Ganzheitliche Rechenzentrumsausstattung steigert IT-Leistung

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1 Ganzheitliche Rechenzentrumsausstattung steigert IT-Leistung Cool bleiben! Fünf Umfeld-Dimensionen entscheiden darüber, ob ein Rechenzentrum auf Dauer die erwartete Leistung klaglos erbringt: die Stromversorgung der Server, ihre Unterbringung in Racks, Klimatisierung und Security sowie Monitoring & Remote Management.

2 Hochkomplexe Anwendungen, schnellere Prozessoren, Informationen und Kommunikation rund um die Uhr: Das sind die aktuellen Herausforderungen an IT-Infrastrukturen. Längst haben sich die Anwender in den Unternehmen an die Verfügbarkeit komfortabelster und leistungsfähigster Technologie gewöhnt. Aber umso mehr braucht es ein klares Verständnis der komplexen Voraussetzungen, die erfüllt sein müssen, um diese Leistung uneingeschränkt erbringen zu können. Wachstum durch skalierbare Modulbauweise. Schon bei der Auslegung der Infrastruktur sollte man den Zugängen zu Energie, Kommunikation, Luft und Wasser besondere Aufmerksamkeit widmen. 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. Räume für den IT-Einsatz sind in den seltensten Fällen sofort maximal bestückt. Es geht vielmehr darum, 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. Hier empfiehlt sich die Auswahl solcher Ausstattungssysteme, die von vornherein modular und daher skalierbar aufgebaut sind. Mit der Komplettlösung RimatriX5 hat es sich etwa Rittal zur Aufga- manage it 5-6 I 2005 Ob kleines, mittleres oder größeres Unternehmen mit Rittal RimatriX5 erhalten Anwender eine Komplettlösung für eine sichere, verfügbare und kostensparende IT-Infrastruktur. be gemacht, umfassende Lösungen aus einer Hand anzubieten, die die Anforderungen an höchste Leistungsfähigkeit der IT auf hohem technischem Niveau erfüllen. Gemeinsam mit einem umfassenden Servicepaket bieten die fünf aufeinander abgestimmten IT-Bausteine Rack, Power, Cooling, Security und Monitoring/ Remote Management dazu eine integrierte Gesamtlösung. Mit rackoptimierter Bauweise sparen. Die Philosophie von RimatriX5 basiert auf der rackoptimierten Bauweise von IT-Infrastrukturen. Das aufeinander abgestimmte Zusammenspiel von Klima-, Energie- und Sicherheitslösungen ist die Voraussetzung, die Performance pro IT-Rack zu erhöhen und damit die Gesamteffizienz der IT unter Berücksichtigung von Platzverhältnissen und Fixkosten zu optimieren. Höchstmögliche Packungsdichte» Ein Server-Rack mit 30 Pizza-Servern erzeugt eine Abwärme, die zum Betrieb einer Sauna ausreicht. «und die effiziente Raumausnutzung durch die flexible Anordnung der IT- Racks zur Gesamtlösung beeinflussen positiv die TCO und senken die laufenden Betriebskosten pro Rack. Eine Erweiterbarkeit in alle Richtungen erlaubt dem Betreiber, so viele Höheneinheiten wie möglich mit Rechenleistung zu bestücken, und Wartung und Nachrüstung im laufenden Betrieb vorzunehmen. Damit sind Erweiterungen des Server-Parks ebenso gemeint wie zusätzliche Klimatisierungs- oder Überwachungslösungen. Mehr Hardware in immer höherer Packungsdichte setzt neben dem Platz sehr stabile Racks voraus. Das Gewicht steigt derzeit stärker als man vielleicht vermuten würde kg pro Rack sind keine Seltenheit. Daher muss auch eine flexible Lösung gleichzeitig stabil sein ein Punkt den kein Planer unterschätzen sollte. Allzeit bereit mit Energie. Für eine hundertprozentige Einsatzbereitschaft sind letztlich alle mikroprozessorgesteuerten Systeme auf permanente Stromversorgung angewiesen. Das Thema unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) ist heute Pflicht für jede bedeutsame IT-Installation.Wer sich von vornherein für modulare und daher wartungsfreundliche und skalierbare Lösungen entscheidet, der erspart 65

3 sich im späteren Betrieb viele graue Haare. Mit einer»n+1-philosophie«für USV ist man aus heutiger Sicht meist bereits auf der sicheren Seite: Bei Ausfall eines Moduls springt das freie Modul ein. Aktive Power System Module (PSM) sind bei der Stromversorgung aktuell der Stand der Technik. Sie arbeiten mit dreiphasiger Einspeisung und sorgen für eine sichere Einspeisung im Rack sowie eine überwachte, redundante Stromversorgung. Berührungsschutz nach VDE und EN macht es möglich, dass jede weitere normale Wartung oder Erweiterung durch eigenes Personal geleistet werden kann. Die Module werden auf entsprechende Leisten im Rack aufgesteckt und sind sofort einsatzbereit. Auch bei der USV gibt es erhebliche Leistungs- und Sicherheitsunterschiede. Empfehlenswert für eine saubere Sinusausgangsspannung ist die Doppelwandler- oder Online-Technologie. Wirklich unterbrechungsfrei ist die Stromversorgung nur mit einem elektronischen Bypass, der die Umschaltzeit auf den Millisekunden-Bereich reduziert. Erneut ermöglicht ein modularer Aufbau sowohl die erwünschte Redundanz als auch die Wartung im laufenden Betrieb. Dabei ist auch auf das Handling der Module zu achten: Gewicht und Einbautechnik entscheiden mit darüber, wie zeitaufwändig der Service am Ende wirklich wird. Immer cool bleiben. Ein Server-Rack mit 30 Pizza-Servern erzeugt eine Abwärme, die zum Betrieb einer Sauna ausreicht. Ein mit Blade-Servern bestückter Serverschrank liefert eine Verlustleistung von 10 kw und mehr. Überhitzung von Rechnern in der Stromversorgung oder von Kabeln im Mit dem Modul Security für die physikalische Racksicherheit und Raumsicherheit von Rechenzentren gewährleistet Rittal hohen Schutz der IT-Infrastruktur: das Computer Multi Control Top- Concept CMC-TC ist dabei das komplette Security-Managementsystem für präventive Sicherheit und zugleich zentrale Organisationseinheit für die Anbindung an das Facility-Management. Doppelboden ist für 20 Prozent aller Versicherungsfälle in Rechenzentren verantwortlich. Kühlung ist also ein wesentlicher, erfolgskritischer Faktor beim Betrieb von Rechenzentren. Der Kerngedanke muss sein, die Hitze dort anzupacken, wo sie entsteht, und sie vollständig und effizient abzuführen. Erneut empfehlen sich ganzheitliche, modulare und skalierbare Lösungen. Und erneut besteht die Möglichkeit,» kg pro Rack sind keine Seltenheit. Daher muss eine flexible Lösung auch gleichzeitig stabil sein. «die Kühlung direkt am Rack zu optimieren. Mittlerweile gibt es für jede klimatische Herausforderung spezifische Lösungen. Sie lassen sich je nach den individuellen Anforderungen kombinieren: von den baulichen Gegebenheiten (Lage im Gebäude, Raumhöhen...) über die Luftführung (Doppelboden, Doppeldecke, hot aisle cold aisle-anordnung) und die eingesetzten Kühlungskomponenten bis hin zu einzelnen Maßnahmen am Rack und am einzelnen Server. Je stärker die Verlustwärme der eingesetzten Komponenten, umso leistungsfähiger muss die Klimatisierung ausgelegt sein. Spitzenleistungen erzielt man heute mit Modulen für die CPU-Flüssigkühlung, die direkt auf der CPU aufsitzen, sowie mit Luft- Wasser-Wärmetauschern. Liquid Cooling Packages werden als Klimaschränke direkt an der Seitenwand des Racks»angedockt«und ermöglichen eine skalierbare und am aktuellen Bedarf orientierte Kühlung des Schrankes. Bei geschlossenen Schrankseiten lassen sich bis zu 20 kw Verlustwärme abführen: Mit horizontaler Luftzuführung über die gesamte Höhe des Schranks vermeidet man die häufig zu beobachtenden Hot Spots im oberen Bereich des Racks und erzielt eine optimale Kühlung. Sicherheit auf physikalischer Ebene. Mit der steigenden Bedeutung von IT-Infrastrukturen steigt auch der Sicherheitsbedarf. Sicherheit für die eingebauten Systeme gliedert sich in unterschiedliche Bereiche. Neben einer ausfallsicheren Hard- und Software geht es um den Schutz gegen Eindringlinge ins Netzwerk. Das wird in der Regel von Firewall- und Antiviren- Lösungen bewerkstelligt. Bitte lesen Sie weiter auf Seite manage it 5-6 I 2005

4 Kühlung von Hochleistungs-Servern 2 x 15 kw-kühlleistung für IBM Blade-Center Keine Chance für Hitzestaus. Bei der Bayer Crop Science Deutschland GmbH müssen für hochmoderne Forschungstätigkeiten einwandfreie Serverleistungen und Klimatisierungslösungen vorhanden sein. Dabei setzt die Profi AG, IBM Premier Partner, Serverracks mit voll-bestückten Rittal LCP Liquid Cooling Packages ein. Einwandfreie Serverleistung kann nur dann gewährleistet werden, wenn auch die Temperatur im Rack stimmt. Mit dem Liquid Cooling Package bietet Rittal eine klimatechnische Innovation, bei der über eine skalierbare Kühlung das Problem hoher Verlustleistung souverän gelöst wird. Die Bayer Crop Science GmbH ist im Bereich der Pflanzenschutz-Forschung tätig. Mit Hilfe hoch entwickelter Algorithmen und entsprechender Software werden neue Fungizide, Herbizide und Insektizide gesucht, indem noch nicht synthetisierte chemische Verbindungen auf ihre Tauglichkeit getestet werden. Der rechnerische Aufwand dieses»virtual Screenings«ist beträchtlich. Liquid Cooling Package ist eine Klimalösung mit 2 x 15 kw Kühlleistung für IBM Blade-Center. Zusammen mit der Profi AG, ein IBM Premier Partner, entwickelte Rittal eine Komplettlösung zur effektiven Serverkühlung. In beiden Serverracks sind jeweils vier Blade-Center eingebaut, die eine Verlustleistung von 15 kw pro Rack erzeugen. Für die Abführung dieser beträchtlichen Abwärme kommen zwei Rittal LCP zum Einsatz. Der neu installierte Blade-Center- Cluster mit den Rittal LCP-Kühleinheiten ermöglicht es dem Kunden, die Wechselwirkung von bis zu einer Million virtueller Moleküle pro Tag mit einem bestimmten Protein zu untersuchen. Somit steht der weiteren Pflanzenschutz-Forschung kein Hitzestau im Rack mehr im Weg.

5 Unberechtigter Zugriff ereignet sich aber auch unmittelbar und physisch. Ein unternehmensweites Zugangssystem bis hin zur Zuordnung einzelner Schlüssel kann gewährleisten, dass unbefugtes Hantieren unterbleibt. Wer hier ganz auf Nummer sicher gehen will, dem stehen bereits berührungslose Transponder-Technologie oder biometrische Lösungen zur Verfügung. Dabei wird über einen kleinen Scanner an der zu öffnenden Einrichtung der Daumenabdruck eines Benutzers mit den in einer Datenbank hinterlegten Mustern verglichen. Wegen der Einmaligkeit von Fingerabdrücken ist hier ein Missbrauch weitgehend ausgeschlossen. Erfolgsrelevant für die gesamte Installation ist darüber hinaus die Verringerung des Faktors»menschliches Versagen«. Die notwendige Verbindung von Stromversorgung und Klimatisierung ist ein Beispiel dafür, dass sich Fehler verhindern lassen, wenn das Gesamtsystem Komponenten bietet, die in ihren Eigenschaften aufeinander abgestimmt sind und sich darüber hinaus auch noch gemeinsam an zentraler Stelle für das Monitoring zusammenführen lassen. Auch hier hängt es von den individuellen Anforderungen und Bedingungen ab, ob und welche Instrumente man im Rack unterbringt. Rauchmelder, Temperaturfühler oder Sensoren für die Leistung der Ventilatoren, deren Messergebnisse im Leitstand zusammenlaufen, sind wesentliche Sicherheitselemente. Auch Rack-spezifische Videoüberwachungs- und Löschsysteme werden bereits angeboten. Monitoring & Remote Management. Sinnvollerweise integriert man diese Informationen in eine einheitliche, kontinuierliche Leistungsüberwachung Das Power Modular Concept PMC ist eine neue dreiphasige, modulare»n+1«-redundante USV-Technologie basierend auf der Doppelwandler-Technologie. Die Modulbauweise erlaubt eine Kapazitätserweiterung durch hot-swap-fähige Nachrüstung von USV-Modulen. Eine klimatechnische Innovation bietet das Liquid Cooling Package (LCP): Als Klimaschrank an der Seitenwand eines Serverracks löst er mit einer skalierbaren Kühlung über Luft-Wasser-Wärmetauscher das Problem hoher Verlustleistungen bis 20 kw. des gesamten Equipments. Mittels CMC (Computer Multi Control) erfasste Leistungsparameter lassen sich ebenso zentral auswerten wie die Umgebungsbedingungen der Schränke oder Versuche von Personen, sich Zutritt zu verschaffen. Via Netzwerk (LAN, WAN) oder Internet dient CMC dem zentralen Management aller Einrichtungen und leistet auch die Anbindung an das Facility Management. Der präventive Ansatz der Vermeidung von Schwankungen der Energieversorgung, von Temperaturveränderungen, Rauchentwicklung oder von unberechtigtem Zutritt senkt von Anfang an die Betriebskosten. Störungsund Alarmmeldung werden zentral oder dezentral an definierte Serviceoder Security-Management-Systeme versendet, die eine frühzeitige Behebung veranlassen können. Das ist besonders dann wichtig, wenn die Systeme unternehmensweit verteilt aufgestellt sind und der zuständige Administrator keinen direkten Zugriff darauf hat. Via Netzwerk lassen sich Systeme, Schränke und Umgebungssensoren weltweit zentral überwachen und steuern. Beim Energiemanagement gehört dazu nicht nur die Meldung, dass auf USV-Betrieb umgeschaltet wurde, sondern auch die Möglichkeit zur proaktiven Steuerung der Energieversorgung, beispielsweise durch An- und Abschaltung eines Power System Moduls. Resümee. Ob Serverraum oder Rechenzentrum, ob hohe oder höchste Verfügbarkeit die einzelnen IT-Bausteine müssen sich dem individuellen Bedarf jederzeit anpassen (lassen). Und sie müssen mit den Anforderungen wachsen. Ralf Dahmer 68 manage it 5-6 I 2005