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Foto: Siemens
Stickstoffbehälter für die Gaslöschanlage eines Rechenzentrums.

Gebäudeautomation im Rechenzentrum

Flexibel und zuverlässig

Um die Verfügbarkeit eines Rechenzentrums sicher zu stellen, müssen nicht nur die Daten sicher verarbeitet, gespeichert und geschützt, sondern auch die Servergebäude sicher und effizient betrieben werden. Die Voraussetzung dafür sind intelligente gebäudetechnische Infrastrukturen.

Mit den sich ständig ändernden Anforderungen der IT-Welt gehen auch hohe Herausforderungen an die Infrastruktur einher. Allein der Datenverkehr mit mobilen Endgeräten wächst jährlich um mehr als 50 Prozent.

Die Gebäude-infrastrukturen eines Rechenzentrums wie beispielsweise Serverräume oder die Kälte- und Stromversorgung können jedoch häufig nicht im selben Tempo erneuert werden. Ihr Lebenszyklus ist typischerweise wesentlich länger als die der IT-Komponenten.

Um bei höherer Rechenleistung den gleichen Platz zu nutzen, kommen beispielsweise kompakte Blade-Server zum Einsatz. Allerdings haben diese einen hohen Energiebedarf, so dass der Stromkonsum pro Quadratmeter steigt – und mit ihm das Risiko für eine Überhitzung.

Spagat meistern

Genauso wie die immer leistungsfähigeren und schlankeren Server muss auch die Gebäudeinfrastruktur skalierbar sein. Dabei kommt dem Infrastrukturmanagement eine zentrale Bedeutung zu. Nutzt ein Unternehmen sein Rechenzentrum ausschließlich selbst, ist das Management der IT und der Gebäudeinfrastruktur genau definiert: Im Idealfall ist die Serverstruktur einheitlich, der Energieverbrauch gleichmäßig und gut planbar, und der physische Zutritt ist auf eine feste Mitarbeitergruppe begrenzt.

Ähnliches gilt für die Rechenzentren großer Internetprovider, weil Prozesse und Technologien häufig stark standardisiert sind. Anders ist es bei Anbietern von „Hosted Managed Services“ oder bei Colocators. Sie stellen anderen Unternehmen Rechnerkapazitäten und deren Betrieb zur Verfügung – oder auch nur die Räumlichkeiten zum Aufstellen eigener Server. Daher kann der Bedarf an Platz und Energie auftragsabhängig stark schwanken.

Außerdem ist bei den Colocators der Kreis der Personen, die das Rechenzentrum betreten dürfen, in der Regel größer und komplexer zu verwalten. Ein Kunde muss rund um die Uhr Zutritt zu den eigenen, aber keinesfalls zu fremden Servern haben. Je heterogener die IT-Landschaft eines Rechenzentrums, desto wichtiger ist ein gutes Zusammenspiel des Asset- und eines übergeordneten Infrastrukturmanagements.

Unterbrechungsfreie Stromversorgung

Stromversorgungsunternehmen können keine unterbrechungsfreie Stromversorgung garantieren. Rechenzentrumsbetreiber müssen sich also selbst gegen Ausfälle absichern. Dafür wird die Stromverteilung redundant ausgelegt und mit USV (unterbrechungsfreie Stromversorgung)-Anlagen und Generatoren ergänzt.

Neben der Sicherstellung der hohen Verfügbarkeit des Rechenzentrums sollen auch die Mitarbeiter im Arbeitsalltag geschützt und Brandgefahren minimiert werden. Hier bieten Stromschienen Flexibilität für den Betrieb und eine Senkung des Brandrisikos. Im laufenden Betrieb muss das Stromversorgungssystem ständig überwacht werden, um den Verbrauch oder die Versorgungsqualität – die Power Quality – zu kontrollieren.

Diese Werte werden an verschiedenen Orten im Stromnetz gemessen und zum Teil für spätere Analysen aufgezeichnet. Weichen Messwerte von vorgegebenen Sollparametern ab, wird ein Alarm ausgelöst. Auch für die elektrische Energieversorgung in Rechenzentren bietet Siemens ein breites Produktportfolio, das eine hohe Verfügbarkeit und Ausfallsicherheit ideal unterstützt.

Brände im Keim ersticken

Tatsächlich sind Brände die häufigste Ursache für Betriebsunterbrechungen in Rechenzentren. Sie entstehen zum Beispiel aus Schwelbränden in der Verkabelung. Das Ziel spezifischer Brandschutzlösungen ist es daher immer, einen entstehenden Brand möglichst früh zu erkennen und wirkungsvoll zu bekämpfen.

Ansaugrauchmelder (Aspirating Smoke Detectors, ASD), die in den Rechnerräumen installiert werden, nehmen über ein Ansaugrohrnetz permanent Luftproben und untersuchen sie auf Rauchpartikel. Erkennt der Melder einen Brand, werden automatisch Gaslöschsysteme ausgelöst, die den Raum innerhalb kürzester Zeit mit den Löschgasen Stickstoff oder Argon fluten und – anders als bei Wasser oder Schaum – rückstandslos löschen.

Löst bei einem Brand in einem Rechenzentrum eine automatische Gaslöschanlage aus, können Festplatten allerdings Schaden nehmen. Diese reichen vom automatischen Herunterfahren bis zum Datenverlust. Eine Studie von Siemens ergab, dass die Schäden durch den hohen Geräuschpegel ausgelöst werden, die konventionelle Löschanlagen erzeugen.

Für die sichere und leise Löschung hat Siemens deshalb in den letzten Jahren die Silent Extinguishing Technology entwickelt. Die Hauptkomponenten dieser Technologie sind die Löschdüse Sinorix Silent Nozzle und die Sinorix CDT (Constant Discharge Technology) Ventil-Technologie, die ein gleichmäßiges Einbringen des Löschgases ermöglicht. Vollautomatisch und mit Hilfe der Löschgase Stickstoff oder Argon können damit Brände in Rechenzentren schnell und rückstandslos gelöscht werden.

Die Sinorix Silent Nozzle reduziert bei einer Löschung den Lärmpegel um bis zu 20 Dezibel. Im Zusammenspiel mit den anderen Komponenten und Einstellungen einer Siemens-Gaslöschanlage mit der Silent Extinguishing Technology verringert sich der Geräuschpegel auf unter 100 Dezibel.

Sicherheit für sensible Daten

Die physische Sicherheit von Daten ist für die Betreiber von Rechenzentren das wichtigste Kriterium für den Wettbewerb. Ein hohes Sicherheitsniveau trägt entscheidend zum positiven Image eines Rechenzentrums bei. Anders als bei den gesetzlichen Vorgaben zum Brandschutz definieren Unternehmen im Bereich von Zutrittskontrolle und Sicherheit häufig ihre eigenen, individuellen Standards. Diese umfassen etwa Systeme für die Zutrittsberechtigung, den Einbruchsschutz oder die Videoüberwachung der Innen- und Außenbereiche.

Malte Gloth, Leiter Business Line Data Center bei der Siemens-Division Building Technologies