Modulare und skalierbare IT-Infrastruktur

Würde man versuchen, einen Formel I-Boliden auf einem Feldweg auszufahren? Oder würde man die Aufhängungen eines solchen Hochleistungsfahrzeugs mit Billigschrauben aus dem Baumarkt befestigen? Nein. Wie überall, wo höchste Leistung gefordert wird, kommt es nicht nur auf die Maschine an - es muss das ganze Umfeld stimmen. Dieser Gedanke sollte auch bei Planung, Einrichtung und Betrieb von Rechenzentren uneingeschränkt im Vordergrund stehen.

Hochkomplexe Anwendungen, schnellere Prozessoren, Information und Kommunikation rund um den Globus und folglich rund um die Uhr: Das sind die aktuellen Herausforderungen an Einrichtung und Betrieb unternehmenskritischer IT-Infrastruktur. Längst haben sich die Anwender in den Unternehmen an die Verfügbarkeit komfortabelster und leistungsfähigster Technologie gewöhnt. Aber um so mehr braucht es ein klares Verständnis der komplexen Voraussetzungen, die erfüllt sein müssen, um diese Leistung uneingeschränkt erbringen zu können.

Herausforderung: Sparen

Kostenbewusst zu investieren bedeutet nicht den reflexhaften Gang zum Billiganbieter, sondern erfordert eine solide Kalkulation mit Blick auf eine risikogewichtete Total Cost of Ownership (TCO). Dabei kann nicht genug darauf hingewiesen werden: Dies gilt maßstabsgetreu vom Großrechenzentrum bis zum einzelnen Server im mittelständischen Handwerksbetrieb. Vielfach fällt es dem kleinen Betrieb viel schwerer, unnötige Folgekosten unterlassener Planung und Sorgfalt zu verschmerzen als dem Großkonzern.

Gleich, ob es sich um einen kompletten Neubau handelt, einen Umzug, eine Überprüfung oder Erweiterung bestehender Anlagen: Wie bei jeder Investition sollte am Anfang unbedingt eine klare Definition der Ziele stehen. Welche Leistung soll erbracht werden, welche künftigen Betriebs- und Erweiterungsanforderungen warten auf die Einrichtung?

Dabei ist der Bedarf an absoluter Rechenleistung im engen Zusammenhang mit den Anforderungen an die Verfügbarkeit des gesamten Unternehmens-Netzes zu sehen. Es macht einen gewaltigen Unterschied, ob eine Verfügbarkeit von 95% oder eine von 99% oder gar darüber hinaus gewährleistet werden soll. Auch hier gilt das bekannte Prinzip, daß die Kosten mit wachsenden Anforderungen exponentiell steigen. Ist dies schon ein wesentlicher Parameter des Investitionsschutzes, so sollte man daneben die künftige Skalierbarkeit im Rahmen einer kaufmännischen mittelfristigen Geschäftsplanung keinesfalls außer Acht lassen. Und mancher hat erst nach der ersten Kostenaufstellung für Wartungsarbeiten eingesehen, dass er Aspekten wie Zugang, Modularität und servicefreundliche Komponenten besser mehr Aufmerksamkeit geschenkt hätte.

Wachstum auch architektonisch sauber planen

Räume für den IT-Einsatz sind in den seltensten Fällen sofort maximal bestückt. Die Aufgabe ist daher vielmehr, möglichst mit den Anforderungen zu wachsen. Das gilt für die bereitgestellte Rechenleistung ebenso wie für die Höhe der Investitionen und die notwendigen Gehäuse-Systeme. Schlagworte wie ‚Pay as you grow' oder ‚IT on demand' umschreiben diesen Trend. Erst wenn mehr Leistung tatsächlich abgefordert wird, wird diese auch implementiert.

Unter dem Gesichtspunkt der Investitionssicherheit und Risikovorbeugung sind aber von vornherein schon weitere Aspekte zu berücksichtigen. Das beginnt mit der Lage des Gebäudes selbst: Hochwasserschäden in Rechenzentren zum Beispiel sind nach Informationen aus der Versicherungswirtschaft ebenso häufig wie Brandschäden. Redundanz wird nicht dadurch hergestellt, daß die Backup-Server im gleichen Komplex und auf gleicher Höhe liegen wie die Hauptanlage. Generell sind hier die Ziele: größtmögliche Ausfallsicherheit und effizienter Einsatz der Investitionsmittel sorgfältig abzuwägen.

Weniger dramatisch, aber alles andere als trivial ist die Bereitstellung der Zugänge zu Energie, Kommunikation, Luft und Wasser. Insbesondere für die Klimatisierung, aber etwa auch für Notstromgeneratoren werden in zunehmendem Maße erweiterte Flächen, Ein- und Austrittsöffnungen und Anbaumöglichkeiten benötigt. Die Erweiterbarkeit der Anlage sollte sich - wo immer dies möglich ist - planerisch nicht auf die Server selbst beschränken.

USV - Modularität punktet

Jedes IT-System braucht eine perfekte Stromversorgung, die das öffentliche Stromnetz allein nicht gewährleisten kann. Das Thema unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) ist Pflicht für jede bedeutsame IT-Installation. Wer sich von vornherein für modulare, wartungsfreundliche und skalierbare Lösungen entscheidet, der spart bei steigenden Anforderungen hohe Ersatzinvestitionen.

Um Havarien auszuschließen, sollte man auf USV-Geräte der IEC 62040-3-Klasse VFI setzen. Die Systeme von Rittal beispielsweise erfüllen den höchsten Klassifizierungscode VFI-SS-111 (Voltage and Frequency Independent). Sie schützen verlässlich nicht nur vor Stromausfall und Spannungsspitzen, sondern auch vor Blitzeinwirkung, Frequenzschwankungen, Spannungsstößen und -verzerrungen sowie Oberschwingungen. Diese Technik wird auch als Doppelwandler- oder Online-Technik bezeichnet. Rittal bietet hier eine neue Leistungsstufe der modularen USV-Lösung Power Modular Concept. Mit maximal fünf Modulen (zwischen 10 und 40 kW) bildet die neue USV Leistungen bis zu 200 kW pro Rack ab. Die Geräte unterstützen eine dezentrale Parallelarchitektur und erreichen am Ausgang einen Powerfaktor von 1. Sie schöpfen damit die Nennleistung vollständig als Wirkleistung aus und senken die laufenden Betriebskosten.

Power System Module (PSM Plus) von Rittal bringen den benötigten Strom - max. 196 A - in jedes Server-Rack. Sie arbeiten mit bis zu vier 3-phasigen Stromeinspeisungen und garantieren eine sichere, überwachte und redundante Stromversorgung im Rack. Die Steckdosen-Module werden auf berührungsgeschützte Leisten im Rackholm aufgesteckt und sind auch ohne Fachpersonal sofort einsatzbereit.

Klimatisierung - mit den Servern wachsen

Erweiterbarkeit muss heute auch für die Klimatisierung der Server gelten. So erzeugt ein mit Blade Servern voll bestückter Serverschrank eine Verlustleistung von bis zu 30 kW - das reicht zum Betrieb mehrerer Saunen. Überhitzung von Rechnern, in der Stromversorgung oder von Kabeln im Doppelboden ist für 20% aller Versicherungsfälle in Rechenzentren verantwortlich. Kühlung ist daher ein wichtiger Faktor für den Betrieb von Serverinstallationen. Aus Sicherheits- und Effizienzsicht sollte die Hitze dort abgeführt werden, wo sie entsteht.

Müssen Leistungen von bis zu 30 kW aus einem Rack entfernt werden, so kommen flüssigkeitsbasierende Klimalösungen wie Luft-Wasser-Wärmetauscher (LWWT) in Betracht. Eine innovative Entwicklung aus dem Hause Rittal ist das skalierbare Liquid Cooling Package (LCP). Damit lassen sich Rechenzentren temperaturneutral und ohne Raumveränderungen erweitern. Über einzelne Klimamodule wird die Kühlleistung schrittweise und im laufenden Betrieb bis zur Maximalleistung skaliert. Dieses Vorgehen sichert die getätigten Investitionen langfristig.

Durch rackoptimierte Bauweise ist das LCP an bestehende Infrastrukturen anreihbar. Es wird als schmaler ‚Klimaschrank' seitlich am Rack befestigt und sorgt für eine horizontale Kühlluft-Durchströmung im Rack ohne Hot Spots im oberen Bereich - und ohne Verlust von HEs im Inneren. Mit LCP entsteht im Rack ein geschlossener Kühlluftkreislauf. Diese rackbezogene Kühlung bietet einen sehr hohen Wirkungsgrad und bleibt für den Aufstellraum temperaturneutral, denn die Rückkühlung erfolgt über externe Rückkühlanlagen, beispielsweise von Rittal. Ein weiterer Vorteil ist die individuelle Anpassung an die Wärmelasten jedes Racks. Im Gegensatz dazu orientiert sich die Raumklimatisierung an einzelnen Hot-Spots und somit bestimmen die ungünstigsten Bedingungen die gesamte Temperaturregelung und den Energieverbrauch.

Fazit

Rechenzentrumsumgebungen müssen ständig steigenden Anforderungen gerecht werden. Ziele sind Sicherheit, Verfügbarkeit, Investitionsschutz und modulare Erweiterbarkeit. Auch für IT-Infrastrukturen gilt die alte Weisheit, daß das Ganze mehr ist als die Summe der Einzelteile. Dazu sollten alle Infrastruktureinrichtungen vom Rack über die Klimatisierung und Stromversorgung bis zu Sicherheitsaspekten sowie Monitoring integriert sein und keine Inseln bilden.

www.rittal.at

ITnT 2007: Halle A Stand 0708