer)  
können:

  * Latenz messen
  * Serververfügbarkeit prüfen
  * nur gesunde Server ausliefern

ASCII:

<code>

 DNS → Healthchecks → liefert nur aktive Knoten zurück


</code>

==== Vorteile ====

  * echtes Failover
  * intelligente Verteilung
  * stabil

==== Nachteile ====

  * kostenpflichtig bei manchen Anbietern


---

====== 4. Anycast DNS ======

Anycast ist die Königsklasse der globalen Verteilung.  
Ein Hostname hat dabei **überall auf der Welt dieselbe IP-Adresse**,  
aber viele Server beantworten diese IP gleichzeitig aus verschiedenen Regionen.

ASCII:

<code>

              (Server EU)
               /
 Internet ——— IP 203.0.113.53
               \
              (Server USA)
               \
               (Server ASIA)


</code>

Die Routing-Infrastruktur des Internets (BGP!) entscheidet, welcher Server am nächsten liegt.

==== Wie funktioniert Anycast? ====

  * Alle Server announcen die gleiche IP über BGP
  * Der Client landet automatisch beim „nächsten“ Server
  * extrem robust gegen Ausfälle

==== Vorteile ====

  * sehr geringe Latenz weltweit
  * hoher Schutz gegen DDoS (Traffic verteilt sich)
  * perfekte Ausfallsicherheit
  * extrem schnell

==== Nachteile ====

  * nur im großen Stil (BGP) einsetzbar
  * technisch anspruchsvoll
  * teuer, wenn selbst betrieben

==== Einsatzbereiche ====

  * Root-DNS-Server
  * Cloudflare / Google DNS
  * große CDNs
  * Provider-Netze
  * Hochverfügbare Rechenzentren


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====== 5. Round-Robin vs Anycast vs GeoDNS ======

^ Funktion ^ Round-Robin ^ GeoDNS ^ Anycast |
| Einfachheit | hoch | mittel | niedrig |
| Lastverteilung | statistisch | geografisch | netzwerkbasiert |
| Failover | ❌ nein | teilweise | ✔ voll |
| Latenzoptimierung | ❌ nein | ✔ ja | ✔✔ weltweit |
| Healthchecks | ❌ nein | optional | routingbasiert |
| Einsatz | kleine Umgebungen | globale Webs | DNS/CDN-Infrastruktur |


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====== 6. TTL – Warum wichtig? ======

Die TTL entscheidet, wie lange DNS-Einträge gecached werden.

Kurze TTL:
  * schnelleres Failover
  * mehr DNS-Traffic

Lange TTL:
  * weniger DNS-Anfragen
  * langsamere Änderungen

Typische TTL:
<code>

 300 Sek (5 Minuten) – schnelle Änderungen
 3600 Sek (1 Stunde) – normal
 86400 Sek (24h) – statisch


</code>

---

====== 7. Praxisbeispiele ======

==== Beispiel 1: Round-Robin Webhosting ====

<code>

 api.example.com  
  → 192.0.2.11  
  → 192.0.2.12  
  → 192.0.2.13


</code>

==== Beispiel 2: GeoDNS ====

Europa → 198.51.100.20  
USA → 198.51.100.30  

==== Beispiel 3: Anycast DNS ====

<code>

 1.1.1.1
 8.8.8.8
 9.9.9.9


</code>

Alle weltweit — eine IP, viele Server.

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====== Zusammenfassung ======

  * DNS kann einfache oder komplexe Lastverteilung durchführen
  * Round-Robin = einfache Verteilung ohne Healthchecks
  * GeoDNS = Standortabhängige IP-Zuweisung
  * Latenz-basiertes DNS = nur schnellste Server
  * Anycast = weltweit gleiche IP → extrem schnell & robust
  * TTL beeinflusst Failover und Geschwindigkeit