Rechenzentren - Normierung, was soll s? Zu Person und Unternehmen. Agenda. Was haben diese Bilder gemeinsam?

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1 Zu Person und Unternehmen Rechenzentren - Normierung, was soll s? Dipl.-Ing. (Univ.) Thomas H. Wegmann Internationaler Normungsmanager DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE Bad Wörishofen Dipl.-Ing. (Univ.) Thomas H. Wegmann Internationaler Normungsmanager DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE Sekretär CENELEC/TC 215 Sekretär ISO/IEC JTC 1/SC 25/WG 3 Sekretär CENELEC/TC 209 Sekretär CEN/CENELEC/ETSI Coordination Group Green Data Centres Head delegate ISO/IEC JTC 1/SC 39 (seit Gründung 2012) Referent GUK 715.3, GUK 715.5, K 735 Die DKE ist die nationale Plattform für Normung und Standardisierung im Bereich der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik. Sie ist Mitglied in der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) und dem Europäischen Komitee für Elektrotechnische Normung (CENELEC) sowie National Standards Organisation des ETSI (European Telecommunications Standards Institute). Die DKE ist ein Geschäftsbereich des VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.v. und zugleich Normenausschuss des DIN Deutsches Institut für Normung. Was haben diese Bilder gemeinsam? Quellen: DARZ, Maincubes one Microsoft Rittal, Data Center Insider, eigene Was ist das eigentlich - ein Rechenzentrum? organisatorische Einheit, die Rechen- und Serviceleistungen zentralisiert anbietet und über leistungsfähige Computersysteme und Softwaresysteme verfügt (Gabler Wirtschaftslexikon) ein Dienstleistungsunternehmen oder eine Abteilung eines Unternehmens in dem die Massendatenverarbeitung in Programmläufen und der Betrieb Mainframes und anderer zentraler Systemkomponenten für netzorientierte Datenverarbeitungssysteme erfolgt. (IT Wissen online) ein Ort, an dem IT-Fachkräfte eine IT- auf Basis einer eigenen, physischen RZ- sicher betreiben. (Enzyklopädie der Wirtschaftsinformatik ) eine zentralisierte Lagerstätte, entweder virtuell oder physisch, für die Speicherung, Verwaltung und Verarbeitung Daten und Informationen (searchdatacentre.de) die für den Betrieb komplexen IT-en ( ) erforderlichen Einrichtungen ( ) und Räumlichkeiten (BSI IT-Grundschutz Abschnitt B 2.9) mit großen Rechenanlagen u. a. ausgerüstete zentrale Einrichtung zur Ausführung umfangreicher Berechnungen im Rahmen der Datenverarbeitung (Duden) 1

2 Jeder benutzt Rechenzentren und (fast) keiner weis es Energieverbrauch deutscher Rechenzentren (Basisprognose) IDC-Prognose: weltweites Datenspeichervolumen (Quelle: Gantz & Reinsel, 2012) Ca Unternehmen in Deutschland betreiben ein eigenes Rechenzentrum (BITKOM) Quelle: jeweils Bundesnetzagentur Quelle: Studie im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie, Projekt 29/14, Analyse der Serververteilung in RZ am Beispiel der USA 0,7 % der RZ (Unternehmen & Mid-tier) betreiben 43 % aller Server (z.b. Ebay, Facebook, Google, Microsoft) Sie verfügen über qualifizierte Elektro- und Mechanikingenieure, die energieeffiziente RZ planen und betreiben 99,3 % der RZ (> 2,5 Mio) betreiben 57 % aller Server (z.b. Krankenhäuser, Hotels, Einzelhandelsketten) Diese RZ-Betreiber kämpfen mit Abwärme, Platzproblemen und Problemen der Stromversorgung, ohne i.d.r. über qualifizierte interne Expertise zu verfügen. Source: Dennis P. Symanski, EPRI Rechenzentrum und Normung ein Widerspruch? Eine Fülle Dokumenten und Anforderungen im RZ-Umfeld These: Das Rechenzentrum gibt es nicht deshalb kann man es nicht normen! Unternehmens-RZ Kollokations-RZ Hosting-RZ Netzbetreiber-RZ Forschungs-RZ Container-RZ Mobiles RZ Einspruch, Euer Ehren: Jede Realisierung eines Rechenzentrums weist grundlegende Gemeinsamkeiten auf, die sehr wohl normativ erfasst werden können! ISO/IEC DIN EN EN Eco- Design-RL Blauer Engel VDE- Bestimmungen 2

3 Globaler Ansatz Konvergierende Technologien erfordern einen Systemansatz: Übergreifende Europäische Design-Normen für alle Einrichtungen und en eines Rechenzentrums Damit einhergehende Aussagen zu betrieblichen Prozessen, Energieeffizienz und Energiemanagement Entwickelt CENELEC, einer anerkannten, gemeinnützigen europäischen Normungsorganisation Geschäftsorientierter Design-Ansatz Verfügbarkeit, physische Sicherungseinrichtungen und Befähigung zur Energieeffizienz als Ausgangspunkt Modulare Normenstruktur Definition Rechenzentrum Holistischer Ansatz One stop shopping EN ALLGEMEINE KONZEPTE EN X EN X DESIGN BETRIEB Gebäudekonstruktion Management Stromversorgung Betrieb Regelung der Prozesse Umgebungsbedingungen der Telekommunikationsverkabelung Sicherungsanlagen CLC/TR X EMPFOHLENE PRAKTIKEN UND LEITFÄDEN EN X KENNZAHLEN (KPI) Allgemeines PUE REF Die Reihe EN hat eine europäisch abgestimmte und inzwischen weltweit übernommene Definition geschaffen, die sich an funktionalen Charakteristika orientiert unabhängig vom konkreten Einsatzzweck ist die physische Realisierung außer Acht lässt. DIN EN (VDE ):2012, 3.1.9: Rechenzentrum: Struktur oder Gruppe Strukturen, die für die zentrale Aufnahme, die Verbindung und den Betrieb Einrichtungen der Informationstechnik und der Netzwerktelekommunikation, welche Dienste zur Datenspeicherung, Datenverarbeitung und Datenübertragung bereitstellen, bestimmt ist, sowie alle Einrichtungen und en für die Stromversorgung und die Regelung der Umgebungsbedingungen zusammen mit den notwendigen Niveaus für die Ausfallsicherheit und die Sicherung, die zur Bereitstellung der gewünschten Dienstverfügbarkeit benötigt werden Anmerkung 1 zum Begriff: Eine Struktur kann aus mehreren Gebäuden und/oder Bereichen mit bestimmten Funktionen zur Unterstützung der primären Funktion bestehen. Die Normen der Reihe EN Was ist EN nicht? - bieten erstmals europäisch harmonisierte, holistisch formulierte Anforderungen und Empfehlungen zum Thema Rechenzentrum - richten sich an alle mit RZ befassten Personen, u. a. - Eigentümer, Betriebsleiter, IuK-Manager, Projektmanager, Generalunternehmer - Beratende Ingenieure, Architekten, Gebäudeplaner und Gebäudeerrichter, Systemund Installationskonstrukteure - integratoren, Gerätelieferanten - Installateure, Instandhaltungspersonal - bieten eine gemeinsame Sprache zur Verständigung über Gewerkgrenzen hinweg - stellen Vertragspartnern im Konsens festgelegte Handreichung zu allen wesentlichen Aspekten der Planung bis zum Betrieb zur Verfügung - füllen somit eine schmerzliche Lücke im formalen Normenwerk - werden unter einem EU-Normungsmandat erstellt kein Lösungshandbuch für alle Lebenslagen "80/20"-Ansatz keine Spezialfälle oder Sonderlösungen Grundprinzipien mit einem weitgefassten Rahmen Optionen kein Ersatz für sorgfältige Fachplanung und kompetente Realisierung/Betrieb Befähigung der Betroffenen, sich zielgerichtet auf die optimale Umsetzung konkreter Randbedingungen zu konzentrieren 3

4 Hauptvorteil für RZ-Verantwortliche Hauptvorteil für RZ-Berater Der RZ-Eigner/Manager/Betreiber führt mit EN eine Risikobewertung durch, um die seinen Geschäftszielen entsprechende Balance zwischen der Verfügbarkeit der en und den Kosten zu ermitteln, um geeignete Designanforderungen zu identifizieren und auszuwählen, damit die gewünschte Verfügbarkeit erreicht wird Konzepte anzuwenden, die Norm-basiert, geschäfts-orientiert und produkt-/technologieneutral sind. Für den RZ-Berater/-Planer ist EN X eine normative Referenz zur Erstellung und Bewertung eines geeigneten RZ- Designs, das klar definierte Designprozesse und Designprinzipien für alle Einrichtungen und en eines Rechenzentrums zu Grunde legt. Hauptvorteil für Architekten und Fachingenieure Architekten und Fachingenieure erhalten ein ganzheitliches Normenpaket für die Auslegung der Einrichtungen und en eines RZ incl. definierter Designprozesse und Designprinzipien Allgemeine Konzepte Grundlegende Definitionen Gemeinsame Sprache über alle Gewerke Definition RZ-Bereichen und Flächen Exklusiv für ein RZ Gemeinsam mit anderen Nutzern in Mehrzweckgebäuden Allgemeine Planungsprinzipien und grundsätze Designansatz aus Business-Perspektive Geschäftsrisikoanalyse Betriebskostenanalyse Lokale Regeln incl. Vorschriften zur Energieeffizienz Design-Parameter für das RZ Verfügbarkeits- und Schutzklasse, (Befähigung zur) Energieeffizienz Leitlinien f. d. Design aller Einrichtungen & en Verfügbarkeitsklassen (Prinzip) Schutzklassen (siehe EN ) Stromversorgung/ -verteilung EN Regelung der Umgebungsbedingungen EN Gesamtverfügbarkeit aller Einrichtungen und en Gering Mittel Hoch Sehr hoch VERFÜGBARKEITSKLASSE Mehrere Pfade Mehrere Pfade (Ausfallsicherheit (keine Redundanz (Ausfallsicherheit (sogar während durch Redundanz durch Redundanz der Wartung Komponenten) Systemen) fehlertolerant) Komponenten) Mehrere Pfade (Ausfallsicherheit (keine Redundanz (Ausfallsicherheit durch Redundanz Keine besonderen durch Redundanz Systemen), Anforderungen Komponenten) erlaubt Komponenten) Instandhaltung im Betrieb Schutz vor nicht autorisiertem Zugang Schutzklasse Schutzniveau gering mittel hoch sehr hoch Schutzbereich Öffentlicher / halböffentlicher Bereich für autorisierte Bereich für festgelegte Bereich für festgelegte Bereich Personen (Mitarbeiter, Mitarbeiter & Besucher Mitarbeiter Besucher) Personen mit Schutzklasse Personen mit Schutz- 2-Berechtigung klasse 2/3-Berechtigung müssen Personen müssen Personen mit Schutzklasse 3- mit Schutzklasse 4- Berechtigung begleitet Berechtigung begleitet werden. werden. Schutz gegen umgebungsbedingte Ereignisse Schutz gegen interne - Erkennungs- und Erkennungs- und Erkennungs- und Brände Unterdrückungsanlage Unterdrückungsanlage Unterdrückungsanlage, zum Funktionserhalt für zum Funktionserhalt für zum Erhalt kritischer RZ- Bereiche bis Schutzklasse Bereiche bis Schutz- Funktionen. 2 klasse 3 Telekommunikations- Verkablung EN mit direkten Verbindungen mit fest installierter Mehrere Pfade mit fest installierter Mehrere Pfade mit fest installierter (unterschiedliche Kabelwege!) Schutz gegen andere interne Ereignisse Schutz gegen externe umgebungsbedingte Ereignisse - - Anwenden Vermeidungsmaßnahmen gem. Risikoanalyse 4

5 Energie-/Ressourceneffizienz Messung des Energie-/Ressourcenverbrauches Berechnung geeigneter Kenngrößen (KPI): EN X 3 Granularitätsniveaus Niveau 1: einfache Informationen für das gesamte RZ Niveau 2: detaillierte Informationen für bestimmte Einrichtungen und en des RZ Niveau 3: granulare Daten für einzelne Elemente des RZ Benötigtes Niveau der Energieeffizienz bei Planungsbeginn festlegen: Betriebskostenanalyse externe regulatorische oder gesetzliche Anforderungen individuelle, benutzerdefinierte Regeln Positionierung der Reihe EN EN X TIA-942A ANSI/BICSI 002 Kommerzielle Gutachter Anwendungsbereich Alle RZ Einrichtungen & Nur Verkabelung Alle RZ Einrichtungen & Vorallem Stromversorgung & Umgebungsbed. en en Europäische Norm Regionale Anwendbarkeit Energieeffizienz- Befähigung Europa / international anwendbar (mit ISO/IEC Normen als Referenzen) USA USA International Management & Betrieb?? Anwendung globaler KPIs (ISO/IEC x)? Commercially neutral Independent Assessment? (Nur Verkabelung) Business-Ansatz (Design vs. Kosten) Status der Reihe EN (1) Status der Reihe EN (2) DIN EN (VDE ): Allgemeine Konzepte DIN EN (VDE ): Gebäudekonstruktion DIN EN (VDE ): Stromversorgung DIN EN (VDE ): Regelung der Umgebungsbedingungen DIN EN (VDE ): der Telekommunikationsverkabelung DIN EN (VDE ): Sicherungssysteme DIN EN (VDE ): Management und Betrieb EN :2016 Überblick und Anforderungen an Leistungskennzahlen EN :2016 Wirkungsgrad der eingesetzten Energie (PUE) EN :2016 Anteil erneuerbarer Energien (REF) DIN-Norm im Vorbereitung CLC/TR :2016 Empfohlene Praktiken für Energiemanagement Basis: Best Practices zu EU Code of Conduct for Data Centres Roadmap für EN Erarbeitung weiterer KPI für Rechenzentren, z.b. Energieeffizienz und Auslastung Servern (ITEEsv, ITEUsv) und Speichersystemen Faktor der wiederverwendeten Energie (ERF) Effektivität der Wasserverwendung (WUE) Effektivität der Wiederverwendung Wasser (WRE) Effektivität der Vermeidung CO 2 -Emissionen (CUE) Data centre cost/profit efficiency (DCCE und DCPE)? Erarbeitung technischen Berichten zur Korrekten Anwendung KPI und Sinnhaftigkeit KPI-Aggregation Revision der veröffentlichten Teile EN nach Bedarf (technischer Fortschritt, Feedback der Anwender) Regelmäßige Aktualisierung CLC/TR als Bindeglied zwischen Reihe EN und dem EU Code of Conduct for Data Centres sowie weitere TR mit Erläuterungen zur praktischen Anwendung Normungslandschaft Rechenzentren EU-Forschungsprojekte CLC/TC 215 Vorsitz: GB Sekretär: DE CEN/CLC/ETSI CG Green Data Centre Vorsitz: FR Sekretär: DE EN EN EN EN X TR Nationales Expertengremium (DKE/GUK 715.5) JTC 1/SC 39 Vorsitz: US Sekretär: US ISO/IEC Kennzahlen für Rechenzentren 5

6 Zusammenfassung Das VDE-Angebot für RZ-Experten Ressourcenschonende, energieeffiziente Rechenzentren sind das Gebot der Stunde Die Normenreihe DIN EN (VDE ) verfolgt einen holistischen Ansatz unterstützt Betreiber, Planer, IT-Spezialisten, Facility-Manager usw. bei der Planung, der Realisierung und dem Betrieb ressourcen-effizienter Rechenzentren stellt weltweit anerkannte und europäisch harmonisierte KPI zur Verfügung, mit denen die Ressourceneffizienz im Rechenzentrum ermittelt und verbessert werden kann wird unter EU-Mandat erstellt und genießt die Anerkennung der EU Die DKE-Experten treiben diese Arbeiten, insbesondere bei CENELEC/TC 215, aktiv und kompetent voran und setzen damit deutsche Qualitätsstandards europaweit durch. Einsteigerpaket Rechenzentrumsnormen zum Sonderpreis Reihe DIN EN (Teile 1 bis 3-1) in elektronischer Form plus vier weitere Normen zu RZ--Themen Besuchen Sie unsere Webseite: Besuchen Sie unser Tagesseminar: Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Ihr Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Thomas H. Wegmann Sekretär CENELC/TC 215 Referat GUK DKE Fachbereich 7 Phone: thomas.wegmann@vde.com DKE Die Kraft der Normung 6