Blade-Server beeinflussen Klimatisierung und USV

Infrastrukturen für Serverfarmen

16. Oktober 2008, 22:00 Uhr | Ralf Riba/jos

Die Klimatisierung leistungsstarker Rechner - zum Beispiel als Blade-Server - erfordert neue Denkansätze bei der Stromversorgung und der Kühlung. Auch die Mittelständler setzen immer mehr auf Blades und benötigen meist für ihre Belange passende Infrastrukturlösungen.

Die Konsolidierung von verteilten Serverumgebungen in zentrale Serverfarmen und der Einsatz der auch im Mittelstand an Bedeutung gewinnenden Blade-Server-Technik punkten zunächst durch einen hohen Return on Investment für die Betreiber. Neben der Ersparnis von Energieausgaben werden die Gesamtkosten natürlich auch durch zentrale Services und Wartung begünstigt. Gleichzeitig erhöhen sich jedoch auch die Anforderungen an die in kritischer Datenumgebung eingesetzte Technik. Dies gilt besonders für Konzepte in den Bereichen der Klimatisierung und Stromversorgung. Genau diese nämlich sind zwei der wesentlichen Garanten für die Verfügbarkeit der gesamten Unternehmenskommunikation.

Vor allem die Klimatisierung der leistungsstarken Rechner fordert völlig neue Denkansätze: Plante man in der Vergangenheit mit maximal 2 bis 3 kW Kühlleistung pro 19-Zoll-Rack, benötigt ein mit vier Blade-Chassis ausgestattetes Kabinett nunmehr bereits bis zu 24 kW, um die hochgetakteten Geräte adäquat per High-Density-Kühlung zu versorgen.

High-Density-Kühlung

Die Betrachtung einer klassischen Raumkühlung macht die veränderten Bedingungen an die Infrastruktur schnell deutlich: Die Klimatisierung mit Lufteinführung über einen Doppelboden ist allgemeine Praxis, allerdings bei einer Wärmebelastung von rund 5 kW pro Rack. Insbesondere bei gewachsenen Rechenzentren bietet darüber hinaus die High-Density-Kühlung einen echten Investitionsschutz: Bei weiterer Nutzung der bestehenden Raumklimatisierung lässt sich damit der punktuell überdurchschnittlichen Wärmebelastung durch Blade-Server-Racks oder anderen Hot-Spots direkt am Rack entgegenwirken.

Produkte dazu bietet zum Beispiel Emerson Network Power unter dem Brand Liebert mit der Produktserie XD an. Es handelt sich dabei um ein offenes Kühlsystem, das bis zu 27 kW Wärmebelastung pro Rack zusätzlich zu einem möglicherweise vorhandenen Doppelboden abführt. Die wie überdimensionale Dunstabzugshauben anmutenden Geräte und die vertikal angebrachten Inrow-Kühler lassen sich gewissermaßen punktgenau in belasteten Gangbereichen installieren und sind sowohl für Neubauten als auch für die Nachrüstung geeignet.

Eine komplette RZ-Struktur in einem Schrank

Eine besonders für den Mittelstand geeignete Lösung soll die XDFN-Reihe desselben Herstellers sein: Das Schrankgehäuse der XDFN ist mit integrierter Stromversorgung konzipiert und bietet darüber hinaus die komplette Infrastruktur eines kleinen Rechenzentrums. Ausgestattet mit Zugangskontrolle, Remote-SNMP-Überwachung und einer optionalen Löschanlage bewältigt das System eine Wärmedichte von bis zu 24 kW und ist somit abhängig von der Ausstattung für den Einsatz von bis zu vier Blade-Servern geeignet. Ein redundantes Kühlmodul sichert das System bei Ausfall oder Wartung, bei Spannungsausfall schaltet sich automatisch eine Notbelüftung zu.

In verteilten Infrastrukturen übernimmt die XDFN die Aufgabe eines Stand-alone-Workgroup-Rechen-zentrums" und bildet somit eine Satellitenfunktion für vom Rechenzentrum entfernt bestehende Einrichtungen. Klassisches Beispiel sind Produktionsumgebungen mit hohen Datenanforderungen.

Die eigentliche Stärke der XDFN liege aber insbesondere in mittelständischen IT-Strukturen, so der Hersteller. Kaufmännische Entscheidungsfaktoren wie Skalierbarkeit, geringe Installationskosten gehen seiner Einschätzung nach mit der technischen Passgenauigkeit des Systems einher. Am Einsatz von performanten Blade-Server-Strukturen kommt der Mittelstand nicht vorbei, Investitionen in Rechenzentren stehen jedoch wirtschaftlich in keiner Relation. Exakt dort soll das Schrankkonzept Pluspunkte sammeln.

Zwar wird durch die Konsolidierung von ehemals verteilten Serverumgebungen und der damit einhergehenden hohen Konzentration digitaler Dienste die Flexibilität von Unternehmen wesentlich erhöht, richtig ist aber auch, dass ein konzentriertes Datenaufkommen eine erhöhte Redundanz im Netzumfeld wie auch bei der Energieversorgung erfordert.

Knackpunkt Voice over IP

In welchem Umfang die Unternehmenskommunikation von den Sicherungsmechanismen einer zentralen Infrastruktur abhängt, wird spätestens mit dem Einsatz von VoIP in Zusammenhang mit Power over Ethernet klar. Ein Spannungsausfall innerhalb der IT-Struktur würde unweigerlich zum Ausfall des Datennetzes als auch der Telefonie führen. In dieser Konstellation der kommunikativen Abhängigkeit von einem zentralen Knotenpunkt wird das Thema der Sicherheit zu einem festen Bestandteil einer jeden Infrastruktur.

Das speziell für diesen Bereich entwickelte Stromversorgungskonzept mit der Bezeichnung GXT2 basiert auf der Doppelwandlertechnik und schützt Daten und Voice-Strukturen vor Spannungsausfällen und -spitzen gleichermaßen wie vor "Rauschen", das durch unsauberen Strom entsteht. Sie erfüllt somit nicht nur die Aufgabe der Redundanz sondern sorgt auch für eine gute VoIP-Sprachqualität. Die 19-Zoll-fähige GXT2 (in sechs HE) hat eine Leistung von 10 kVA und kann in Verbindung mit weiteren GXT2 redundant eingesetzt oder durch den parallelen Betrieb für Lasten von bis zu 30 kVA installiert werden. Sie eignet sich damit laut Hersteller sowohl für Blade-Server als auch für die mit hohem Energiebedarf verknüpften PoE-VoIP-Switches.

Mit der Multilink-Software ist es möglich, einzelne Server oder Workstations über den Status der USV zu informieren und über ein Low-Power-Signal einen datenverlustfreien Shutdown von Applikation und Betriebssystem durchzuführen. Der Service für die Geräte ist einfach: Die Rackmount-Version der GXT2 ist hot-swapable, auch die Batterien kann der Anwender selbst austauschen.

Wie die gesamte XDFN-Schranklösung ist die GXT2 USV über SNMP steuerbar. Alarme oder Statusmeldungen lassen sich remote abrufen. Die Leistung reicht bei Bedarf bis hin zu einer dauerhaften Kontrolle der USV-Batterien. Über eine interne DC-Widerstandsprüfmethode wird im 24/7Modell zu jeder Zeit der Zustand der Batterie überprüft. Dabei misst das System die Zellen- oder Blockspannung, den Entladestrom und die Temperatur. Bei Über- oder Unterschreiten von Schwellwerten löst das System unmittelbar einen Alarm aus. Der Anwender kann alle relevanten Daten über SNMP einsehen, möglichen Ausfällen wird somit effektiv und zeitnah entgegengewirkt.


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