Strukturiertes Planungssystem für Rechenzentren
Gut geplant ist halb gewonnen!
Geeignete Software kann das Design eines Rechenzentrums erheblich vereinfachen. Rittal bietet ein System an, das sich naturgemäß stark an das eigene Hardwareangebot koppelt und mit der hauseigenen Managementlösung kooperiert. Im Hinblick auf das Ziel eines strukturierten RZs kann der Einsatz eines solchen Programms allerdings auch herstellerübergreifende Aspekte umfassen.
Erweiterung, Umbau, Umzug: Es gibt viele Anlässe, um Einrichtung und Aufbau des Rechenzentrums
zu bedenken und in eine Planungsphase einzutreten. Dass die umsichtige und sorgfältige Planung über
den Erfolg eines solchen Projekts entscheidet, sollte inzwischen eine Binsenweisheit sein. Die
Praxis zeigt jedoch, dass immer wieder unnötige Kosten entstehen: Mit Zeitverzögerungen,
Nacharbeiten oder frühzeitiger Überlastung rächen sich die Planungsmängel. Unliebsamen
Überraschungen – sowohl bei der ursprünglichen Investition als auch beim späteren Betrieb und damit
bei der Total Cost of Ownership – kann man aber weit gehend vorbeugen. Ein wesentlicher Ansatz
hierzu ist eine ganzheitliche und systemgestützte Betrachtung des Vorhabens, wie sie zum Beispiel
Rittal vertritt. Durch die ganzheitliche Betrachtung wird das Planungsstadium allerdings auf den
ersten Blick eher noch komplexer. Denn es gilt, eine Vielzahl von Aspekten im Blick zu
behalten.
Zielvorgaben bündelt das Pflichtenheft
Der erste wichtige Entscheidungspunkt ist in jedem Fall die Frage nach der Dimensionierung. Die
Bestimmung der angestrebten aktuellen und künftigen Rechenleistung in der umfassenden
Netzwerkstruktur ist Gegenstand des Pflichtenhefts, das mit der Geschäftsleitung und den internen
Kunden aus Entwicklung, Produktion oder Verwaltung detailliert abzustimmen ist. Dieser erste
Schritt steckt die Ziele für die künftige Auslegung des Rechenzentrums.
Im Zielkonflikt zwischen aktuellen Budgets und künftigen Anforderungen empfiehlt sich die
Auswahl solcher Ausstattungssysteme, die von vornherein modular und daher skalierbar aufgebaut
sind. Sie werden es künftig erlauben, mit den Anforderungen zu wachsen, ohne übermäßige
Zusatzkosten zu verursachen. Dies gilt maßstabsgetreu für jede Art von Datenraum – vom
Großrechenzentrum bis zur Serverstation im mittelständischen Unternehmen.
Die Nutzer der Informationstechnik werden sich üblicherweise nicht den Kopf darüber zerbrechen,
welche weiteren Umfeldbedingungen stimmen müssen, damit die geforderte Rechenleistung dauerhaft und
zuverlässig rund um die Uhr zur Verfügung steht. Diese Umfeldbedingungen mit gleicher Sorgfalt zu
planen, liegt ganz in der Hand des IT-Leiters oder des Projektteams, das mit der Planung betraut
ist. Dabei gilt es, die ganze Bandbreite baulicher und technischer Anforderungen zu
berücksichtigen. Kein Detail darf übersehen werden in den vier großen Planungsdimensionen Rack,
Stromversorgung, Klima und Sicherheit.
Vier Planungsdimensionen
Rack: Vom Rechner ausgehend betrifft der naheliegendste große Bereich, der planerisch zu
bewältigen ist, die Unterbringung in den Racks. Von hier aus werden Netze, Anwender und
Peripheriegeräte angebunden. Ein sauberes Kabelmanagement für Kommunikation und redundante
Energieversorgung muss abgebildet werden. Höchstmögliche Packungsdichte und die effiziente
Raum-ausnutzung durch die flexible Anordnung der IT-.Racks zur Gesamtlösung beeinflussen positiv
die TCO und senken die laufenden Betriebskosten pro Rack.
Bei der Wahl und Konfiguration der Racks entscheidet sich, ob ein optimales und aufeinander
abgestimmtes Zusammenspiel von Energie-, Klima- und Sicherheitslösungen zustande kommt. Nur dann
können die Server ihre optimale Leistung auch tatsächlich erreichen.
Energie: Für eine hundertprozentige Einsatzbereitschaft sind alle mikroprozessorgesteuerten
Systeme auf optimale und permanente Stromversorgung angewiesen. Neben einer entsprechend
abgesicherten Haupt- und Unterverteilung gilt das Augenmerk daher vor allem der
unterbrechungsfreien Stromversorgung (USVs). Mit einer N+1-Philosophie für USVs ist man aus
heutiger Sicht meist bereits auf der sicheren Seite: Bei Ausfall eines Moduls, sei es durch Havarie
oder für Wartungszwecke, springt das freie Modul ein. Auch hier empfiehlt sich von Anfang an der
Griff nach einer modularen und frei skalierbaren Systemlösung, die sich den wechselnden
Anforderungen flexibel anpasst.
Klimatisierung: Kühlung ist ein weiterer wesentlicher erfolgskritischer Faktor beim Betrieb von
Serverstationen und Serverräumen: Die Hitzeentwicklung führt bei unzureichender Kühlung zu
Leistungseinbußen im laufenden Betrieb. Um dies auszuschließen, lassen sich die verschiedensten
spezifischen und geeigneten Techniken und Komponenten nach den individuellen Anforderungen
kombinieren: von den baulichen Gegebenheiten (Lage im Gebäude, Raumhöhen etc.) über die Luftführung
(Doppelboden, Doppeldecke, Hot-Aisle/Cold-Aisle-Anordnung) und die eingesetzten Kühlungskomponenten
bis hin zu einzelnen Maßnahmen im Rack und am Server selbst.
Sicherheit: Die Verfügbarkeit der Rechnerflotte ist jedoch nicht zuletzt auch eine
Sicherheitsfrage. Dabei ist neben dem Schutz vor Viren- und anderen Softwareattacken die
physikalische Sicherheit nicht zu vernachlässigen. Manipulation durch eigene Mitarbeiter oder
Dritte kommt häufiger vor, als den Betreibern lieb ist. Hier gilt: Vertrauen ist gut – Vorbeugen
ist besser. Zugangssysteme umfassen heute schon berührungslose Transponder oder biometrische
Systeme auf Grundlage von Stimme, Daumenabdruck oder Irisvergleich.
Erneut ist es das Rack, das die benötigten Instrumente entsprechend den individuellen
Anforderungen und Bedingungen aufnimmt: Rauchmelder, Temperaturfühler oder Sensoren für die
Leistung der Ventilatoren, deren Messergebnisse im Leitstand zusammenlaufen, sind wesentliche
Sicherheitselemente. Auch an Rack-spezifische Videoüberwachungs- und Löschsysteme ist zu
denken.
An alles gedacht?
Der Parforceritt durch die verschiedenen Dimensionen der Rechenzentrumsplanung zeigt, welche
Vielfalt an Themen vorab sorgfältigst erfasst, nach Bedarf, Leistung und Preisen bewertet und
aufeinander abgestimmt werden muss. Allerdings stehen die Planungsteams mit dieser
verantwortungsvollen Aufgabe nicht allein da. Es gibt auf dem Markt spezialisierte Planungsbüros,
Generalunternehmer und auch Software-Tools. Eine ganze Anzahl dieser Planungssoftwaresysteme sind
mehr oder weniger dem Schema von Architekturpaketen abgeschaut. Auch sie sind sicher hilfreich, um
Grundrisse, Anordnungen im Raum, Zugänge zu Energie, Kommunikation, Luft und Wasser zu arrangieren.
Sie machen jedoch genau dort Halt, wo die planerische Sisyphusarbeit beginnt: bei den Details.
Rittal will mit seinem Produkt "Rigetit" einen Schritt weiter gehen.
Planung bis zur Stückliste
Die Ausstatter von Rechenzentren bieten immerhin eine kaum mehr zu überschauende Vielfalt an
spezialisierten Systemen, Produkten, Bauteilen und Elementen an. Umfassende Kataloge bringen es
ohne weiteres auf mehr als eine Million Varianten. Wer sich aus einem solchen Prospekt auch nur ein
Server-Rack selbst zusammenstellen will, hangelt sich leicht durch zwanzig Seiten Teile und
Zubehör.
Auch wenn diese Vielfalt sinnvoll ist, um die Vielfalt an individuellen Anforderungen
befriedigen zu können – die Mehrzahl der Anwender greift auf ein immer noch großes, aber präzise
umschreibbares Teilespektrum zurück. Diese Erkenntnis und jahrzehntelange Erfahrung ermöglichten es
Rittal nach eigenen Aussagen, die Planungs- und Konfigurationssoftware mit bequem handhabbaren
Wizards auszustatten. Sie sollen dafür sorgen, dass nichts vergessen wird, dass alles passt und
kalkulierbar bleibt.
Bei der Entwicklung der Planungssoftware stand der Gedanke an leichte Bedienbarkeit im
Vordergrund. Dem Planer bieten die Menüs eine rasche Orientierung und sichere Abläufe. Der
Übersichtlichkeit dienen die grafischen Darstellungen der ausgewählten Systeme. Zu allen wählbaren
Komponenten sind die kompletten Daten hinterlegt und werden auf Mausklick angezeigt.
Bei Rigetit steht nicht der Grundriss im Mittelpunkt, sondern das gesamte technische Umfeld, das
den Servern zu voller Leistung verhilft. Für jeden Bereich ist ein eigener Wizard eingerichtet:
Rack, Power, Klima, Security. Alle Wizards bauen auf eine vergleichbare, nutzerfreundliche
Menuführung auf. Sie versuchen, dem Planer aus der Fülle verfügbarer Elemente die meist genutzten
und sinnvoll passenden Kombinationen vorzustellen und damit eine Konfiguration per Mausklick zu
ermöglichen. Dabei sind die Kombinationen hierarchisch aufgebaut. Ist ein Schrank oder ein Rack
ausgewählt, bietet der Wizard nur noch die hierzu passenden Komponenten an, zum Beispiel genau die
geeigneten Zugangs- oder Löschsysteme.
Mit Wizards planen
Sind etwa die absehbaren Verlustleistungen definiert, schlägt das Programm entsprechend den
planerischen Vorgaben für die Innen- und Außentemperaturen am Schrank geeignete Komponenten für die
Klimatisierung vor. Fehleingaben weist das System zurück: Bei einer geplanten Doppelbodenkühlung
werden nur Schranktüren mit ausreichenden Durchströmöffnungen zugelassen.
Zugleich schließt der Wizard den Planungsvorgang erst ab, wenn alle erforderlichen Bestandteile
auf der Stückliste vermerkt sind. Für jedes Planungsvorhaben generiert das System automatisch eine
einheitliche, aber gegliederte Stückliste. Wer noch Änderungen oder Ergänzungen vornehmen will,
kann dies auch direkt in der Stückliste tun. Auf Mausklick lässt sich jeder Listeneintrag aufrufen
und mit allen Details anzeigen.
Bei der Anordnung der geplanten Racks auf dem Grundriss des geplanten Rechnerraums kann man
bereits geplante Racks in der grafischen Darstellung mit Copy and Paste reproduzieren – die
benötigten Teile des so zusätzlich eingetragenen Schranks werden auch in die Stückliste kopiert.
Wer auf die Wizards verzichten will, der findet im Hintergrund die komplette Produktdatenbank wie
im Internet vor. Dies ermöglicht eine völlig unabhängige, wenn auch etwas weniger komfortable
Konfiguration des Rechenzentrums.
Das strukturierte Rechenzentrum
Ein wesentlicher Bestandteil jedes Rechenzentrums sind die CMC-TC-Kontrollsensoren, die der
laufenden Überwachung und Steuerung des Gesamtsystems dienen. Sie nehmen in der Planung bereits
einen angemessenen Raum ein. Das Netzwerk dieser Kontrollen und die gesamte Planung lassen sich
eins zu eins in das zugehörige Netzwerkmanagementsystem namens "Riwatchei" übernehmen, das auf
diese Weise nicht mehr eigens konfiguriert werden muss.
Riwatchit bezieht die Daten von den eingesetzten Überwachungseinheiten und nutzt die grafischen
Darstellungen aus dem Konfigurationssystem zur Visualisierung der vorhandenen Einrichtungen und der
jeweiligen Zustände. Dies soll die Grundlagen der späteren Kontrolle und Steuerung bereits in der
Planung legen. So entsteht bereits im Planungsprozess ein neuer Typ des Rechenzentrums, der in
Anlehnung an den Begriff der "strukturierten Verkabelung" als das "strukturierte Rechenzentrum"
bezeichnet werden könnte: Das klare, aufeinander abgestimmte Zusammenspiel der Komponenten in
Planung, Betrieb, Überwachung und Management des Rechenzentrums sorgt für völlige Transparenz der
Leistung der IT und bietet die nötigen Steuerungs- und Eingriffsmöglichkeiten zur Verbesserung von
Effizienz und Kosten.
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