Jüngst haben sich die Schweizer für eine neue Energiepolitik entschieden und damit die Energiewende eingeleitet. Für Betreiber von Rechenzentren spielt das Thema Energie schon länger eine zentrale Rolle, entfällt doch der grösste Anteil der Betriebskosten auf die Energiezufuhr. Neue Entwicklungen bei der Rechenzentrumsinfrastruktur sowie bei der unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) bieten Unternehmen bessere Möglichkeiten, ihr Rechenzentrum energieeffizient und sicher zu betreiben. Ob KMU oder Grossunternehmen – die folgenden fünf vom Energiemanagementunternehmen Eaton aufgezeigten Aspekte sollten Unternehmen berücksichtigen.
Virtualisierte Infrastrukturen – Lastabschaltung leicht gemacht
Virtualisierung sowie softwaredefinierte Rechenzentren und -infrastrukturen sind auf dem Vormarsch. Die Auslagerung bietet Vorteile hinsichtlich Flexibilität und Betriebskosten, die Verwaltung ist jedoch komplex.
Moderne Softwarelösungen für das Infrastrukturmanagement lassen sich heute in virtuelle Architekturen einbinden. USV und Stromverteilereinheit können zusammen mit Informationen zu Netzwerk, Servern und Speicherung in einer Applikation dargestellt werden. Zudem schaffen sie eine zusätzliche Sicherheitsebene, ermöglichen Fehlertoleranzen bei Unregelmässigkeiten der Stromversorgung oder Livemigrationen zu Sicherungsstandorten. Bei Problemen setzen sie automatisiert geeignete und vorab definierte Massnahmen in Gang. Dies ist besonders in Hinblick auf die sequentielle Lastabschaltung von VM-Instanzen im Notfall wichtig, da die notwendige Hierarchisierung mit physischen Doppelwandler-USVs kaum umsetzbar ist.
Infrastruktur Monitoring – alles stets im Blick
Wenn die Komplexität zunimmt, bedarf es eines guten Überblicks über die Infrastruktur. Statt isolierten Einzellösungen sollte ein modernes Konzept die Überwachung von Energieversorgung, Räumen, Kapazitäten und weiterer Leistungskennzahlen aus einer Hand liefern. Der Vorteil liegt auf der Hand: Rechenzentrumsbetreiber können schneller reagieren, Änderungen besser vorausplanen, sowie potenzielle Zwischenfälle frühzeitig erkennen und Reparaturzeiten minimieren. Moderne Lösungen unterstützen zudem eine Vielzahl von Schnittstellen und Protokollen, um etwa Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren anzuschliessen. Die Softwareschicht wird über die angebundenen Geräte zum zentralen Daten-Hub, über den sich umfassende grafische Analysen beziehen lassen.
USV-Anlagen – «Whitespace» im Rechenzentrum nutzen
Rechenzentrumsbetreiber und vor allem Cloud-Anbieter haben wechselnde Auslastungen durch Nachfrageschwankungen, eine langfristige Planung des Bedarfs ist schwierig. Überdimensionierte monolithische USV-Systeme bedeuten hohe Anschaffungskosten und steigern den Aufwand für die Klimatisierung, da Verlustleistungen in Wärme umgewandelt werden. Modulare Konzepte wachsen gemäss der Rechenleistung mit und tragen so zu einem ressourcenschonenden Verbrauch bei. Die Investitionskosten bemessen sich allein am aktuellen Nennleistungsbedarf. Noch passgenauer ist die Implementierung in die einzelne Serverreihe, den sogenannten «Whitespace». Das Konzept kommt ohne zentrale USV aus, ist platzsparend und vermeidet Single Point of Failure, da Irritationen nur die jeweilige Serverreihe betreffen.
Eco-Mode für USV – Kosten senken
Etwa 15 Prozent des Energieverbrauchs im Rechenzentrum entfällt auf USV-Systeme. Der Verbrauch resultiert aus der kontinuierlichen Doppelwandlung, die permanent zwischen Netzzugang und angeschlossener Last geschaltet ist, um Stromausfälle und -schwankungen auszugleichen.
Durch das erforderliche Redundanzniveau liegt der Wirkungsgrad jedoch nur bei 50 %. Der European Code of Conduct für Rechenzentrumsbetreiber empfiehlt daher skalierbare Systeme mit Eco-Mode. Diese erreichen einen Wirkungsgrad von bis zu 90 % – moderne Systeme sogar bei geringer Auslastung. Für ein 15-Kilowatt-Rack sind so Kosteneinsparungen von bis zu 2000 CHF möglich, bei einer Verbesserung des PUE-Werts (Power Usage Effectiveness) um 10 %.
Störlichtbögen – die unterschätzte Gefahr
Ungeplante Lichtbögen zwischen Racks oder weiteren elektrischen Anlageteilen stellen ein hohes Risiko für Mitarbeiter und Infrastruktur dar: Sie erzeugen einen Druck von bis zu 25 t/m2, die resultierende Explosion kann das Rechenzentrum schwer beschädigen, zu unwiderruflichem Datenverlust oder gar Personenschäden führen. Dennoch berücksichtigen viele Unternehmen Energieverteilungssysteme bei Sicherheitsanalysen nur unzureichend. Selbst die Erfüllung von IEC-Normen bietet keinen vollständigen Schutz, da diese auf den normalen Arbeitsbetrieb ausgerichtet sind. Gefahren treten jedoch insbesondere bei Wartung oder Erweiterungen auf. Einen umfassenden Schutz bieten moderne USV-Systeme, deren Lichtsensoren vor jedem einspeisenden Leistungsschalter positioniert sind und das emittierte Licht über eine Zentraleinheit auswerten. Diese veranlasst bei Gefahr einen metallischen Kurzschluss in weniger als 2 ms, die sich aufbauende Spannung bricht entsprechend zusammen. Eine externe Analyse der Infrastruktur sowie regelmässige Schulungen für die Belegschaft sollten zusätzlich vorgenommen werden.
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