Flexibilität, Schnelligkeit und Sicherheit als Markttreiber
Im Zuge von Flexibilisierungsbestrebungen kommt seit etwa drei bis vier Jahren frischer Wind in den Markt für modulare Data Center. Das mag auch daran liegen, dass in Deutschland die IT-Auslagerung an Dienstleistungs-RZs boomt. Die britische Broad Group prognostiziert dem deutschen Markt für RZ-Drittanbieter bis 2015 ein Wachstum bis auf 21 Prozent der gesamten RZ-Kapazität. Gerade große Dienstleistungs-Rechenzentren, etwa fürs Cloud-Geschäft, können, das zeigen Ansätze aus dem Ausland, von modularen Ansätzen profitieren. Denn Cloud-RZs sind in der Regel groß, gleichzeitig aber im Zeitablauf oft sehr unterschiedlich ausgelastet und müssen kostengünstig arbeiten.
Große RZ-Betreiber wie Google, Microsoft oder Amazon setzen schon lange aus ökonomischen und ökologischen Gründen auf modulare Ansätze. Für sie wäre es viel zu teuer und zu unflexibel, ein konventionelles Rechenzentrum aufzubauen. Sie können die Kapazität schnell dem Bedarf anpassen, neue Technologie gleich containerweise einführen und ein RZ bei Bedarf einfach per LKW an einen anderen Ort transportieren. Aber auch andere Großanwender wie die von HP ausgerüstete Airbus wissen eine auf engem Raum abgeschlossene hochkonzentrierte IT zu schätzen. Denn der Aufbau einer Container-Kapazität braucht in der Regel höchstens einige Monate.
Außerdem werden Kunden und auch die Politik in Zukunft mehr Wert darauf legen, dass IT effizient arbeitet, um den Strombedarf zu drücken. Vor diesem Hintergrund ist es sinnvoller, Hallen oder Höfe Schritt für Schritt mit vorkonfigurierten, hocheffizienten Einheiten zu füllen, statt leeren Raum zu temperieren. Während ein unausgelastetes konventionelles RZ leicht PUE-Werte weit über 2 aufweisen kann, landen moderne Container in der Regel irgendwo im erwünschten Bereich und manchmal sogar nahe am Idealwert 1.
Folgende Entwicklungen werden nach Einschätzung von Emerson Network Power, einem Hersteller von Komponenten für Rechenzentren, die Entwicklung im Data-Center in den kommenden Jahren prägen:- Eine deutliche höhere Dichte von Systemen:
Die Wärmeleistung pro Rack steigt demnach im Schnitt von etwa 11 Kilowatt im laufenden Jahr und bis auf 17 kW im Jahr 2019. Durch die höhere Packungsdichte benötigen solche Rechenzentren etwa 35 Prozent weniger Energie. Hinzu kommen Einsparungen durch den geringeren Platzbedarf. Ein Data Center mit etwa 800 Quadratmetern und einer Wärmeleistung von 20 kW pro Rack wird in wenigen Jahren dieselben Leistungswerte erreichen wie heute ein Rechenzentrum mit 3000 Quadratmetern. Die Einsparungen, bezogen auf die Baukosten, betragen in diesem Fall etwa zwischen 700.000 Euro und rund 2 Millionen Euro. <br /><br /> Allerdings erfordert die wachsende Rechenleistung pro Rack spezielle Kühlungs- und Stromversorgungssysteme. Notwendig ist eine Kombination von Kalt-/Warmgang-Konzepten in Verbindung mit Wasserkühlung und mit modularen "Power Distribution Units" (PDUs) im Rack. Dadurch lässt sich der Energiebedarf der Systeme pro Rack um etwa ein Drittel senken. - Verfügbarkeit gewinnt an Bedeutung:
Die Anforderungen an die Verfügbarkeit von Rechenzentren und den IT-Services, die über sie bereitgestellt werden, nimmt drastisch zu. Amazon beispielsweise garantiert für seinen Cloud-Computing-Service "Elastic Compute Cloud" (EC2) eine Verfügbarkeit von 99,95 Prozent. Das heißt, die Ausfallzeit pro Jahr darf 4,5 Stunden nicht überschreiten. <br /><br /> Ein Großteil der Systemausfälle in Data Centern geht laut Emerson Network Power auf Ausfälle der Stromversorgung oder Probleme mit der Kühlung zurück. Deshalb gewinnen unterbrechungsfreie Stromversorgungen an Bedeutung – auch deshalb, weil sie Spannungsspitzen ausfiltern und von Servern, Switches und Storage-Systemen fernhalten. <br /><br /> Ein weiterer Faktor, der die Anfälligkeit von Rechenzentren senkt, ist eine Verringerung der Zahl aktiver Komponenten in Kühlsystemen. Dies lässt sich beispielsweise durch eine verstärkte Kühlung mithilfe von Außenluft erzielen. Sie macht zumindest einen Teil der Lüfter, Gebläse und Pumpen innerhalb eines Data-Centers überflüssig. - Flexibilität ist ein zentraler Faktor:
Rechenzentren müssen stärker denn je mit Lastspitzen zurechtkommen. Auch diese Entwicklung wird durch Cloud-Computing forciert: Handelshäuser werden beispielsweise in der Vorweihnachtszeit Rechenkapazitäten hinzubuchen, in den Sommermonaten dagegen die Nachfrage reduzieren. Das heißt für Server, Stromversorgungssysteme und Klimaanlagen: Sie müssen ihre Leistung an die Nachfrage anpassen. Das war bislang nicht der Fall, speziell bei der Kühlung und Stromversorgung. Diese Systeme laufen in vielen Rechenzentren stets unter Volllast, was sich negativ auf die Kosten auswirkt. Modulare Stromversorgungen und Kühlsysteme, die sich automatisch an Veränderungen der Umgebungstemperatur anpassen, können dieses Problem lösen. - Managebarkeit gewinnt an Bedeutung:
Die Komplexität von Rechenzentren nimmt weiter zu, bedingt durch Virtualisierung, immer leistungsfähigere Server mit Mehrkernprozessoren und die angesprochene höhere Systemdichte. Die Konsequenz: IT-Verwalter benötigen Management-Tools, mit denen sie die Komponenten überwachen und steuern können. Das gilt nicht nur für aktive Komponenten, sondern auch für die Verkabelung und die Akkus von unterbrechungsfreien Stromversorgungen. Ein Infrastruktur-Management-System muss in Echtzeit Statusmeldungen übermitteln und dem Systemverwalter dabei helfen, bereits im Vorfeld Ausfälle von Geräten zu erkennen. <br /><br /> Ein weiterer Punkt, der häufig übersehen wird: Management heißt im Data Center auch das Verwalten des Raums, der für Racks und andere Komponenten zur Verfügung steht. Planungstools wie etwa Nlyte 6.0 von Nlyte helfen dabei, das Platzangebot optimal auszuschöpfen.