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Tipps zur kurzfristigen Kapazitätserhöhung von Kühlung und Stromversorgung

Stromversorgung, Rechenzentrumsfläche und Kühlung: Wird die Data-Center-Kapazität knapp, dann ist guter Rat teuer. Diese Tipps verschaffen Linderung.

Wenn ein Rechenzentrum an das Ende seiner Platz-, Strom- oder Kühlkapazitäten kommt – oder gar an alle drei – dann ist es an der Zeit, einige schwierige Entscheidungen zu treffen. Diese Entscheidungen werden sogar noch schwerer, wenn in den nächsten Jahren ein Umzug oder die Migration mancher Workloads in die Public Cloud oder zu einem Hosting-Anbieter bevorsteht. Diese Entscheidungen sollte kein Unternehmen überstürzen, immerhin geht es hierbei um viel Geld.

Aber auch wenn Unternehmen ihre langfristige IT-Strategie wohlüberlegt planen, müssen IT-Teams trotzdem immer wieder auch kurzfristige Entscheidungen treffen: Die IT-Abteilung muss das Data Center immerhin rund um die Uhr am Laufen halten und den Anwendern zuverlässigen Support bieten.

Welche Schritte sind hierbei realistisch? Was bringt bei minimalem Investment den größten Nutzen? Welche Entscheidungen sind bei all dem am wenigsten disruptiv? Kurz gesagt: Wie kann man diese kurzfristigen Entscheidungen am wirtschaftlichsten, effizientesten und effektivsten treffen?

Wenn ein Rechenzentrum an seine Kapazitätsgrenzen stößt, dann geht es um Strategien des Aufräumens, Reparierens und natürlich auch des Aussortierens.

Aufräumarbeiten erhöhen die Effizienz im Data Center

Wenn ein Rechenzentrum bereits am Limit läuft, dann sollte sich die IT-Abteilung zuallererst um komatäse Server kümmern. Im nächsten Schritt sollten die Server in den Fokus rücken, deren Auslastung bei weniger als zehn Prozent liegt. Meist können diese Systeme noch irgendwo virtualisiert werden. Wenn sie nur eine Applikation beherbergen, von denen nur ein Anwender irgendeiner Fachabteilung denkt, er brauche sie vielleicht noch, dann wird es Zeit für ein ernstes Gespräch.

Ein Data Center am Limit ist definitiv nicht in der Position, Equipment mitzuschleifen, das keinen wirklichen Wert hat. Derartige Änderungen führen zudem meist auch zu einem geringeren Stromverbrauch.

Wenn man sich die Hardware anschaut, sollten auch gleich die Lüfter durchgesehen und die Kabel kontrolliert werden, damit diese den Luftstrom nicht stören. Diese Maßnahmen kosten kein Geld und können trotzdem die Effizienz der Kühlung erhöhen, was wiederum Kosten einspart und die Lebensdauer des Equipments erhöht.

Wenn zudem noch Pappkartons irgendwo rumstehen, sollten auch diese entfernt werden. Unnütze Kartons führen nur zu Staub und Verschmutzung und blockieren im ungünstigsten Fall sogar den Luftstrom im Rechenzentrum.

Wenn zur Kühlung ein Doppelboden eingesetzt wird, sollten dort alle unnötigen Kabel entfernt werden. Das ist sicherlich keine schnell zu erledigende Arbeit, dafür benötigt man andererseits aber auch keine neue Budget-Freigabe. Zudem kann der Unterschied bei der Kühlleistung überraschend hoch ausfallen.

Bei all dem könnte es auch gerechtfertigt sein, eine professionelle Reinigungsfirma für Rechenzentren zu beauftragen. Es ist immer wieder erstaunlich, wie sehr sich eine saubere und ordentliche Umgebung auf die Betriebsfähigkeit, Lebensdauer und Energieaufnahme von Data-Center-Equipment auswirkt.

Wartung verlängert die Lebensdauer

Läuft ein Rechenzentrum am Kapazitätslimit, ist es äußerst wichtig, präventiv sorgfältige Wartungsarbeiten durchzuführen. Das sollte man auch bedenken, selbst wenn man damit über die eigentlichen Serviceverträge hinausgeht. Wenn alle Systeme mit maximaler Leistung laufen, dann könnte das schließlich auch die zusätzlichen Kosten rechtfertigen.

Weitere Maßnahmen für eine längere Lebensdauer des Equipments umfassen zum Beispiel auch das Wechseln der Luftfilter in der Kühlanlage. Jeder Hersteller sollte für entsprechende Servicearbeiten genaue Anleitungen zur Verfügung stellen. Wer sein Rechenzentrum so sehr am Limit betreibt, dass eine Kühlanlage nicht einmal für Wartungsarbeiten abgeschaltet werden kann, dann gibt es immer noch die Möglichkeit, sich kurzfristig externe Kapazitäten zu mieten.

USV-Batterien (Unterbrechungsfreie Stromversorgung) sind wahrscheinlich einer der häufigsten Fehlerpunkte im Rechenzentrum, und sie fallen natürlich immer genau dann aus, wenn man sie gerade braucht. VRLA-Zellen (Valve Regulated Lead Acid, ventilgeregelte Blei-Säure-Batterie) können nur wenige Jahre genutzt werden, wenn entsprechende Batterien also mehr als drei bis fünf Jahre alt sind, sollten sie ausgetauscht werden.

Bevor man an der USV präventive Wartungsarbeiten beginnt oder die USV gar komplett ersetzt, sollte man zunächst die Phasengleichheit überprüfen. Manchmal hat man noch mehr Leistung übrig, als man denkt.

Große USV-Systeme mit 20 kW oder mehr haben drei Phasen. Das bedeutet, dass es auch drei Kabel gibt. Das meiste Data-Center-Equipment lässt sich aber nur mit einem oder zwei dieser Kabel verbinden. In den USA zieht ein 208-Volt-Stromkreislauf die Leistung von zwei beliebigen der drei Kabel. Ein 120-Volt-Stromkreislauf der USA und ein 230-Volt-System in Europa dagegen nimmt den Strom von einem beliebigen der drei Kabel auf, nutzt aber noch ein neutrales Kabel. Daher kann es leicht passieren, dass eine oder zwei Phasen am Limit laufen, während eine dritte noch mehr als genug Kapazität vorhält.

Das Display der USV könnte darüber Aufschluss geben, im schlimmsten Fall zeigt das Display aber nur die prozentuale Auslastung der schlechtesten Phase an, nicht aber die Verteilung. Wenn die einzelnen Phasen nicht ausbalanciert sind, könnte das Display daher eine Auslastung von 98 Prozent anzeigen, obwohl noch 20 bis 30 Prozent der Kapazität verfügbar sind. Das Ausbalancieren der einzelnen Phasen innerhalb von circa fünf Prozent kann enorme Kapazität einer vorhandenen USV freisetzen.

In jedem Server-Rack sollten außerdem Blenden überall dort eingesetzt werden, wo derzeit kein Server oder anderes Equipment verbaut ist. So lässt sich die Kühlung entlasten und damit die Effizienz erhöhen.

Wenn nichts anderes mehr hilft: Neues Equipment anschaffen

Als allerletzte Möglichkeit, mehr Kapazität aus einem bestehenden Rechenzentrum herauszuquetschen, besteht schlicht im Hinzufügen neuen Equipments. Das sollte aber wirklich das allerletzte Mittel sein.

Braucht man beispielsweise mehr USV-Kapazität, sollte man über die Anschaffung kleinerer, In-Rack-USV-Anlagen nachdenken. Das schafft aber nur in Situationen Abhilfe, in denen nicht wirklich viel mehr Kapazität benötigt wird. Auch wenn es sich hierbei nur um eine kurzfristige Angelegenheit handeln sollte, sollte man auf eine hohe Qualität achten und die Batterien alle paar Monate überprüfen.

Wird mehr Kühlkapazität benötigt, sind auch hier In-Row-Kühlgeräte eine bessere Option, als neue oder größere Kühlanlagen für die gesamte Anlage. Vor allem dann, wenn die bestehende Kühlung über den Doppelboden geregelt wird. Größere Kühlaggregate könnten in diesem Fall zu viel Luft in den Doppelboden drücken, als dort verarbeitet werden kann, und so letztlich zu ungleichen Druckverhältnissen führen.

Sollte die Kühlung weiterhin ein Problem darstellen, gibt es noch die Möglichkeit der Einhausung. Die Kaltgang-Einhausung ist meist in bestehenden Rechenzentren die bessere Alternativ, auch wenn der Luftstrom schwer zu kontrollieren sein kann. Die Warmgang-Einhausung umgeht dieses Problem, benötigt dafür aber einen Rückluftkanal zur Kühlanlage. Die In-Row-Kühlung bringt den zwar bereits mit, hier kann es aber trotzdem schwierig werden, wenn es an der Decke keinen Rückkanal gibt.

Vorhänge aus Kunststoff sind in bestehenden Data Centern einfacher umzusetzen als solide Einhausungen, zudem ermöglichen sie die Luftzirkulation, was das Problem der unzureichenden Luft-Balance bei der Kaltgang-Einhausung lösen kann. Kunststoff kann dafür aber natürlich zu einem Problem für den Brandschutz werden.                                       

Solide Einhausungen sind zwar in vorhandenen Rechenzentren schwieriger zu implementieren, bieten dafür aber auch eine höhere Barrierewirkung. Die Luftbalance bei Kaltgang-Einhausungen wird damit allerdings meist schwieriger.

Bei Kaltgang-/Warmgang-Einhausungen müssen aber zudem auch Brandschutzvorgaben beachtet werden. Wenn sich nicht in jedem Gang Gas- oder Wasser-Sprinkler befinden, könnte die Einhausung den Gang von der Brandunterdrückung isolieren. Meist sind Einhausungen aber so konzipiert, dass sie auch gängigen Brandschutzvorgaben entsprechen.

Wer mit der Vorgabe konfrontiert ist, die Lebensdauer seines Rechenzentrums noch um ein paar Jahre zu verlängern, der sollte sich zunächst die ersten hier beschriebenen Schritte genauer ansehen. Große Budgets sollten dafür nicht notwendig werden, und falls doch, sollten die Maßnahmen so modular wie möglich gewählt werden, um unnötige Kosten zu vermeiden.

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Artikel wurde zuletzt im August 2016 aktualisiert

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