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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.


1. Round-Robin DNS

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

Beispiel:


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


Clients wählen zufällig einen der Einträge aus → einfache Lastverteilung.

ASCII:


 Client → DNS → (10 / 20 / 30)


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

    —

2. GeoDNS / Standortbasiertes DNS

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

ASCII:

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

Wie funktioniert das?

  • DNS-Server prĂĽft die IP des Clients
    • liefert die geografisch „nächste“ IP zurĂĽck

    Vorteile

  • niedrige Latenz
    • regionale Lastverteilung
      * ideal fĂĽr globales Hosting

    Nachteile

  • abhängig von Geolocation-Datenbanken
    • kein Echtzeit-Failover (auĂźer mit Healthchecks)

    Einsatz

  • CDNs
    • globale Websites
      * Multi-Region Hosting

    —

3. Latency-Based / Health-Checked DNS

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

  • Latenz messen
    • SerververfĂĽgbarkeit prĂĽfen
      * nur gesunde Server ausliefern

    ASCII:

DNS → Healthchecks → liefert nur aktive Knoten zurück

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 ĂĽberall auf der Welt dieselbe IP-Adresse,
aber viele Server beantworten diese IP gleichzeitig aus verschiedenen Regionen.

ASCII:

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

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

Wie funktioniert Anycast?

  • Alle Server announcen die gleiche IP ĂĽber 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 groĂźen Stil (BGP) einsetzbar
    • technisch anspruchsvoll
      * teuer, wenn selbst betrieben

    Einsatzbereiche

  • Root-DNS-Server
    • Cloudflare / Google DNS
      * groĂźe CDNs
      * Provider-Netze
      * HochverfĂĽgbare Rechenzentren

    —

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

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 Ă„nderungen

Typische TTL:

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

7. Praxisbeispiele

Beispiel 1: Round-Robin Webhosting

api.example.com  
 → 192.0.2.11  
 → 192.0.2.12  
 → 192.0.2.13

Beispiel 2: GeoDNS

Europa → 198.51.100.20
USA → 198.51.100.30

Beispiel 3: Anycast DNS

1.1.1.1
8.8.8.8
9.9.9.9

Alle weltweit — eine IP, viele Server.


Zusammenfassung

  • DNS kann einfache oder komplexe Lastverteilung durchfĂĽhren
    • 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
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