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Notfall-Management mit Business Continuity und Disaster Recovery

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Fünf Upgrade-Strategien, um das eigene Data-Center zu modernisieren

Wir zeigen, wie Sie Ihr Data-Center kostengünstig modernisieren und die Energie-Effizienz maximieren. Sparen Sie durch Senkung der Stromkosten Geld.

Ein in die Jahre gekommenes Data-Center kann unter Umständen mit modernen Energie- und Klimatisierungs-Technologien...

nicht mehr mithalten. Ebenso wird es vielleicht den Anforderungen der heutigen Zeit nicht mehr gerecht. Allerdings haben die wenigsten Unternehmen weder die Zeit noch das Geld, neue Anlagen und Einrichtungen zu erschaffen.

Zum Glück können Unternehmen die Lebensdauer ihrer Data-Center durch Renovierung und Änderungen verlängern. Diese Maßnahmen müssen dabei nicht einmal teuer sein. Durch geschickte Upgrades im Data-Center können Firmen neue Standards adaptieren und die vorhandene Infrastruktur verbessern. Der Einsatz neuer Technologien verspricht bessere Performance und mehr Effizienz.

Es gibt fünf Hauptpunkte, mit denen sich das Data-Center-Design anpassen und modernisieren lässt.

Lassen Sie im Data-Center eine höhere Temperatur zu

Um die richtige Temperatur im Data-Center gibt es viele Mythen und Märchen. Allerdings zeigen Nachforschungen und Berichte von Organisationen wie der American Society of Heating, Refrigerating and Air- Conditioning Engineers (ASHRAE), dass keine Temperaturen wie in einem Kühlhaus notwendig sind. Moderne Server und andere Hardware kommen mit höheren Temperaturen aus und funktionieren dennoch zuverlässig.

Ein Dokument der ASHRAE aus dem Jahre 2008 empfiehlt eine Temperatur von ungefähr 18 bis 27 Grad Celsius für Data-Center-Ausrüstung der ersten Klasse. 2001 wurde dieser Bereich ausgeweitet und die Ingenieure sprechen von 15 bis 32 Grad Celsius für Server der Enterprise-Klasse. Für kleinere Server und andere Ausrüstung sind die Grenzen fünf bis 45 Grad Celsius empfohlen.

Die Temperaturen im Bereich der ASHRAE-Standards zu erhöhen, kostet absolut nichts. Allerdings sparen Sie sich Strom und die mechanischen Kühlsysteme werden weniger belastet. Das verlängert die Haltbarkeit. Weiterhin können Sie durch den erweiterten Temperatur-Bereich alternative und weitere Kühl-Pläne entwickeln, die zumindest zu gewissen Tageszeiten in Kraft treten. Wir sprechen hier von Kühl-Technologien, wie zum Beispiel Economisern, die bei Inbetriebnahme des Data-Centers vielleicht noch nicht einmal entwickelt waren.

Server und Systeme aktualisieren, konsolidieren und Effizienz maximieren

Server verbrauchen den meisten Strom im Data-Center. In erster Linie sind dafür die Prozessoren und Speicher-Komponenten verantwortlich. Unternehmen können hier den Hebel ansetzen und die Effizienz durch Server-Upgrades erheblich steigern. Lassen Sie die Server-Upgrades in die automatischen Aktualisierungs-Zyklen einfließen, wofür in der Regel sowieso ein Budget zur Verfügung steht. Weiterhin können Sie das Verwenden von integrierten Infrastrukturen wie zum Beispiel Ciscos Unified Computing System (UCS) in Betracht ziehen.

„Die Hersteller haben große Fortschritte bei Blades, UCS und anderen Infrastruktur-Komponenten bezüglich Energieverbrauch und Betriebs-Parameter erzielt“, sagte Chris Steffen, technischer Leiter bei Kroll Factual Data. „Fast alle neuen Server lassen sich einfacher verwalten als die alleinstehenden Pizza-Schachteln aus den frühen Zeiten der Rack-Systeme.“, fügte er an.

Zum Beispiel verbraucht ein alter Server mit einem Intel Dual-Core Xeon 7130M in etwa 150 Watt. Ein Server mit einem Xeon L7455 (sechs Kerne) verbraucht hingegen nur 65 Watt. Mit einem Server-Upgrade bekommen Sie vier Prozessor-Kerne mehr, müssen aber weniger als die Hälfte an Energie für den Betrieb aufwenden. Neuere Server bringen weiterhin verbesserte Kühl-Komponenten mit sich. Dazu gehören Lüfter mit variablen Geschwindigkeiten. Ebenso sind verbesserte Energiespar-Modi enthalten, die den Stromverbrauch und die Erhitzung weiter reduzieren.

Darüber hinaus könnte der neue Server mehr Arbeitsspeicher besitzen. Somit lassen sich auf das neue Gerät möglicherweise viel mehr virtualisierte Server betreiben als vorher. Sie würden also dieselbe Rechenleistung haben, kommen aber mit weniger Hardware aus. Dabei sparen Sie nicht nur an Materialkosten, sondern das neue System produziert viel weniger Abwärme als vorher. Das wiederum entlastet das Kühlsystem des Data-Centers.

Durch Änderungen der System-und Rack-Layouts die Energie- und Kühl-Effizienz erhöhen

Inspizieren Sie das Layout Ihres Data-Centers genau und prüfen, ob sich durch Änderungen die Kühlung optimieren lässt. Das spart Energie und somit Geld.

Angenommen Sie betreiben ein klassisches Data-Center und verwenden eine Standard-Klimaanlage für die Kühlung des Raums. Stellen Sie sich vor, dass Sie durch eine Erneuerung der Server und Konsolidierungs-Maßnahmen 75 Prozent an Hardware einsparen. Damit brauchen Sie natürlich weniger Racks, um die Server unterzubringen. Somit besteht eventuell die Möglichkeit, dass Sie dieses übrige Viertel an Servern vom restlichen Raum abtrennen. Nun müssen Sie viel weniger Luft abkühlen und als Konsequenz viel weniger Aufwand dafür betreiben. Vielleicht reicht nun eine alternative Kühlmethode.

Robert McFarlane, Chef der Consulting- und Technologie-Design-Firma Sehn Wilson and Wilke LLC, sagte, dass sich die Kühlung so auf den eigentlichen Problempunkt konzentrieren lässt. Somit habe man mit der Umverteilung genau das erreicht, was geplant war.

In anderen Fällen lässt sich die Unterbodenkühlung verbessern. Das erreichen Sie durch Umverteilung der Elektrik, den Netzwerkkabeln und den Wasserleitungen.

Ein schlechtes und planloses Design kann den Luftfluss beeinträchtigen. Somit muss die mechanische Kühleinheit wesentlich mehr Arbeit leisten, um denselben Effekt zu erzielen. Zusätzlich könnten durch Wasserschäden die elektrischen Leitungen und Netzwerkkabel Schaden nehmen. Deswegen verlegen viele Firmen die Elektrik und die Vernetzung an die Decke. Bei diesem Schritt können Sie die Netzwerkkabel gleich aufrüsten, um für künftigen Bandbreitenhunger gerüstet zu sein.

Sehen Sie sich auch die Racks gut an. Komplett bestückte Racks bedeuten mehr Equipment auf weniger Platz. Somit lässt sich der verbrauchte Raum leichter abgrenzen und die Kühlung ist effizienter. Einige Racks sind unter Umständen nicht tief genug, um die neuesten Hardware-Komponenten aufzunehmen. Das könnte zu Problemen bei der Verkabelung und somit zu Verwirbelungen und Staus bei der Luftströmung führen.

„Viele Probleme in den Data-Centern bestehen, weil die Racks nicht mehr tief genug sind, um das Equipment komplett aufzunehmen“, sagte McFarlane. „Somit sind die Türen offen, die Kabel hängen heraus und der Luftstrom ist blockiert.“, fügte er an.

Alternative und zusätzliche Kühlsysteme in Betracht ziehen

HVAC-Systeme (Heizung, Lüftung und Klimatisierung) sind Teil des modernen Data-Centers. Sie sind aber auch kostspielig und verbrauchen viel Strom. Weiterhin sind Sie auch so etwas wie eine einzelne Bruchstelle. Sollte ein Kühlsystem ausfallen, kann sich ein Data-Center binnen wenigen Minuten überhitzen.

Bei einer Renovierung des Data-Centers konzentriert man sich häufig darauf, traditionelle mechanische Kühlsysteme zu ersetzen oder durch zusätzlich Systeme zu verbessern. Alternative Hardware oder Methoden, die mehr Betriebstemperatur zulassen, Raumoptimierung und weniger Equipment spielt eine weitere Rolle.

Zu den beliebten alternativen Kühlsystemen gehören Wasser-Economiser (Wärmetauscher mit kaltem Wasser), Verdunstungskühler oder Luft-Economiser.

PTS Data Center Solutions Inc. strukturiert sein Data-Center um und setzt auf effizientere Kühlsysteme.

„Wir rüsten unser Kühlsystem auf eine sehr effektive Methode mit gekühltem Wasser um“, sagte PTS-Präsident Peter Sacco.

Allerdings müssen für solche Aktionen ganztägig genügend Ressourcen zur Verfügung stehen. Um einen Wasser-Economizer mit Hilfe von kaltem See-Wasser zu betreiben, braucht man einen See in der Nähe. In vielen Fällen werden solche alternativen Methoden zusätzlich zu traditionellen HVAC-Systemen eingesetzt. Somit reduziert sich der Stromverbrauch und die Nutzungsdauer der Klimaanlagen verlängert sich.

Unternehmen, die auf solche Alternativen nicht zurückgreifen können, sollten sich über die Kapazität und Effizienz des Kühlsystems Gedanken machen. Eine große und veraltete HVAC-Anlage ist sogar noch weniger effizient, wenn sie nur selten genutzt wird. Senken Sie die Last des in die Jahre gekommenen HVAC-Systems, könnte das unterm Strich sogar kostspieliger sein.

Sollten Sie eine höhere Betriebstemperatur zulassen und die Menge des Computer-Equipments reduzieren, könnte das eine kleinere Kühlanlage rechtfertigen.

„Sie könnten auf Geräte mit variablen Lüfter-Geschwindigkeiten setzen. Weiterhin sind elektrisch kommutierte Motoren und Plug-Fans anstelle von Radialventilatoren eine Überlegung wert.“, sagte McFarlane. „Das würde in Sachen Energie-Effizienz eine große Verbesserung sein und zusätzlich ist wahrscheinlich die Kühlleistung höher.“

Denken Sie über die Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit bei der Stromverteilung nach

Data-Center sind das Herzstück des Unternehmens und sie müssen immer verfügbar sein. Somit sollten Sie Backup-Stromsysteme einplanen, die auch genügend Energie liefern können.

Ein Upgrade des UPS-Systems (Uninterruptable Power Supply, Unterbrechungsfreie Stromversorgung) auf eine neuere Generation könnte die Energie-Effizienz optimieren. Weiterhin bieten modernere Geräte verbesserte Monitoring-Möglichkeiten. Somit ergänzen Sie die komplette Überwachung des Data-Centers.

„Wenn man ein UPS-System ersetzt, dann hoffentlich durch ein Energie-effizientere Variante. Vielleicht sollte man sogar über eine redundante N+1-Konfiguration nachdenken. Modulare oder Lösungen mit inkrementeller Kapazität könnte man ebenfalls in Betracht ziehen.“, sagte MacFarlane. Er fügte aber hinzu, dass Upgrades bei Stromkomponenten in älteren Gebäuden neue Kabel und Verteiler nach sich ziehen könnten.

Weiterhin ist es üblich die Stromverteilung (PDU – Power Distribution Unit) in den Racks  zu aktualisieren. Das führt zu intelligentem Strom-Management und gleichzeitig können Sie die Temperatur und Luftfeuchtigkeit überwachen. Mit UPS- und PDU-Upgrades kann ein Unternehmen Daten über den Stromverbrauch sammeln. Diese lassen sich auswerten und können bei Entscheidungen bezüglich der Stromkosten im Data-Center einfließen.

Zu guter Letzt müssen Sie die Verfügbarkeit des Stroms im Data-Center in Betracht ziehen.

Unternehmen die auf veraltete, unzuverlässige und überforderte Stromversorgungsnetze setzen, können lokale Heizkraftanlagen installieren. Somit wird eine konstante Stromversorgung garantiert. Traditionelle Diesel-Generatoren haben ausgedient und es gibt wesentlich umweltfreundlichere und effizientere Alternativen. Dazu gehören SOFC (Solid Oxide Fuel Cells) wie Bloom Energy Server und Solaranlagen. Diese produzieren lokal eine gewisse Menge an Elektrizität. Wenn Sie für solche Anlagen keinen Platz haben, könnte man sich mit Anbietern in der Region absprechen, die bei Bedarf zusätzlichen Strom liefern.

Wir haben hier einige der gängigsten Maßnahmen vorgestellt, wie man ein alterndes Data-Center modernisieren kann. Allerdings gibt es noch viele weitere Bereiche, bei denen sich ein Hebel ansetzen lässt. Es kommt auch immer auf die Umstände und die Geschäftsziele an. Einen erfahrenen Berater in Sachen Data-Center-Modernisierung zu involvieren wird leider oftmals außer Acht gelassen. Dabei könnte dieser helfen, die Lebensdauer der vorhandenen Infrastruktur zu verlängern. Solche Experten helfen Ihnen dabei, den größten Nutzen für Ihr Unternehmen zu identifizieren. Weiterhin greifen Sie Ihnen bei komplexeren Themen unter die Arme, die bei einer Modernisierung auftauchen. Dazu gehören Genehmigungen, Normen und Qualitätsprüfungen.

Artikel wurde zuletzt im Mai 2013 aktualisiert

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