Sicherer und wirtschaftlicher Serverbetrieb in einem Dienstleistungs-Rechenzentrum

Unternehmen entscheiden sich heute aus verschiedenen Gründen dafür, externe Rechenzentrumsdienstleistungen zu nutzen. Viele Firmen betreiben bereits ihren eigenen Server und wollen ihre Erreichbarkeit durch eine breitbandige Anbindung verbessern. Sie nutzen den Serverraum und die Infrastruktur eines externen Rechenzentrums für ihre eigene Hardware, behalten aber die volle Kontrolle über ihre IT. Dieses Modell wird als Serverhousing (kurz Housing) oder Serverhoming sowie Colocation oder Co-Location bezeichnet. Die Server und IT-Systeme bleiben im Besitz des Kunden. Das eigene IT-Personal der Unternehmen übernimmt weiterhin den Serverbetrieb.

Zudem können Unternehmen individuell abgeteilte Rechenzentrumsflächen mieten, um ein bestehendes Rechenzentrum auszulagern oder ein hochverfügbares Notfallrechenzentrum einzurichten. Firmen greifen auf die leistungsstarke und umfangreiche Infrastruktur eines externen Rechenzentrums zurück, um für ihre Server und Daten ein Höchstmaß an Sicherheit zu gewährleisten.

Diese Art von externen Rechenzentren werden auch Dienstleistungs-Rechenzentren, Service-Rechenzentren oder externe Datacenter genannt. Im Gegensatz dazu werden unternehmenseigene Rechenzentren auch als Inhouse-Datacenter, unternehmensinterne Rechenzentren oder Inhouse-Rechenzentren bezeichnet. Die gängige Abkürzung für Rechenzentrum ist RZ. Eigene interne Rechenzentren zu betreiben, ist für Unternehmen häufig aufwändiger und teurer als ihre IT- und Server-Systeme in ein Service-Rechenzentrum auszulagern. Zudem profitieren sie bei der Wahl eines externen Datacenters für ihren Serverbetrieb in der Regel von einer hochmodernen Infrastruktur.

Gemietete Server, Racks oder Serverplätze in einem Dienstleistungs-Rechenzentrum senken die eigenen IT-Kosten im Unternehmen. Zudem entfallen die Ausgaben für Wartung und Updates. Flexible Mietkonditionen in einem Service-Rechenzentrum erlauben es, angemietete Server und Racks bei Bedarf problemlos zu tauschen oder zu erweitern. Unternehmen müssen dadurch keine eigenen Räume für den Serverbetrieb freihalten und können ihren Personaleinsatz im IT-Bereich reduzieren.

Die physikalische Sicherheit und Verfügbarkeit der IT ist für Unternehmen heute von existentieller Bedeutung. Viele IT-gestützte Geschäftsprozesse laufen als Echtzeit-Anwendung. Eine Unterbrechung des Serverbetriebs würde zu unangenehmen Störungen und gegebenenfalls Ausfällen in der Produktion führen. Daher nutzen viele Unternehmen aus der Region und aus ganz Nordrhein-Westfalen die Rechenzentren des kommunalen Telekommunikationsdienstleisters DOKOM21 für ihre hochsensiblen Daten und Server. Das im Oktober 2017 in Dortmund-Huckarde eröffnete fünfte Dienstleistungs-Rechenzentren von DOKOM21 bietet Unternehmen Platz für die komplette oder teilweise Auslagerung der eigenen Serversysteme sowie für die Einrichtung von parallel betriebenen Notfall-Rechenzentren.

Unternehmen sind auf eine zuverlässige Unterstützung durch die IT-Infrastruktur angewiesen. Sie arbeiten heute selbstverständlich mit virtuellen und redundanten Servern und Speichersystemen. Moderne Rechenzentren sind daher auf eine Hochverfügbarkeit ausgelegt. IT-Systeme und Server dürfen zu keinem Zeitpunkt ausfallen, sie müssen an 365 Tagen im Jahr rund um die Uhr zur Verfügung stehen. Die technische Infrastruktur in einem Datacenter muss so ausgelegt sein, dass sie die Ausfallsicherheit der IT-Systeme gewährleistet.

Datacenter unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit. Das betrifft nicht nur Systemtechnik, Energieeffizienz und Datensicherheit, sondern vor allem auch die Verfügbarkeit. Die sogenannte Tier-Klasse gibt Auskunft über die Qualität eines Rechenzentrums und ist ein Maßstab für seine Ausfallsicherheit.

Die Sicherheit von Rechenzentren hat das amerikanische Uptime Institute in vier sogenannten Tiers klassifiziert. Die Tier-Klassifizierungen 1 - 4 sind weltweit als Standard eingeführt. Die vier Tier-Klassen machen Aussagen über die Ausfallsicherheit und die Verfügbarkeit eines Rechenzentrums. Das Uptime Institute hat die vierstufige Klassifizierung in der TIA-942 (Telecommunications Infrastructure Standard for Data Centers) vorgenommen. Der englische Begriff „Tier“ bedeutet Rang, Level oder Stufe. Jedes Tier steht für einen bestimmten Rang, den das Datacenter und seine Infrastruktur erfüllen.

Redundanz und Verfügbarkeit sind die wichtigsten Unterscheidungskriterien für die Tier-Klassen 1 bis 4, die bestimmte Arten von Rechenzentrumsinfrastruktur beschreiben. Wobei Tier 1-Rechenzentren die einfachste Infrastruktur haben und am wenigsten zuverlässig sind, während Tier 4-Datacenter im Aufbau die komplexesten sind und über die meisten redundanten Komponenten verfügen. Jede Tier-Klasse enthält alle erforderlichen Komponenten der darunter liegenden Tier-Stufe. Tier 4-Rechenzentren gelten als „hochverfügbar“. Bei einer Hochverfügbarkeit liegt die Wahrscheinlichkeit, dass ein Datacenter verfügbar ist, bei über 99,99 Prozent. Die Ausfallzeit pro Jahr liegt im Minutenbereich.

Auch wenn ein Tier 4-Rechenzentrum wesentlich komplexer aufgebaut ist als ein Tier 1-Datacenter, muss es nicht unbedingt immer die beste Lösung für ein Unternehmen sein. Tier 1-Infrastrukturen können für Unternehmen erhebliche Risiken bergen, während Investitionen in ein Tier 4-Rechenzentrum unter Umständen unangemessen hoch ausfallen können. Unternehmen sollten sich daher von erfahrenen Rechenzentrumsexperten beraten lassen. Persönliche Ansprechpartner von DOKOM21 stehen Ihnen für Ihre Fragen gerne zur Verfügung:

Beratung anfordern

Bereits im Außenbereich eines Datacenters greifen sicherheitstechnische Maßnahmen wie Zäune, Schleusen, Sperren, Schranken, Alarmanlagen und Überwachungskameras, die den Zutritt von unbefugten Personen verhindern. Im Eingangsbereich des Gebäudes sorgen weitere Zugangskontrollsysteme wie Kartenleser für eine Codekarte oder Systeme zur Eingabe eines Zugangscodes als numerische Schlosskennung für Sicherheit. Manche Rechenzentren verfügen auch über eine mit einem Mitarbeiter besetzte Pförtnerloge. Er stattet Besucher und Mitarbeiter mit einem Besucherausweis aus und protokolliert den Zutritt und das Verlassen des Datacenters. Sicherheitsschleusen mit einer integrierten Waage und die Personenerkennung mit Hilfe von Scanner-Technologie sind weitere mögliche Maßnamen der Zugangskontrolle.

Die Sicherheitstechnik in einem Datacenter wird ergänzt durch organisatorische Sicherheitsmaßnahmen. Dazu zählen unter anderem Sicherheitsüberprüfungen von Mitarbeitern und externen Personen, die das Rechenzentrum regelmäßig betreten. Betreiber von Rechenzentren sollten verbindliche Verhaltensregeln festlegen und einen Sicherheitsplan ausgearbeitet haben. Das Sicherheitskonzept eines Datacenters sollte regelmäßig überprüft sowie gegebenenfalls optimiert und neuen Herausforderungen angepasst werden. Zudem sollte das Personal regelmäßig geschult werden, um gegen persönliche Manipulationsversuche, auch Social Engineering genannt, gewappnet zu sein.

Das umfangreiche Sicherheitskonzept des DOKOM21 Service-Rechenzentrums erläutern wir Ihnen in einem eigenen Kapitel:

Sicherheitskonzept DOKOM21 Rechenzentrum

Blitzeinschläge und Überspannungen bedrohen ebenfalls die Funktionsfähigkeit von  IT- und Serversystemen. Um den Serverbetrieb aufrecht zu erhalten und Daten optimal zu schützen, verfügt das DOKOM21 Datacenter über ein umfassendes Blitz- und Überspannungs-Schutzkonzept nach dem neuesten Stand der Technik.

Stromausfälle sind eine der häufigsten Ursachen für den Ausfall von IT-Komponenten und Datenverluste. Ein Rechenzentrum muss hochverfügbar sein und kann sich keine Stromausfälle erlauben. Eine in der Regel redundant ausgelegte Notstromversorgung ist daher ein wichtiger Teil der Energietechnik eines Datacenters. Darüber hinaus umfasst die Energietechnik eines Rechenzentrums Stromzuleitungen, Umrichter, Sicherungen, Leitungswege, Leitungs- und Verteilschienen und gegebenenfalls ein eigenes Kraftwerk zur Stromerzeugung.

Eine optimale Stromversorgung muss in einem Rechenzentrum jederzeit gewährleistet sein. Mit einem hohen technischen Aufwand sorgt DOKOM21 dafür, dass auch unter widrigen Umständen und selbst bei Stromausfällen die technische Infrastruktur und die IT-Komponenten der Kunden sicher mit Strom versorgt werden.

Die Trafostation am DOKOM21 Rechenzentrum gewährleistet die zuverlässige Spannungsversorgung des Datacenters. Sie besitzt zudem ein integriertes Mittel- und Niederspannungsschaltfeld. Die Trafostation ist in den 10 KV-Ring des Energieversorgers redundant eingebunden. So ist eine zuverlässige Spannungsversorgung selbst dann gegeben, wenn eine stromzuführende Leitung beschädigt wird. Die Stromeinspeisung in das Rechenzentrum erfolgt dann unterbrechungslos von der anderen Seite.

Eine Mittelspannungs-Hauptverteilung (MSHV) schaltet die Transformatoren an das redundant zugeführte Netz des Energieversorgers an. Die auf höchste Sicherheit angelegte Konstruktion der Mittelspannungsschaltanlage verhindert im Schadensfall ein Durchbrennen oder Aufreißen mit etwaigen Auswirkungen auf andere Außenräume oder Schotträume.

Die Trafostation im DOKOM21 Datacenter verfügt über zwei Transformatoren. Sollte ein Trafo beschädigt werden oder ausfallen, kann dieser unmittelbar im laufenden Betrieb ersetzt werden. Die Trafostation arbeitet mit verlustarmen Drehstrom-Gießharz-Transformatoren nach Ökodesign-Richtlinie Stufe 1 in zwei getrennten Trafozellen.

Eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV), oder Uninterruptable Power Supply (UPS), ist das Herzstück der Notstromversorgung. Die USV hält den Strom für das Datenzentrum jederzeit auf der benötigten Spannung und Frequenz. Die USV filtert Spannungsspitzen, gleicht Stromschwankungen aus und schützt vor Überspannungen. Im Störfall schaltet die USV von Netz auf Notstromerzeugung um. Den benötigten Notstrom stellen dann Batterien, Dieselgeneratoren oder andere Komponenten, die schnell Strom erzeugen können, unverzüglich bereit. Häufig kombinieren Rechenzentrumsbetreiber Batterien als Sofortreserve mit Dieselgeneratoren, die im Notfall die Stromversorgung auch über einen längeren Zeitraum übernehmen können. Die Maßnahmen zur sicheren und unterbrechungsfreien Stromversorgung des DOKOM21 Rechenzentrums stellen wir Ihnen ausführlich in diesem Kapitel vor.

Unterbrechungsfreie Stromversorgung

Dienstleistungs-Rechenzentren sind an 365 Tagen im Jahr rund um die Uhr für Unternehmen verfügbar und garantieren einen ausfallsicheren Serverbetrieb. Dabei verbrauchen sowohl die Infrastruktur der Datacenter als auch die IT-Systeme selbst viel Strom. Die Energieeffizienz in einem Rechenzentrum spielt aus ökonomischen und ökologischen Gründen eine wichtige Rolle bei der Auswahl eines externen Datacenters.

IT-Komponenten und Infrastruktur verbrauchen viel Strom

Dabei liegt heute der Anteil des Stromverbrauchs in einem modernen Rechenzentrum durch die IT-Komponenten, wie Speicher, Server und Netzwerk, häufig bei über 50 Prozent. Der Stromverbrauch für die Infrastruktur eines Rechenzentrums liegt häufig bei rund 40 bis 50 Prozent. Dabei verbrauchen die Klimatisierung (Lüftung, Luftverteilung und Kühlung) und die unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) den meisten Strom. Es wird prognostiziert, dass der Stromverbrauch für die Infrastruktur eines Datacenters im Verhältnis zum Stromverbrauch für die IT-Systeme in Zukunft weiter zurückgehen wird.

Trotz energieeffizienter Auslegung und neuester IT-Technik verbrauchen Rechenzentren immer noch sehr viel Strom. Dabei werden im konventionellen Betrieb hohe Blindstromanteile hervorgebracht. Diese Blindstromanteile vermindern spürbar die Energieeffizienz und die Wirtschaftlichkeit von Rechenzentren.

Neben der passiven Methode der Blindstromkompensation setzt DOKOM21 auch aktive Filtertechnologie ein. Diese Aktivfilter sorgen durch digitale Steuerung dafür, dass die natürliche Sinuskurve des Stroms automatisch wiederhergestellt wird. Dadurch kann die Blindleistungskompensationsanlage optimal und effizient arbeiten.

Das DOKOM21 Rechenzentrum realisiert Energieeffizienz dank des Einsatzes neuester und energiesparender Komponenten. Insbesondere die modular erweiterbare USV-Anlage und die Klimageräte mit regelbaren Verdichtern verbinden einen hohen Wirkungsgrad mit sparsamem Energieverbrauch.

Daher kommen der sicheren Klimatisierung und Kühlung in einem Datacenter eine außerordentliche Bedeutung zu. Ohne funktionierende Klimatisierung würden die IT-Komponenten bei weiterer Stromzuführung innerhalb weniger Minuten überhitzen und Schaden nehmen. Oder der Überhitzungsschutz würde die Hardware abschalten und der Serverbetrieb wäre nicht mehr gewährleistet. Rechenzentren müssen rund um die Uhr ausfallfrei arbeiten, um den zuverlässigen Betrieb von IT-Systemen und Anwendungen zu gewährleisten. Eine leistungsstarke, stets verfügbare Klimatisierung ist eine dafür notwendige Grundlage.

Weitere Komponenten bringen die Raumluft in einem Datacenter auf die gewünschte Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Klimatechniker sprechen hier von Computer Room Air Conditioning Units, kurz CRAC. Ergänzend zur Luftkühlung bzw. zur indirekten freien Kühlung wird in Rechenzentren auch auf flüssige Kühlmedien zurückgegriffen. Im Regelfall kommen dabei mit Glykol versetztes Wasser oder speziell entwickelte Kältemittel zum Einsatz.

Klimatisierung und Kühlung zentral durch Software gesteuert

Klimatisierung und Kühlung werden zentral durch eine Software gesteuert. Die Steuerungssoftware der Klimatechnik berücksichtigt dabei die Messwerte für Temperatur und Luftfeuchtigkeit, die die Sensoren in den Räumen des Rechenzentrums, in den Serverschränken und an weiteren Komponenten erfassen. Die Software schlägt regelbasiert Steuerungsmaßnahmen vor oder steuert die Klimatisierung im Datacenter automatisch. In kritischen Ausnahmefällen löst sie Alarm aus.

In Deutschland arbeiten schätzungsweise rund 250.000 Menschen für Rechenzentren und decken dabei verschiedene Aufgabenbereiche und Kompetenzen ab. Qualifizierte Mitarbeiter oder Teams eines Datacenters betreuen einen oder mehrere Bereiche in einem Rechenzentrum. Die ausgebildeten Fachleute kümmern sich um Server, Speichersysteme, Netzwerke, Kabelsysteme und Software. Auch die Wartung der Überwachungssysteme, der Klimatechnik und der Notstromversorgung gehört zu ihren Aufgaben.

Die Verantwortung für ein Rechenzentrum tragen der Rechenzentrumsleiter und die Geschäftsführung des Unternehmens, die ein Datacenter betreiben. Mit einbezogen ist auch die kaufmännische Leitung, die über Investitionen in die Infrastruktur und das Personal des Rechenzentrums entscheidet. An der Auswahl und Einstellung kompetenter Datacenter-Mitarbeiter ist die Personalabteilung beteiligt. Zudem haben die IT-Sicherheitsbeauftragten und Datenschutzbeauftragten, die nach dem IT-Sicherheitsgesetz beziehungsweise nach der Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) für Unternehmen vorgeschrieben sind, mit dem Betrieb des Rechenzentrums zu tun.

Systemtechnik, Systemverwaltung und Operating

Organisatorisch gliedert sich die Arbeit in einem Rechenzentrum in die drei Hauptbereiche Systemtechnik, Systemverwaltung und Operating. Alle drei Bereiche arbeiten Hand in Hand zusammen, um den sicheren Betrieb eines Datacenters zu gewährleisten und Ausfälle zu vermeiden.

Die Systemverwaltung administriert die Maschinen im Datacenter. Häufig wird daher von Systemadministration oder kurz Administration gesprochen. Die Mitarbeiter werden als Systemadministratoren bezeichnet. Sie übernehmen die softwareseitige Konfiguration der Geräte. Schließen die Systemtechniker ein Gerät hardwaremäßig an, so sorgen die Systemadministratoren dafür, dass dieses Gerät auch softwareseitig von den Rechnern benutzt werden kann. Sie installieren Software, überwachen Systeme und setzen abgestürzte Maschinen in Gang. Systemverwalter sind ebenfalls für die Datensicherheit verantwortlich und erarbeiten Datensicherungspläne, auch Backup-Pläne genannt, die sie umsetzen.

Operating meldet Unregelmäßigkeiten und Störungen im Betrieb

Das Operating kümmert sich heute in Rechenzentren beispielsweise darum, Rechner nach einem Ausfall neu zu starten. Komponenten, die von der Systemtechnik oder Systemadministration neu installiert wurden, werden vom Operating in den Normalbetrieb übernommen. Eine wichtige Aufgabe ist es auch, Unregelmäßigkeiten und Störungen im Betrieb, vor allem im Netzbetrieb, eines Rechenzentrums zu registrieren und zu melden.

Regelmäßig überprüfen Wartungstechniker und Support-Mitarbeiter in einem bestimmten Turnus vor Ort den Zustand von bestimmten Komponenten der Rechenzentrumsinfrastruktur, beispielsweise von Batterien. Sie tauschen im Datacenter defekte Geräte aus oder installieren neue Komponenten.

Nur gelegentlich haben weitere Personengruppen beruflich in einem Rechenzentrum zu tun. Dazu gehören Lieferanten von IT und anderen technischen Komponenten, Elektriker, Wartungstechniker für Brandschutzanlagen, Brandschutzexperten und Reinigungsservice. Steht eine Zertifizierung an, besuchen Auditierungsteams das Rechenzentrum und begutachten dabei auch die IT- und Versorgungsräume. Interessierten Kunden wird gelegentlich bei geführten Rundgängen das Rechenzentrum und seine Infrastruktur vorgestellt.

Rechtsnormen und Zertifizierungen für Rechenzentren

Das IT-Sicherheitsgesetz und die Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) sind wichtige Rechtsnormen für die Rechenzentren in Deutschland. Sie sorgen für die Sicherheit und den Schutz der Daten in einem Datacenter. Bedeutende Zertifizierungen für deutsche Rechenzentren sind EN-50600, ISO-27001 und die ISO-9000-Normen, insbesondere die Norm ISO-9001. Darüber hinaus können Rechenzentren weitere Zertifizierungen erwerben. Beispielsweise genannt seien hier Zertifizierungen im Bereich Sicherheit (DV-Grundschutz, PCI), im Bereich Verfügbarkeit (Tier 1 bis 4) oder im Bereich Umwelt (Blauer Engel, EU Code of Conduct).

Die Kosten für die Nutzung von Racks und Cages in einem Dienstleistungs-Rechenzentrum sind von verschiedenen Faktoren abhängig. Die Kosten und Preise für die Leistungen eines Service-Datacenters setzen sich hauptsächlich aus diesen Komponenten zusammen: Dem Qualitätslevel bzw. der Tier-Klasse  (Tier 1 bis 4) des Rechenzentrums, der Anzahl der angemieteten Höheneinheiten oder Racks beziehungsweise der Größe des Cages, der Laufzeit des Vertrages, der Bandbreite und des Traffics des Internet Uplinks sowie den Remote Hand Services. Die Stromkosten werden in der Regel separat abgerechnet.

Kostentransparenz und wirtschaftliche Lösung für Unternehmen

Beim DOKOM21 Service-Rechenzentrum profitieren Sie von Anfang an von voller Kostentransparenz und einer wirtschaftlichen Lösung, die sich für Ihr Unternehmen rechnet. Sie nutzen die Skaleneffekte eines hochmodernen Service-Rechenzentrums und energieeffiziente technische Anlagen. Modernste Sicherheitstechnik, redundante Stromversorgung, energieeffiziente Kühlung und eine carrierneutrale, leistungsstarke Internetanbindung stehen für Sie bereit. Im Gegenzug können Sie auf eigene Investitionen in die technische Gebäude-Infrastruktur verzichten. Zudem sparen Sie die Kosten für Wartung und eigenes Betriebs- und Sicherheitspersonal.

Um die Energiekosten für Sie nachvollziehbar und korrekt zu bestimmen, messen wir den individuellen Stromverbrauch Ihrer Hardware. Die Strompreise und der Verbrauch sind für Sie jederzeit transparent und Sie zahlen nur das, was Ihre Server wirklich verbrauchen.

Das DOKOM21 Dienstleistungs-Rechenzentrum bietet Ihnen eine individuelle Unterbringung für Ihre Server, die sich Ihren Anforderungen und dem steigenden Datenwachstum anpasst. Dabei stehen Ihnen Kapazitäten zur Auslagerung ihrer IT-Infrastruktur von einer Höheneinheit (HE) über Drittel-Racks mit 13 HE bis hin zu einem ganzen Rack (42 HE). So können auch kleine Unternehmen und Mittelständler von den Angeboten profitieren. Schicken Sie uns einfach Ihre Anfrage und sagen Sie uns, für welche Rechenzentrumsdienstleistungen Sie sich interessieren. Gerne beraten Sie unsere Rechenzentrumsexperten persönlich und unterbreiten Ihnen ein individuelles Angebot.

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