five nines

Five Nines bezeichnet eine Verfügbarkeit von 99,999 Prozent — rechnerisch gut fünf Minuten Ausfall im Jahr. Der Begriff ist zum Schlagwort für höchste Ansprüche geworden und wird häufiger versprochen als erreicht.

Was die Zahlen bedeuten

Verfügbarkeit ist der Anteil der Zeit, in dem ein System seine Leistung erbringt. Umgerechnet in Ausfallzeit wird daraus eine überschaubare Tabelle:

Die Sprünge zwischen den Stufen sind der Kern: Jede weitere Neun bedeutet ein Zehntel der Ausfallzeit — und etwas ganz anderes an Aufwand. Von 99,9 auf 99,99 Prozent kostet Redundanz, von 99,99 auf 99,999 kostet sie zusätzlich Automatik, denn fünf Minuten im Jahr reichen nicht für einen Menschen, der aufsteht und nachsieht.

Bei Five Nines muss die Umschaltung ohne Eingriff erfolgen. Jede Störung, die jemand von Hand behebt, verbraucht das Jahresbudget auf einmal.

Reihen- und Parallelschaltung

Verfügbarkeiten rechnen sich nicht intuitiv, und hier entstehen die meisten Fehlschlüsse.

In Reihe — jede Komponente ist nötig — multiplizieren sich die Werte:

0,999 × 0,999 × 0,999 = 0,997

Drei Komponenten mit je 99,9 Prozent ergeben zusammen 99,7 Prozent. Die Kette ist immer schlechter als ihr schlechtestes Glied. Eine Anwendung aus Server, Switch, Router und Anbindung erreicht nie die Einzelwerte ihrer Teile.

Parallel — eine genügt — addieren sich die Ausfallwahrscheinlichkeiten multiplikativ:

1 − (0,001 × 0,001) = 0,999999

Zwei Komponenten mit je 99,9 Prozent ergeben zusammen sechs Neunen. Das ist der Grund, warum Redundanz so wirksam ist — und warum Five Nines mit zwei Komponenten zu 99,7 Prozent erreichbar wäre, wenn sie wirklich unabhängig ausfielen.

Genau diese Unabhängigkeit ist die Schwachstelle der Rechnung. Fallen beide Komponenten aus derselben Ursache aus — gemeinsame Trasse, gemeinsame Stromversorgung, gleiche Firmware —, gilt die Formel nicht.

MTBF und MTTR

Praktisch rechnet man aus zwei Messgrößen:

Verfügbarkeit = MTBF / (MTBF + MTTR)

MTBF ist die mittlere Zeit zwischen Ausfällen, MTTR die mittlere Reparaturzeit. Daraus folgt ein Hebel, der oft übersehen wird: Die Verfügbarkeit lässt sich nicht nur durch zuverlässigere Hardware verbessern, sondern genauso durch kürzere Reparaturzeiten.

Ersatzteil im Schrank, dokumentierte Prozedur, geübtes Personal und Fernzugriff senken die MTTR — häufig billiger als ein zweites System, und bei Anforderungen unterhalb von Five Nines die wirtschaftlichere Wahl.

Was im Kleingedruckten steht

Drei Punkte entscheiden darüber, was eine Zusage wert ist:

Der Bezugszeitraum. 99,9 Prozent im Jahr erlauben einen Ausfall von knapp neun Stunden — alles an einem Tag. 99,9 Prozent im Monat erlauben nur 44 Minuten monatlich. Dieselbe Zahl, sehr verschiedene Zusagen.

Geplante Wartung. Fast alle Zusagen nehmen angekündigte Wartungsfenster aus der Rechnung heraus. Ein System mit 99,99 Prozent und vier Stunden monatlicher Wartung ist real deutlich schlechter verfügbar, als die Zahl sagt.

Die Rechtsfolge. Verfehlt ein Anbieter seine Zusage, folgt daraus in der Regel eine Gutschrift auf das Entgelt — nicht der Ersatz des entstandenen Schadens. Die Gutschrift beträgt oft einen Bruchteil der Monatsgebühr. Eine Verfügbarkeitszusage ist damit keine Versicherung, sondern eine Qualitätsangabe mit symbolischer Sanktion.

Abgrenzung

Ein SPOF ist das, was die Parallelschaltung aushebelt: eine Komponente, die in beiden Zweigen steckt.

MTBF und MTTR sind die Eingangsgrößen; die Verfügbarkeit ist das Ergebnis.

N+1 und 2N beschreiben die Auslegung, mit der Redundanz hergestellt wird.

Die Tier-Klassifizierung für Rechenzentren übersetzt Verfügbarkeitsziele in bauliche Anforderungen und nennt dazu eigene Zahlenwerte.

Quellen

• DIN EN 50600-1: Rechenzentren — Allgemeine Konzepte
• IEC 60300-3-4: Zuverlässigkeitsmanagement
• Uptime Institute: Tier Standard — Topology