Rechenzentrums-Guide

Der Zutritt zum Gebäude sollte nur nach Autorisierung erfolgen. Zudem ist es wichtig, dass Personen, die sich im Rechenzentrum aufhalten, jeweils nur für bestimmte Bereiche im Rechenzentrum betreten können. Ebenso ist eine Protokollierung aller Zutritte zum Rechenzentrum notwendig, die für einen bestimmten Zeitraum vorgehalten wird.

Zum einen dient die Videoüberwachung dem Überblick des Wachpersonals und zum anderen wird bei unbefugten Handlungen eine rasche Intervention ermöglicht. Wichtig ist, dass die Videokameras regelmäßig auf ihre Funktionalität getestet werden und, dass das Videomaterial für eine bestimmte Zeit vorgehalten wird.

Die einzelnen Racks sollten separat verschlossen werden können. Als zusätzlicher Schutz bietet sich eine Absicherung der Racks zum Beispiel durch Cages an. Die Öffnung eines Cage kann ebenfalls mit einem Alarmsystem versehen werden. 

Das Rechenzentrum sollte im besten Fall 24/7 durch Personal vor Ort überwacht werden, sodass bei einer Sicherheitsverletzung schnelles Handeln ermöglicht wird. Ist eine 24/7 Überwachung vor Ort nicht gegeben, kann eine direkte Aufschaltung zu Sicherheitsgesellschaften eine Alternative sein. In beiden Fällen sollte die Intervention in einem klar definierten Zeitlimit erfolgen.

Im Vergleich zu redundanten Versorgungsleitungen, welche die externe Stromzufuhr sicherstellen, gewährleisten redundante In-House-Leitungen die kontinuierliche Versorgungssicherheit innerhalb des Rechenzentrums. Die Führung der Versorgungsleitung sollte deshalb so strukturiert sein, dass eine klassische Redundanz erzeugt wird. Auf diese Weise ist es möglich, an der Hauptleitung Wartungsarbeiten zu betreiben, ohne den kontinuierlichen Betrieb zu gefährden.

Ein Rack (Serverschrank mit zahlreichen Höheneinheiten) sollte bestenfalls mehrfach abgesichert sein, um eine kontinuierliche Stromversorgung zu gewährleisten. Hierbei ist es wichtig zu beachten, dass auch der Weg ins Rack redundant geführt ist und über mehrere Sicherungen getrennt abgesichert wird. Diese mehrfache Rackabsicherung minimiert das Ausfallrisiko bei Überspannungen zum Beispiel durch defekte Hardware.

Um eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) aufrechtzuerhalten, sollte ein Rechenzentrum über USV-Anlagen verfügen, die Stromschwankungen und Überspannungen rausfiltern, um das sensible IT-Equipment zu schützen. Darüber hinaus sind USV-Anlagen wichtige Komponenten, um Kurzzeit-Ausfälle überbrücken zu können. Im Falle eines Ausfalles brauchen Diesel-Aggregate bzw. Netzersatzanlagen (NEA) circa 2 Minuten bis zur Einsetzbarkeit. In dieser zeigt sorgt die USV für ausreichende Stromzufuhr.

Im Vergleich zur USV-Anlage wird die NEA erst dann benötigt, wenn es tatsächlich zu einem längeren Ausfall kommt. Somit kann auch im Falle eines längeren Ausfalls eine kontinuierliche Stromversorgung generiert werden. Darüber hinaus sollte das Rechenzentrum über eine lokale Treibstoffbevorratung sowie Versorgungsverträge mit Treibstofflieferanten verfügen.

Es sollte sichergestellt sein, dass keine leicht entzündlichen Materialien verbaut oder gelagert werden. Zudem sollten die Feuerwiderstandsklasse nach z.B. DIN 4102 brücksichtigt werden. Bei DIN 4102 werden 5 Feuerwiderstandsklassen unterteilt:

• F30 (feuerhemmend): Feuerwiderstandsdauer min. 30 Minuten
• F60 (hochfeuerhemmend): min. 60 Minuten
• F90 (feuerbeständig): min. 90 Minuten
• F120 (hochfeuerbeständig): min. 120 Minuten
• F180 (höchstfeuerbeständig): min. 180 Minuten

Für das Rechenzentrum sollte mindestens die Feuerwiderstandstklasse F90 nach DIN 4102 gelten.

Ein 24/7 Brandfrüherkennungssystem schlägt bei leichter Rauchentwicklung direkt Alarm, sodass das Rechenzentrum umgehend handeln kann und dadurch Ausfälle verhindert werden können. Ein geeignetes Brandfrüherkennungssystem sollte somit in der Lage sein, bereits Schwelbrände frühzeitig zu erkennen.

Damit im Ernstfall in Sekundenschnelle gehandelt werden kann, sollte das Rechenzentrum 24/7 über eine Brandentwicklung alarmiert werden. Idealerweise erfolgt zudem eine direkte Aufschaltung zur Feuerwehr.

Es sollte eine für Menschen möglichst unschädliche Löschung verwendet werden. Entweder eignet sich die Löschung mittels einer Trockensprinkleranlage, die dank ihrer doppelten Verriegelung für den Einsatz in Bereichen mit sensibler elektronischer Einrichtung geeignet ist oder eine Löschung durch Edelgas. In beiden Fällen kann das IT-Equipment schonend gelöscht werden.

Die Temperatur sowie die Luftfeuchtigkeit sollten rund um die Uhr überwacht werden, um konstant für angemessene Umgebungsparameter zum Betrieb von IT-Equipment zu sorgen. Zudem wird auf diese Weise eine rasche Reaktion im Falle von veränderten Bedingungen ermöglicht.

Die Funktionalität und Dichtigkeit des Klimasystems sollte beständig geprüft werden, damit es nicht zu Ausfällen kommen kann. Um für eine noch bessere Klimatisierung im Datacenter zu sorgen, könnte zum Beispiel eine Leckage-Erkennung angebracht werden. Hierbei handelt es sich um eine schnelle Identifizierung des Gebäudeabschnittes, in dem sich das Leck befindet. Zudem eignet sich eine Betrachtung des ASHRAE-Standards (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers), um optimale Raumtemperaturen für die Serverschränke zu erzielen.

Ein häufig genutztes Kühlverfahren ist die freie Kühlung. Hierbei ist das Ziel, den Energieverbrauch der Klimageräte im jeweiligen Rechenzentrum durch passende Maßnahmen möglichst stark zu minimieren. Aufgrund der Vielzahl an Möglichkeiten wird die freie Kühlung in die direkte und indirekte freie Kühlung unterteilt.

Bei der direkten freien Kühlung werden die IT-Geräte durch Frischluft von Außen gekühlt. Hierbei sind die Gegebenheiten der Außenluft entscheidend, wie zum Beispiel die Temperatur, die Luftfeuchtigkeit und der Grad der Verschmutzung, weshalb die Luft vor der Zufuhr ins Rechenzentrum aufwendig gefiltert werden muss. Je nach Beschaffenheiten der Außenluft am jeweiligen Standort können die Filtermaßnahmen sehr teuer sein. Im Vergleich zur direkten freien Kühlung wird bei der indirekten freien Kühlung dem Rechenzentrum keine Außenluft zugeführt, sondern sich lediglich der Außentemperatur bedient. Dementsprechend ist kein aufwendiger Filterprozess notwendig, jedoch ist die indirekte Kühlung weniger effizient, weil mindestens ein Wärmeübergang zwischen der Luft innerhalb des Datacenters und der Außenluft bestehen muss. Somit ist ein Wärmetauscher zwingend erforderlich, wodurch die Effizienz reduziert wird.

Ein weiteres selteneres unterstützendes Kühlverfahren ist die Immersionskühlung (Tauchkühlung). Hierbei werden die IT-Ressourcen in eine wärmeleitende, jedoch nicht elektrisch leitende, Flüssigkeit eingetaucht. Meistens handelt es sich bei der Flüssigkeit um Mineralöl, da es weder leitet noch kapazitiv ist. Somit stellt es für die Hardware und Elektronik kein Risiko dar.

Es ist wichtig, für Redundanz der Klimageräte zu sorgen, um die Umgebungstemperatur auch bei Ausfall einzelner Geräte sicherzustellen. Es wird eine Redundanz von n+1 oder im Idealfall sogar n+2 empfohlen. n+1 bedeutet, dass für jedes Klimagerät in einem Klimatisierungsabschnitt ein zusätzliches redundantes Gerät installiert wird. Es gibt zwei Möglichkeiten, redundante Klimageräte zu nutzen. Zum einen können alle Klimageräte gleichzeitig im Einsatz sein, allerdings nicht zu voller Leistung betrieben werden, sodass bei Ausfall einzelner Geräte die volle Leistung der übrigen Geräte ausreicht. Zum anderen können Ersatzgeräte nur im seltenen Falle eines Ausfalls aktiviert werden, so kann die Kühlung durch ein weiteres Gerät sichergestellt werden, ohne dass der Betrieb unterbrochen wird.