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Datacenter: Strategische Modernisierung rechnet sich

Das zeitgemäße RZ

26. Mai 2020, 7:00 Uhr | Vincent Barro/jos

In so manchem Unternehmen ist das eigene Rechenzentrum mittlerweile in die Jahre gekommen und nicht mehr auf dem neuesten Stand der Technik. Doch was können gerade mittelständische Entscheider bei einer Modernisierung ihres RZs durchsetzen, ohne eine Kostenexplosion zu befürchten? An welchen Stellschrauben lohnt es sich zu drehen, um die digitale Transformation voranzutreiben und damit nachhaltig wettbewerbsfähig zu bleiben? Nicht erst die aktuelle Lage zwingt zu kluger Wirtschaftlichkeit.

„Wer nicht digitalisiert, der verliert!” Solche Botschaften finden sich massenhaft in Medien, in Vorträgen und auf Events. Auch wenn eine solche Aussage etwas überspitzt sein mag, enthält sie dennoch einen wahren Kern: Die Digitalisierung verändert die Märkte, die Kundenerwartungen und die Zusammenarbeit zwischen Unternehmen. Dies kann auch der Mittelstand nicht ignorieren, sondern muss die eigene Strategie in puncto Zukunftsfähigkeit genau unter die Lupe nehmen. Was ist zu tun, um auch morgen noch wettbewerbsfähig zu sein? Welche Veränderungen stehen an, um sich vom traditionellen Produktionsunternehmen zum digitalen Echtzeit-Business zu wandeln? Und vor allem: Wie geht man die digitale Transformation wirksam an, ohne den eigenen Betrieb und das Budget zu überfordern?
Obwohl Führungskräfte ihr Datacenter oft mit Begriffen wie „Herzkammer der digitalen Infrastruktur“ und „unternehmenskritisch“ beschreiben, trifft eine beachtliche Anzahl dieser Rechenzentren mit zunehmendem Alter auf Leistungsprobleme. Viele IT-Installationen sind dringend zu modernisieren, um die digitale Weichenstellung in Zukunft aktiv zu unterstützen. Jedes RZ ist anders, und der passende Modernisierungsansatz variiert abhängig von individuellen Umständen. Variablen wie die Ertrags- und Finanzkraft des Unternehmens und Faktoren wie Einsatzzeitrahmen, regulatorisches Umfeld und Unternehmenskultur wirken sich massiv auf Modernisierungsentscheidungen aus. Dabei verfolgt jede Modernisierungsinitiative grundsätzlich dasselbe Ziel, nämlich eine bessere Leistung bei geringeren Betriebskosten zu erreichen. Es zahlt sich folglich aus, die einzelnen Bausteine genauer zu betrachten, mit denen auch kleine und mittlere Unternehmen ihre IT-Infrastruktur fit für die Zukunft machen können.
Wenn der finanzielle Spielraum für RZ-Optimierungsprozesse eher gering ist, sind Schnellkorrekturen wie die Konsolidierung nicht ausgelasteter Server, die Verbesserung der Luftzirkulation oder eine Verbesserung der vorbeugenden Wartung das erste Mittel der Wahl. Zunächst gilt es, die Komponenten für die IT-Kühlung zu analysieren und auf ihr Optimierungspotenzial hin zu prüfen. Denn in mitteleuropäischen Breitengraden verursacht die Kühlung den größten Teil der IT-Infrastrukturkosten.
Für eine energieoptimierte Kühlung gibt es verschiedene Ansätze. Bei kleineren Umgebungen kann es beispielsweise sinnvoll sein, anstatt einer Raumkühlung eine Rack-Kühlung zu verwenden. Dabei kommen Präzisionsklimasysteme mit Kühlmittel zum Einsatz, die direkt am Rack montiert sind. Eine Kühlung ist am effizientesten, wenn sie möglichst nah an der Wärmequelle montiert ist. Wichtig ist, dass die verwendeten Kühlgeräte mit teillastfähigen Kompressoren arbeiten, die direkt auf Laständerungen der Server im Rack reagieren können. Darüber hinaus zahlen sich moderne drehzahlregelte Ventilatoren schnell aus, da diese weniger Strom verbrauchen und eine flexible Kaltluftversorgung ermöglichen.
Mit Blick auf die Ausfallsicherheit sollte auch die Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) regelmäßig überprüft werden. Dabei gehören insbesondere die USV-Batterien auf den Prüfstand. Sie sind das schwächste Glied in der Stromversorgung und sind regelmäßig zu warten. Eine überlegenswerte Alternative zu herkömmlichen Blei-Säure-Akkus bieten inzwischen auch Lithium-Ionen-Batterien. Obwohl eine Lithium-Ionen-USV teurer ist als eine USV-Anlage mit Blei-Säure-Batterien, lohnt sich die Anschaffung in den meisten Fällen. Lithium-Ionen-Zellen sind deutlich hitzebeständiger. Sie funktionieren auch bei Temperaturen von 40 °C zuverlässig und ermöglichen Einsparungen bei Raumbedarf und Kühlung. Auch die Reduktion von Kosten für Wartung und der deutlich später erforderliche Batterieaustausch führen dazu, dass sich der Kostenmehraufwand schon nach wenigen Jahren bezahlt macht. Zudem ergeben sich nach sechs bis acht Jahren nochmals signifikante Capex-Einsparungen, denn dann müssen Betreiber bei einer herkömmlichen Blei-Säure-Lösung meist den ersten Batteriesatz austauschen.
Im Zusammenhang mit der Stromversorgung spielen auch Steckdosensysteme und Stromverteiler eine wichtige Rolle. Intelligente PDUs (Power Distribution Unit) können messen und schalten und sind essenziell für ein professionelles Energie-Management. Wer an dieser Stelle zusätzlich Energie sparen will, verwendet Geräte mit bistabilen Relais. Diese verbleiben stromlos in ihrem jeweiligen Schaltzustand und reduzieren so den Eigenverbrauch einer PDU auf unter 15 Wh.
Ein weiterer Ansatz zur Verbesserung der Leistung eines vorhanden RZ ist die Einführung vorbeugender Wartung zur Unterstützung der vorhandenen Strom- und Kühlinfrastruktur. Leistungshemmer wie ausfallende Batterien und alternde Kondensatoren, niedrige Kühlmittelpegel oder verstopfte Filter lassen sich auf diese Weise systematisch managen. Der vorbeugende Ansatz ist langfristig kostengünstiger als eine reaktive Wartung und verhindert ungeplante Ausfallzeiten.

Nachrüstung

Spätestens wenn bereits Schnellkorrekturen implementiert sind, diese jedoch nicht den erhofften Effekt bringen, sollten Entscheider eine gezielte Nachrüstung der RZ-Infrastruktur in Erwägung ziehen. Unbedachte Versuche, schrittweise einfach mehr Server in ein alterndes RZ zu pressen, führen in der Regel zu Ausfällen, Hotspots und Ineffizienzen. Problemen mit steigenden Leistungsdichten können Betreiber beispielsweise mit einem modernen Einhausungskonzept entgegenwirken. Dabei ist der Warmluftbereich baulich von der Kaltluft getrennt, was eine chaotische Luftführung verhindert. Teuer erzeugte Kaltluft geht dann nicht mehr durch ungewollte Vermischung mit warmer Luft verloren. Der Effekt: verbesserte Kaltluftzufuhr an den Racks, weniger Energiekosten, bessere CO2-Bilanz.
Auch modularisierte IT-Container können ein guter Baustein für eine Nachrüstungsstrategie sein und dazu beitragen, künftig selbst die komplexesten IT-Anforderungen zu bewältigen. Prefab-Module vereinen sämtliche Funktionen und Komponenten eines Rechenzentrums in kompakter Form und lassen sich entweder als dauerhaftes Core-Datacenter oder als Zwillingsrechenzentrum nutzen. Vor der Aufstellung werden die Outdoor-Units komplett vorkonfektioniert, montiert und getestet. Das heißt: In einem Rechenzentrumsmodul sind alle notwendigen Infrastrukturkomponenten schnell und nach individuellen Nutzerwünschen umsetzbar. Dieser Ansatz beschleunigt den Zugang zu neuen IT-Kapazitäten und unterstützt dadurch eine strategische Investitionsplanung nach dem „Pay as you grow“-Prinzip. Datacenter-Module, wie beispielsweise das Smart-Shelter-System der Schneider-Electric-Tochter APC, lassen sich flexibel mit Racks, sicherer Stromversorgung, Kühlung sowie mit vorinstallierter Monitoring-Software ausstatten.
Der strategische Nutzen von zuverlässigen Leistungsdaten ist bei der Nachrüstung von Rechenzentren ebenfalls nicht zu unterschätzen. Denn auch bei der Erneuerung älterer Systeme gilt die Technikerweisheit: „Nur was gemessen wird, lässt sich optimieren.“ Betreiber sollten deshalb vor dem Austausch von Servern, Kühlung oder USV-Anlage genau prüfen, wo sich Einsparpotenziale verbergen. Unterstützung leisten dabei spezialisierte Monitoring-Anwendungen für Rechenzentrumsinfrastruktur. Diese katalogisieren IT-Systeme, fassen historische Daten wie Energieverbrauch, Temperaturverläufe und Statusmeldungen auf System- und Rack-Ebene zusammen und stellen die Ergebnisse auf Wunsch sogar in 3D dar. In puncto Datacenter-Infrastructure-Management (DCIM) hat sich in den vergangenen Jahren überdies einiges getan: Schlugen Stand-alone-Lösungen noch mit mehreren tausend Euro Lizenzkosten zu Buche, bieten die Hersteller inzwischen auch cloudbasierende DCIM-Systeme als SaaS-Lösung an. Der Vorteil: Das Monitoring lässt sich ohne großen Installationsaufwand integrieren und direkt nutzen, entweder als VM-Instanz oder in Form einer kleinen Hardware-Box.
Schon beim ersten Start sucht sich beispielsweise die Ecostruxure-IT-Lösung von Schneider Electric via Autodiscovery-Funktion automatisch alle verfügbaren Devices und beginnt damit, den Energieverbrauch von Servern, Temperaturverläufe in Server-Schränken sowie USV-Status und Klimastromverbrauch aufzuzeichnen. Um verwertbare Ergebnisse zu bekommen, sollten die eingesetzten Sensoren, PDUs und Klimageräte jedoch zumindest mit einer Smart-Funktion ausgestattet sein und über einen Netzwerkanschluss sowie über IP- oder SNMP-Unterstützung verfügen. Ist dies der Fall, leistet eine Datacenter-Management-Lösung nicht nur Hilfestellung bei Investitionsentscheidungen, sondern kann auch als grundlegender Nachweis für die Wirksamkeit verschiedener Optimierungsmaßnahmen dienen.