Smarte PDUs gewinnen an Bedeutung

Drei Komparative in der RZ-Infrastruktur

15. April 2020, 07:00 Uhr   |  Martin Kandziora

Drei Komparative in der RZ-Infrastruktur

Leistungsfähigkeit, Verfügbarkeit und Effizienz bei der IT-Infrastruktur scheinen oft ein Widerspruch zu sein. Für die Verfügbarkeit eines Rechenzentrums ist die sichere Stromversorgung, die bereits bei der Einspeisung und der Verteilung beginnt, von entscheidender Bedeutung. Ob Core-, Cloud- oder Edge-Datacenter - die aktuelle Markttreiber erfordern von RZ-Infrastrukturen drei Attribute: smarter, effizienter und sicherer!

In der wachsenden Welt einer vernetzten IT - bis 2025 werden es bis zu 75 Milliarden Endgeräte sein (Quelle: Statista) - fallen immer mehr Daten an. Nach einer IDC-Studie liegt das globale Datenaufkommen in fünf Jahren dann bei 175 Zettabytes (175 x 1021). Betreiber, Manager und Designer von Rechenzentren stehen beim Neubau oder der Modernisierung ihrer IT-Infrastruktur vor enormen Herausforderungen. Dabei ist die zuverlässige Stromversorgung ein entscheidendes Element jedes Rechenzentrums. Stromversorgung und -verteilung fangen bei der Haupteinspeisung an, umfassen die USV-Systeme sowie die Unterverteilungen und führen dann über die Steckdosensysteme in die IT-Racks direkt zur IT-Hardware.

Je nach Auslegung und Anwendung, also etwa Datacenter oder Einzelschranklösung, großes Core- oder Cloud-RZ, gibt es verschiedene Sicherheits- und Verfügbarkeitsansprüche. Dabei spielen die Power Distribution Units (PDUs) eine wichtige Rolle für eine smarte, effiziente und sichere Infrastruktur. Intelligente PDUs erfassen und kontrollieren mittels zusätzlicher Sensoren eine Vielzahl weiterer Parameter der IT-Umgebung. Gerade bei kleineren Installationen, wie bei Etagenverteilern, bieten PDUs mit integrierter Messfunktion große Vorteile, da sie sich autark überwachen lassen, aber auch in ein zentrales Datacenter Infrastructure Monitoring (DCIM) einbinden lassen. Durch solche intelligenten und modularen Stromverteilungssysteme kann man die Energieversorgung einerseits anwendungsbezogen projektieren, andererseits lassen sich Verbräuche erfassen und gegebenenfalls reduzieren.

Mehr Effizienz mit Intelligenz

Der wachsende Datenverkehr treibt die zunehmende Leistungsdichte des IT-Equipments voran, die in einen Schrank oder in ein Rack eingebaut ist. Der Kapazitätsanstieg pro Rack stellt die Rack-Power-Designer vor besondere Herausforderungen. Viele Planer projektieren daher Drei-Phasen-Netze bis in das Rack, um - verglichen mit einer einphasigen Lösung - deutlich mehr Leistung auf gleicher Fläche unterzubringen. Der Energieverbrauch lässt sich bei Stromleisten mit portweise integrierter Messvorrichtung eindeutig zuordnen und steuern. Eine intelligente Energiemessung und -überwachung der PDU umfasst:

Energiemessung der Kilowattstunden (kWh), Leistungsmessung (W), Leistungsmessung (V, A, VA, kWh, pF) für Eingangsphasen, Strommessung für Schutzschalter, exakte Messfunktionen für Abrechnungszwecke und

ein integriertes Speicherprotokoll für die Aufzeichnung und Anzeige historischer Daten inklusive individueller Alarme und Dokumentation.

Über das große OLED-Display der iPDUs der fünften Generation von Panduit kann ein Betreiber zum Beispiel die jeweiligen Zustände und Werte komfortabel vor Ort ablesen. Außerdem informiert die Anzeige bei dreiphasigen PDUs über die Auslastung der einzelnen Phasen. Damit lässt sich die Last der einzelnen Phasen schnell und einfach direkt am Schrank ausbalancieren.

Manche Colocation-Anwendungen benötigen PDUs mit Energieverbrauchsmessung (kWh) sowie mit einer Leistungsmessung (W) je Steckplatz. Auf einer solchen Basis können Betreiber die Einflüsse einzelner Komponenten auf den DCIE- oder PUE-Faktor des Rechenzentrums ermitteln und die Effizienz erhöhen. Parallel lässt sich bei Bedarf die aufgewendete Leistung mit einer Abweichung von nur einem Prozent nach oben und unten abrechnen.

Intelligente Steckdosenleisten bieten umfassende Möglichkeiten zur Fernüberwachung und Fernsteuerung und sind in das DCIM (Datacenter-Infrastructure-Management) integrierbar. Damit lassen sich einzelne Steckplätze per Fernzugriff ein- und ausschalten oder die Einschaltverzögerung nach einem Stromausfall für die IT-Geräten sequenziell und benutzerdefiniert konfigurieren. Dieses Vorgehen vermeidet Überlastungen durch hohe Einschaltströme. Einzeln zuweisbare Nutzerprofile und Zugriffsberechtigungen erhöhen zusätzlich die Systemsicherheit.

Darüber hinaus helfen die zusätzlich gewonnene Kontrolle und das Mehr an Daten beim Management der Hardware und bei der Fehlersuche vor Ort. Dabei kommt der PDU eine ganz neue Rolle als wichtiger Teil der Sicherheit einer IT-Infrastruktur zu. Beispielsweise lassen sich IT-Komponenten schneller identifizieren und Irrtümer beim Zu- oder Abschalten weitgehend vermeiden. Gerade in verteilten Edge-Anwendungen, die per Definition geografisch oder räumlich verteilt arbeiten, muss man die PDUs fernüberwachen und notfalls auf sie zugreifen können.

Die notwendige Zugriffssicherheit erreichen Betreiber bei den iPDUs zum Beispiel durch SNMPv3, RESTful API und TLS sowie über eine zertifikatsbasierende, asymmetrische Verschlüsselung, die mit mehreren Sicherheitsprüf-Tools überwacht wird. Unterstützt wird dies mit verschiedenen komplexen Passwörtern und modernen Autorisierungsoptionen - lokal, via LDAP und per Active Directory.

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Zum Anschluss stehen verschiedene Steckerformate zur Auswahl. Bild: Panduit

Die intelligente PDU realisiert das umfassende Netzwerk-Management und Alarmfunktionen mit Unterstützung für HTTP, HTTPS, SSH, Telnet, SNMP, FTP und E-Mail. Ein redundanter 1G-Netzwerkzugang in 2N-Konfiguration sorgt für Netzwerkredundanz und eignet sich besonders gut für Colocation-Anwendungen (Tenant). Dabei können sowohl der Colo-Betreiber wie auch der Kunde mit ihren jeweils komplett autark laufenden Netzen auf die gleichen PDU-Daten zugreifen und - abhängig vom Berechtigungsgrad - die Stromversorgung der Verbraucher überwachen oder eben auch steuern.

Die Bedeutung von Cyber-Security steigt aufgrund zunehmender Hacker-Angriffe und Sicherheitsverletzungen. Daher sichert dieser autorisierte Zugang sensible Daten und Systeme des Rechenzentrum oder Micro-Datacenters vor fehlerhaften oder kriminellen Zugriffen. Die iPDUs unterstützen das Umgebungs- und Sicherheits-Management mit optionale Plug-and-Play-Umgebungssensoren, etwa für Temperatur, Luftfeuchtigkeit, potenzialfreiem Kontakt und Leckagen. Die Sensoren sind entweder per Kabel oder in naher Zukunft per Funk in das Infrastrukturkonzept integrierbar. Insgesamt lassen sich bei den intelligenten Stromleisten von Panduit bis zu vier PDUs und bis zu 32 Umgebungssensoren mit einer einzigen IP-Adresse verketten.

Im gesamten physischen Sicherheits-Management des Rechenzentrums überwachen die intelligenten PDUs zudem den Rack-Zugang mit Türkontaktschaltern und potenzialfreien Kontakten, die zum Beispiel Signalleuchten oder auch die Klimatisierung ansteuern können.

Smarte Mechanik und Intelligenz

Auch mechanisch überzeugen hochwertige PDUs mit einer hohen Dichte und cleveren Steckplatzkonfigurationen. Auf Wunsch passen die Ausgangskabel oben, unten oder vorn ideal in nahezu jede Rack-Größe. Die flache Bauform der modularen iPDUs und das Gesamtdesign sparen in Summe viel Platz im Rack. Techniker können jederzeit leicht auf die einzelnen Module, die Stecker und die Steuereinheit zugreifen. Ein Netzwerkmodul lässt sich schnell und einfach im Hot-Swap-Verfahren austauschen. Alle Steckdosenmodule der intelligenten PDU von Panduit bilden ein in sich geschlossenes System und sie sind berührungsgeschützt aufgebaut. Damit lässt sich auch ohne elektrisches Fachwissen mit den Stromleisten arbeiten. Durch einfaches Einhängen kann ein Nutzer die Leisten schnell installieren, was sowohl Montagezeit als auch Kosten und Logistikaufwand reduziert. Ein weiteres Plus: Unter Volllast halten die PDUs Temperaturen von bis zu 60?°C stand und sind damit auch in Hochleistungs-Umgebungen einsetzbar.

Fazit

Stromverteilungssysteme sind in jedem Rechenzentrum, Server-Raum oder Edge-Datacenter anzutreffen. Mit Blick auf die zunehmenden Energiekosten und geforderten Leistungsdichten gewinnen intelligente PDUs an Bedeutung. Der Trend zeigt, dass gewöhnliche Steckdosenleisten deutlich weniger Verwendung finden. Die Gründe liegen auf der Hand: In vernetzten und verteilten IT-Infrastrukturen wächst die Forderung nach einer Fernüberwachung und Fernsteuerung. Zudem steigern modulare und netzwerkfähige Stromverteilungssysteme erheblich die Flexibilität und Skalierbarkeit. Durch integrierte Messfunktionen der Stromleisten zeigt sich der Energieverbrauch optimiert und insgesamt reduziert. Gleichzeitig führt die integrierbare Sensorik zur besseren Infrastrukturüberwachung und zusammen mit den Cyber-Security-Funktionen insgesamt zu mehr Sicherheit. Die intelligente PDU in zukünftigen Rechenzentrums-Infrastrukturen ist folglich smarter, effizienter und sicherer.

Dipl-Ing., MBA Martin Kandziora ist Senior Manager Marketing bei Panduit, www.panduit.com.

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