Rechenzentren sind heute das Rückgrat der Wirtschaft und jedes einzelnen Unternehmens. Kaum ein Geschäftsprozess lässt sich heute noch reibungslos ohne den Einsatz von IT-Services aus dem Data Center abwickeln. Umso fataler wirken sich Fehler in der Konzeption, beim Bau und dem Betrieb eines RZ aus. Lesen Sie, wie Sie die folgenschwersten Versäumnisse Rechenzentrum vermeiden.
Fehler 1: Unzureichende RZ-Planung im Vorfeld
Ein optimales Rechenzentrum fängt mit der Planung an. Besonders fatal wirkt es sich aus, wenn an den späteren Leistungs- und Verfügbarkeitsansprüchen vorbei geplant wird. Die Definition der gewünschten Leistungsparameter des Rechenzentrums sollte nicht nur Verarbeitungskapazität der Rechner, Speicher und übrigen Systeme umfassen, sondern auch Aspekte wie Klimatisierung, Sicherheit oder komplexe IT-Prozesse. Maßgeblich sind hinsichtlich Leistung und Verfügbarkeit die Ansprüche der zukünftigen Anwender. Die für die angestrebte Verfügbarkeitsklasse nötige RZ-Architektur lässt sich anhand der Definitionen des Uptime-Instituts detaillieren. Es klassifiziert Rechenzentren je nach Verfügbarkeit in Tier I (geringe Verfügbarkeitsanforderungen) bis IV (Hochverfügbarkeit). Für jeden Tier sind eindeutige Anforderungen beispielsweise hinsichtlich der Redundanz der Stromversorgungen festgelegt, die bei der Planung berücksichtigt werden sollten.
Es empfiehlt sich daher schon weit im Vorfeld des eigentlichen Bauprozesses eine detaillierte Vorplanung, die alle Erwartungen an Leistung, Effizienz und Sicherheit des Rechenzentrums umfassen sollte. Zu letzterem gehören detaillierte Überlegungen hinsichtlich des Zugriffs auf die Infrastruktur mit Schutzmaßnahmen und einer Berechtigungsstruktur. Am Planungsprozess sollten alle betroffenen Bereiche einschließlich der Anwender beteiligt werden. Als Resultat entsteht ein Pflichtenheft, das als Grundlage für sämtliche späteren Prozesse dient.
Elektrischer Strom ist im Rechenzentrum eine rund um die Uhr unterbrechungsfrei notwendige Basisressource. In die Konzeption und Realisierung der Stromversorgung sollte man daher die größtmögliche Sorgfalt investieren. Schon mancher Rechenzentrumsbau hat sich verzögert, weil die nötigen Versorgungsleitungen nicht schnell genug in der gewünschten Kapazität bereitgestellt werden konnten. Die günstige und ausreichende Verfügbarkeit von Strom ist daher ein wichtiger Faktor bei der Standortsuche, der im Zuge des Umstiegs auf Erneuerbare Energien noch weit wichtiger werden dürfte.
Folgende Entwicklungen werden nach Einschätzung von Emerson Network Power, einem Hersteller von Komponenten für Rechenzentren, die Entwicklung im Data-Center in den kommenden Jahren prägen:- Eine deutliche höhere Dichte von Systemen:
Die Wärmeleistung pro Rack steigt demnach im Schnitt von etwa 11 Kilowatt im laufenden Jahr und bis auf 17 kW im Jahr 2019. Durch die höhere Packungsdichte benötigen solche Rechenzentren etwa 35 Prozent weniger Energie. Hinzu kommen Einsparungen durch den geringeren Platzbedarf. Ein Data Center mit etwa 800 Quadratmetern und einer Wärmeleistung von 20 kW pro Rack wird in wenigen Jahren dieselben Leistungswerte erreichen wie heute ein Rechenzentrum mit 3000 Quadratmetern. Die Einsparungen, bezogen auf die Baukosten, betragen in diesem Fall etwa zwischen 700.000 Euro und rund 2 Millionen Euro. <br /><br /> Allerdings erfordert die wachsende Rechenleistung pro Rack spezielle Kühlungs- und Stromversorgungssysteme. Notwendig ist eine Kombination von Kalt-/Warmgang-Konzepten in Verbindung mit Wasserkühlung und mit modularen "Power Distribution Units" (PDUs) im Rack. Dadurch lässt sich der Energiebedarf der Systeme pro Rack um etwa ein Drittel senken. - Verfügbarkeit gewinnt an Bedeutung:
Die Anforderungen an die Verfügbarkeit von Rechenzentren und den IT-Services, die über sie bereitgestellt werden, nimmt drastisch zu. Amazon beispielsweise garantiert für seinen Cloud-Computing-Service "Elastic Compute Cloud" (EC2) eine Verfügbarkeit von 99,95 Prozent. Das heißt, die Ausfallzeit pro Jahr darf 4,5 Stunden nicht überschreiten. <br /><br /> Ein Großteil der Systemausfälle in Data Centern geht laut Emerson Network Power auf Ausfälle der Stromversorgung oder Probleme mit der Kühlung zurück. Deshalb gewinnen unterbrechungsfreie Stromversorgungen an Bedeutung – auch deshalb, weil sie Spannungsspitzen ausfiltern und von Servern, Switches und Storage-Systemen fernhalten. <br /><br /> Ein weiterer Faktor, der die Anfälligkeit von Rechenzentren senkt, ist eine Verringerung der Zahl aktiver Komponenten in Kühlsystemen. Dies lässt sich beispielsweise durch eine verstärkte Kühlung mithilfe von Außenluft erzielen. Sie macht zumindest einen Teil der Lüfter, Gebläse und Pumpen innerhalb eines Data-Centers überflüssig. - Flexibilität ist ein zentraler Faktor:
Rechenzentren müssen stärker denn je mit Lastspitzen zurechtkommen. Auch diese Entwicklung wird durch Cloud-Computing forciert: Handelshäuser werden beispielsweise in der Vorweihnachtszeit Rechenkapazitäten hinzubuchen, in den Sommermonaten dagegen die Nachfrage reduzieren. Das heißt für Server, Stromversorgungssysteme und Klimaanlagen: Sie müssen ihre Leistung an die Nachfrage anpassen. Das war bislang nicht der Fall, speziell bei der Kühlung und Stromversorgung. Diese Systeme laufen in vielen Rechenzentren stets unter Volllast, was sich negativ auf die Kosten auswirkt. Modulare Stromversorgungen und Kühlsysteme, die sich automatisch an Veränderungen der Umgebungstemperatur anpassen, können dieses Problem lösen. - Managebarkeit gewinnt an Bedeutung:
Die Komplexität von Rechenzentren nimmt weiter zu, bedingt durch Virtualisierung, immer leistungsfähigere Server mit Mehrkernprozessoren und die angesprochene höhere Systemdichte. Die Konsequenz: IT-Verwalter benötigen Management-Tools, mit denen sie die Komponenten überwachen und steuern können. Das gilt nicht nur für aktive Komponenten, sondern auch für die Verkabelung und die Akkus von unterbrechungsfreien Stromversorgungen. Ein Infrastruktur-Management-System muss in Echtzeit Statusmeldungen übermitteln und dem Systemverwalter dabei helfen, bereits im Vorfeld Ausfälle von Geräten zu erkennen. <br /><br /> Ein weiterer Punkt, der häufig übersehen wird: Management heißt im Data Center auch das Verwalten des Raums, der für Racks und andere Komponenten zur Verfügung steht. Planungstools wie etwa Nlyte 6.0 von Nlyte helfen dabei, das Platzangebot optimal auszuschöpfen.