RZ-Planung

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Vorher hastig, hinterher schlauer

© Data Center Group

Von Jan Greiser, RZingcon Berlin – Data Center Group

Ein Rechenzentrum darf nicht ausfallen. Punkt. So viel ist klar. Aber: Um das zu gewährleisten, sollten Verantwortliche bei der Planung eines Rechenzentrums egal welcher Größe zwei Aspekte so gründlich es geht angehen: Eine Leistungsphase 0, also eine Bedarfsplanung nach HOAI (Honorarordnung für Architekten und Ingenieure), die als Grundlage der Objektplanung dient, und eine aktive Phase, also das, was in Zukunft passieren soll. Denn ein RZ ist nicht gleich ein RZ.

So steht zwar in jedem Rechenzentrum eine gewisse Anzahl an Racks, Einhausungen oder Klimatisierungen, aber deren Zweck kann sehr unterschiedlich sein. In Forschungszentren mit Langzeitexperimenten zum Beispiel wird viel Storage benötigt, bei der modellbasierten Forschung viel Computerleistung und damit auch viel Strom. Andere Rechenzentren verwalten die Daten von Großkonzernen mit 25.000 Mitarbeitern und die dazugehörigen Kommunikationskomponenten wie Webseiten oder Telefonanlagen. Der Mittelstand wiederum legt Wert auf Hochverfügbarkeit und deutsche Datensicherheit.

Kommunikation mit Dolmetscher

Erfahrungsgemäß entstehen erste Schnittstellenprobleme gleich zu Beginn: in der Kommunikation. IT-Verantwortliche, Geschäftsführung und Planungsbüros sprechen unterschiedliche Sprachen. Nicht jeder weiß die Einheiten richtig zu interpretieren, die der jeweils andere verwendet. Beispielsweise verstehen RZ-Bauer die Anforderungen der IT oftmals nicht: Wie viel Computerwachstum ist geplant? Wie viel elektrische Energie muss zurückgekühlt werden? Was ist der Unterschied zwischen Leistung und Arbeit? Auf der anderen Seite drückt die IT ihre Anforderungen in ihrer eigenen Sprache aus. Dort ist die Rede von hyperkonvergenter Infrastruktur, Virtualisierung, Big Data, HPC etc. Schnell werden die Wünsche dann von der Bauabteilung falsch verstanden und als nicht handelbar eingestuft. Der Schlüssel ist ein klärendes Gespräch, das hilft, die „IT-Architektur“ in eine entsprechende „Bauarchitektur“ zu übersetzen.

Solch ein Gespräch kann bzw. muss auch genutzt werden, um vorgegebene Ziele des Managements für die nächsten fünf Jahre festzulegen. Denn: IT-Projekte sind vielfältig, schwer abschätzbar und rufen jedes Jahr nach mehr Rechenleistung. Steigerungen von 40 bis 50 % in den ersten fünf Jahren sind keine Seltenheit. Zudem sollten unvorhergesehene Anforderungen an die Performance berücksichtigt werden. Je nach Branche könnten neue Forscher, Niederlassungen oder gar Konzernaufkäufe Gründe dafür sein. Sind solche Informationen dem Management bekannt oder entsprechende Maßnahmen sogar bereits geplant, dann muss das Rechenzentrum modular gestaltet werden – und damit auch Architektur und Gebäudetechnik.

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Schwarz auf Weiß
Dieser Beitrag erschien zuerst in unserer Magazin­reihe „Rechen­zentren und Infra­struktur“. Einen Über­blick mit freien Down­load-Links zu sämt­lichen Einzel­heften bekommen Sie online im Presse­zentrum des MittelstandsWiki.

Ebenso wichtig ist aber die Minimalleistung. Die Gebäudeleittechnik eines Rechenzentrums mit 1 MW Maximalleistung muss wissen, welche minimale Leistung erzeugt werden soll. Ist beispielsweise bekannt, dass es nicht am ersten Tag besiedelt wird, sondern zu diesem Zeitpunkt erst 10, 15 oder 25 % der IT migriert ist, werden Elektro- oder Kältemaschinen nicht richtig funktionieren. Sie sind in der Realität zu oft auf 100 % Leistung eingestellt, obwohl die Besiedelung des Rechenzentrums ohne Weiteres mehrere Monate oder gar Jahre dauern kann.

Kältebedarf und Redundanz

Im Gegensatz zu „normalen“ Gebäuden ist die Kältetechnik in einem Rechenzentrum ein Schlüsselgewerk. Das Kältenetz muss so ausgelegt werden, dass es von der Mindest- bis zur Maximalleistung funktioniert. Falsche Klimatisierung ist einer der größten Kostentreiber für den laufenden RZ-Betrieb. Die Leistung muss mit dem Kaltwasserverbrauch der einzelnen Racks abgestimmt und das RZ sowie die Haustechnik im Zweifel modular ausgebaut sein. Nur durch eine Vielzahl von Abstimmungen kann hier eine gute Jahresarbeitszahl der Kälteanlage erreicht werden. Zu bedenken und aufeinander abzustimmen sind auch notwendige Wartungsarbeiten, die keine Abschaltung erfordern. Etwaige Zusatzkomponenten wie Umgehungen von Schmutzfängern oder zwei Einzelpumpenanlagen mit zwei Rückschlagventilen sind hierbei notwendig – und werden leider oft nicht beachtet.

Auch hier hilft ein Planungsgespräch, um zu klären, welcher Nutzen erreicht werden soll bzw. welche Systeme redundant sein müssen. Anlagen wie zum Beispiel Pumpen oder Umluftkühlgeräte müssen für einen effizienten Betrieb hinsichtlich Volumenstrom oder Pressung angepasst sein. Auch ein etwaiger Störbetrieb sollte ohne Weiteres automatisiert auf Basis definierter Unternehmensprozesse ablaufen.

Da die Betriebskosten eines Rechenzentrums bereits in zwei bis drei Jahren höher als die Investitionskosten sind, muss außerdem eine TCO-Rechnung (Total Cost of Ownership) erstellt werden. Damit verhindert man, dass alles außer den Aufwendungen für das Rechenzentrum selbst ausgeblendet wird. Stattdessen kann man eine Anlage bauen, die zuerst vielleicht mehr kostet, sich aber deutlich schneller amortisiert.

Insgesamt kommt es zu oft vor, dass IT-Verantwortliche und TGA-Planer (Technische Gebäudeausrüstung) ihr Know-how nicht austauschen, etwa über die Redundanz vermeintlich kleinerer Gewerke respektive Elemente. Zum Beispiel: Der Controller des Gewerkes MSR (Messen-Steuern-Regeln) ist das Herzstück der Automationsebene; ein Ausfall des Controllers führt zu einem kompletten Ausfall der technischen Gebäudeausrüstung und somit des gesamten Rechenzentrums. Ein Entstörungsdienst hat unter Umständen zwar ein neues Bauteil schnell beschafft, es ist jedoch dann ein Aufspielen des gesamten Programmes erforderlich. Ein ausreichendes Backup auf dem letzten Stand liegt dann selten vor. Dieser Störfall führt zumeist zu einem Ausfall des Rechenzentrums von mehreren Stunden bis Tagen. Wenn sich dagegen IT und TGA zusammensetzen, wird klar: Das Rechenzentrum muss einen redundanten Controller bekommen. Diese Redundanzgedanken sind vielen Ingenieurbüros fremd – eine tickende Zeitbombe.

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Jan Greiser kann als Berliner Niederlassungsleiter der RZingcon, einem Geschäftsbereich der Data Center Group aus Wallmenroth, auf langjährige Erfahrung in der Planung und Baubegleitung komplexer Gebäudestrukturen und Rechenzentren zurückgreifen. Die Niederlassung ist eines der Kompetenzzentren für Consulting-Leistungen (Leistungsphase 0), Generalplanung (Leistungsphasen 1–9) und Betrieb von kundeneigenen Rechenzentren in Deutschland. Sie erstellt die General- oder Teilplanung von Rechenzentren und setzt sichere sowie einsatzbereite Architektur- sowie IT-Versorgungstechnologien um.


DC-Datacenter-Group GmbH, In der Aue 2, 57584 Wallmenroth, info@datacenter-group.de, https://datacenter-group.com/de/

Nachbessern kommt am teuersten

Eine angemessene Planung bedient keine Zukunftsängste und braucht keine überdimensionierten Sicherheitsaufschläge. Sie ist jedoch der Garant eines sicheren und energieeffizienten Betriebes von Rechnern, Storage und Netzwerken. Anforderungen der Bauherren und IT-Abteilung zu benennen und abzustimmen, ist ganz im Gegenteil der sicherste und einfachste Schutz vor überdimensionierten Anlagen, Klimatisierungen und Kosten – und somit ein, wenn nicht der Grund, gerade in diesen Prozess mehr Arbeit zu investieren.

Ein Rechenzentrum mit Leistungsphase 0 zu planen, ist extrem wichtig. So wichtig, dass die Investition in einen externen Berater empfehlenswerter ist als gar keine Planung. Dabei ist freilich zu beachten, dass nicht jedes Planungs- oder Ingenieurbüro auf Rechenzentren spezialisiert ist; entscheidend sind Kompetenzen und Erfahrungen in der RZ-Planung. Ein Rechenzentrum zuerst einmal als Gebäude ohne IT zu planen, funktioniert nicht. Die IT-Strategie zu verstehen, ist Grundvoraussetzung.

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