Praxis: Infrastruktur und Verkabelung
Transformation eines RZs
Die MAN Truck & Bus AG mit Sitz in München ist das größte Unternehmen innerhalb der MAN-Gruppe und Anbieter von Nutzfahrzeugen und Transportlösungen. Da die bestehenden Rechenzentren in München zu klein geworden waren, mietete man neue Rechenzentrumsflächen bei T-Systems an. Die Planung der Basisinfrastruktur und Verkabelung des neuen Rechenzentrums übernahm Weiss IT Solutions. Seit Mitte 2009 wird die komplette Rechenzentrumsumgebung von MAN durch T-Systems im Rahmen eines aufwändigen Transformationsprojekts von Housing in Hosting umgestellt. Die Transformation soll bis Anfang 2012 abgeschlossen sein.Die Betreiber von Rechenzentren stehen heute vor großen Herausforderungen. Zum einen wachsen die Zahl der IT-Anwendungen und die zu speichernde Datenmenge rasant. Dies erfordert höhere Rechenleistung und damit mehr Server-Hardware. Neben den Stromkosten für den Betrieb fallen zudem die Ausgaben für die Kühlung an. Nach Angaben des Analystenhauses IDC kommen auf jeden Dollar, den man für einen neuen Server ausgibt, nochmals 50 Cent für Stromversorgung und Kühlung. Daher geht es darum, die bestehende IT- und Gebäudeinfrastruktur energieeffizient zu betreiben und dennoch ausreichend zu kühlen. Schließlich müssen die Server ausfallsicher und hochverfügbar sein.
Diese Herausforderungen gelten auch für die MAN Truck & Bus AG (MAN Nutzfahrzeuge Gruppe) mit Sitz in München. Sie ist das größte Unternehmen innerhalb der MAN-Gruppe und einer der führenden internationalen Anbieter von Nutzfahrzeugen und Transportlösungen. Die rund 31.000 Mitarbeiter stellen weltweit an 15 Produktionsstandorten Lkw und Busse her, zudem Motoren und Achsen. Für die Rechenzentren von MAN Truck & Bus war bis 2009 der MAN-interne IT-Dienstleister MAN IT Services (MIT) zuständig, der mittlerweile zu IBM und T-Systems gehört. Als das bestehende Rechenzentrum in München beim Platzbedarf an seine Grenzen stieß, suchte der Dienstleiter Anfang 2008 nach geeigneten Räumen für eine Erweiterung. Ende März 2008 entschied sich MIT dazu, Rechenzentrumsräume mit zwei Brandabschnitten in München anzumieten. Damit waren bereits die Brandschutzvorgaben eingehalten, da durch die getrennten Abschnitte die Brandausbreitung durch Flammenwirkung und heiße Rauchgase, Wärmestrahlung und Ausbreitung von kaltem Rauch verhindert wird. Die Kaltluft strömt über den Doppelboden zur Kühlung direkt zu den Servern.
Hintergrund: Die Luftführung spielt im Rechenzentrum eine wesentliche Rolle für die Klimatisierung. Sehr wichtig dabei sind die klare Trennung von Kalt- und Warmluft sowie die Vermeidung von unnötigen Luftströmen im Rechenzentrum. Beispiel Doppelboden: Über ihn wird im Rechenzentrum von MAN Truck & Bus die Kaltluft zur Kühlung verteilt und auch zur Kabelführung verwendet. Der Doppelboden muss sehr gut abgedichtet sein, um so genannte Leckage-Luft zu vermeiden, die dann zur Vermischung von Kalt- und Warmluft und damit thermischen Kurzschlüssen führt.
Bestehendes Rechenzentrum zu klein
Auch in den Racks und den Kabeldurchführungen gilt es, Leckage zu vermeiden. Zudem empfiehlt es sich, die Server in den Racks so zu installieren, dass die Ansaugseite dem Kaltgang zugeordnet und die Ausblasseite zum Warmgang hin ausgerichtet ist. Mischanordnungen zerstören umgehend das Klimamodell, nach dem die Rechenzentrumsfläche ausgelegt ist. Unter anderem für die Einhaltung diese Punkte zeichnete Weiss IT Solutions bei der Planung und Konzeption der Infrastruktur des neuen Rechenzentrums von MAN Truck & Bus verantwortlich, für die das Unternehmen den Auftrag erhalten hatte.
Weiss mit Sitz in Warngau/Holzkirchen bietet mit seinen derzeit etwa 160 Mitarbeitern an 20 Standorten ein umfassendes Leistungsspektrum auf dem Gebiet der Managed Services und Industrial IT - von der Beratung und Planung über die Beschaffung und Implementierung bis hin zu Support und Logistik. Hans-Peter Weiß hat das Unternehmen 1991 als Systemintegrator mit dem Schwerpunkt Netzwerktechnik gegründet.
Planung der Infrastruktur
Beim neuen Rechenzentrum von MAN übernahm Weiss in enger Abstimmung mit T-Systems die Detail-Planung und -Installation der Gebäude-Infrastruktur (Fläche, Strom, Klima). Das Unternehmen konzipierte, installierte und testete die grundlegende IT-Infrastruktur aufgrund der Rahmenbedingungen der Mietfläche. Dazu gehören die Definition der Anforderungen für die Server-Racks (Art, Bestückung, Anordnung), das Netzwerkdesign mit passiver Verkabelung, LAN-Verkabelung, WAN-Anbindung, Storage (SAN) und die Gestaltung der Backup-Lösung. Zum Pflichtenheft gehörte zudem die Dokumentation der neuen Umgebung und der neuen Betriebs-Prozesse wie Zutrittsregelung oder Anlieferung.
Beim Design der Basis IT-Infrastruktur orientierte sich Weiss an den strengen Vorgaben des LAN-Guides von MAN Truck & Bus. Diese hausinterne Vorschrift legt genau fest, wie das Netzwerk inklusive Verkabelung in den Rechenzentren an allen Standorten auszusehen hat. Dazu gehören Richtlinien für Firewall, Verwaltung der IP-Adressen, Switches oder die passive Verkabelung (Kupfer, Glasfaser, Server-Schränke) bis hinunter zur Festlegung von Produkten einzelner Hersteller, die in den Rechenzentren an allen Standorten des Unternehmens zum Einsatz kommen dürfen. Damit will MAN Truck & Bus einen einheitlich hohen Qualitätsstandard in seinen Rechenzentren garantieren. Weiss hat so die zwei WAN-Anbindungen vom bestehenden MAN-Rechenzentrum in das neu angemietete Rechenzentrum geplant, ebenso die Verbindung von den Schalträumen zu den zwei Zonen des Rechenzentrums. Um Hochverfügbarkeit zu gewährleisten, ist die zonenübergreifende Verkabelung redundant ausgelegt.
Grundsätzliches Ziel war es, die Komplexität der Verkabelung zu verringern. Dazu setzte Weiss auf so genannte Top of Rack (ToR)- beziehunsweise Bottom of Rack (BoR)-Switches in den Server-Racks. Wie aus der Bezeichnung hervorgeht, werden die ToR/BoR-Switches oben und unten in den Racks angebracht. Dadurch vereinfacht sich die Verkabelung. In den ToR/BoR-Switchen laufen die Verbindungen für die Ports der Server zusammen. Die ToR/BoR-Switches sind über Glasfaser-Trunk-Kabel innerhalb der Zonen mit den zentralen Core-Switches verbunden.
Die Trunk-Kabel sind in diesem Fall zwölffaserige, beidseitig mit SC-Steckern vorkonfektionierte Multimode-Mehrkanalkabel. Die Verbindung der LWL-Patch-Felder zwischen den Netzwerk- und den Server-Racks erfolgt mit zwei Trunk-Kabeln auf unterschiedlichen Wegen innerhalb der Zone. Die positiven Folgen sind kleinere Kabelwege und eine geringere Brandlast, da weniger brennbares Material vorhanden ist. Dieser Ansatz schafft zudem eine passive Redundanz mit einfachsten Mitteln.
Doch auch für die Energieeffizienz bringt der geringere Platzbedarf Vorteile. Wegen der hohen Packungsdichte des Kabels bleibt im Server-Schrank mehr Platz für die Kühlung. Da zudem der Luftstrom weniger beeinträchtigt ist und kaum Luftverwirbelungen entstehen, arbeitet die Klimatisierung im Schrank wesentlich effizienter und spart wertvolle Energie ein. Der gleiche Effekt ergibt sich im Doppelboden.
Vor der Spezifikation der WAN- und LAN-Verkabelung mussten die Planer die zu übertragenden Datenmengen sowie die notwendige Bandbreite und Kabellänge abschätzen. Zudem durfte die Verkabelung nicht zu kostspielig sein. So galt es abzuwägen, wo genau man Multimode- oder Singlemode-Glasfaserkabel einsetzt. Multimode-Kabel kommen für Verbindungen innerhalb der Zone zum Einsatz, Singlemode-Kabel für die zonenübergreifenden Verbindungen und die WAN-Verbindung nach außen. Singlemode-Fasern sind im Vergleich zu Multimode-Fasern auf Grund ihrer Bauweise deutlich preiswerter in der Herstellung, jedoch entstehen Mehrkosten bei der Anschlusstechnik (Pigtails, Kupplungen, Patch-Kabel, SFP-Module). Singlemode-Kabel gewährleisten jedoch eine bessere Langstreckenübertragung (mehr als 100 km). Die Zonen des Rechenzentrums sind mit redundanten 10-Gigabit-Ethernet-Links verbunden, innerhalb der Zonen kommt gebündeltes 4 × 1 Gigabit Ethernet zum Einsatz. Kupferkabel nutzt man unter anderen für das Out-of-Band-Management. Nach der Verlegung der Kabel hat Weiss die Kabel auf ihre Qualität getestet und in Messprotokollen dokumentiert.
Gute Klimatisierung und Potenzial für Wachstum
Neben der Planung der WAN/LAN-Umgebung, der Verkabelung und dem Aufbau der Server- und Netzwerk-Racks hat Weiss auch die Storage-Anforderungen für das neue Rechenzentrum definiert. Die Fachleute installierten ein Storage Area Network (SAN) mit Fibre Channel als Protokoll und Glasfaserkabel als Übertragungsmedium. Die Storage-Kapazität ist sehr großzügig bemessen, da auch Daten der kompletten MAN-Gruppe dort gespeichert sind. Zudem ist genügend Platz für Erweiterungen vorhanden.
Fazit
Die Planer und Experten von Weiss und T-Systems konnten das neue Rechenzentrum inklusive IT-Basisinfrastruktur pünktlich und ordnungsgemäß an MAN Truck & Bus übergeben. Damit steht dem Unternehmen jetzt ein Data Center mit optimierter Stromversorgung und Klimatisierung zur Verfügung, das genügend Spielräume für Erweiterungen und neue Server-Projekte bietet. Es gibt im Rechenzentrum zwei getrennte Zonen für besseren Brandschutz mit der Option, weitere (Teil-) Zonen hinzuzufügen.
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