Vorsicht vor Brandstellen hinter der Firewall

Vorsicht vor Brandstellen hinter der Firewall (Fortsetzung)

Problem-Konzentrationen
Ein wesentlicher Gefahrenherd sind immer wieder auch Zielkonflikte bei der Planung, der Einrichtung und dem Betrieb von Serverräumen und Rechenzentren. Ein solcher Zielkonflikt besteht beispielsweise in der Bereitstellung der Stromversorgung und der Vermeidung von hitzebedingten Leistungseinbußen. Redundante Stromversorgung führt zu deutlich erhöhter Verlustwärme. Auch die zunehmende Packungsdichte und der Versuch, durch Verringerung der Stellfläche Raumkosten zu sparen, führen zu Problemen bei der Klimatisierung.
Problematische Wärmekonzentrationen (»Hot Spots«) sind hier das Stichwort. Solche Wärmekonzentrationen können an verschiedenen Stellen entstehen und die Leistungsfähigkeit der IT beeinträchtigen. Im Server selbst sind die CPUs die größten Wärmesünder. Da von diesen relativ kleinen Flächen fast die gesamte Verlustwärme eines Servers stammt, sind die Anforderungen an die Kühlung hier besonders groß. Wärmenester entstehen auch dann, wenn der Rechner-Schrank fehlerhaft oder schlampig verkabelt ist, so dass die Abfuhr der erhitzten Luft unterbrochen oder behindert wird. Nicht zuletzt spielt aber auch die Anordnung der Schränke im Raum eine wichtige Rolle. Immer noch stehen in vielen Rechnerräumen die Serverschränke buchstäblich mit dem Rücken zur Wand oder sind so angeordnet, dass die erhitzte Luft nicht abgeführt, sondern teilweise wieder in den Kühlstrom zurückgelenkt wird.

Kühlung direkt an der Problemstelle
Kühlung ist also ein wesentlicher erfolgskritischer Faktor beim Betrieb von Rechnerschränken und Serverräumen. Und die höchst differenzierten Anforderungen an die Kühlung lassen sich nicht nach Schema F erfüllen. Der Kerngedanke muss sein: Maßnahmen zur Hitze-Abführung müssen an dem Punkt ansetzen, wo problematische Wärmeentwicklung stattfindet. Hier empfehlen sich ganzheitliche, modulare und skalierbare Lösungen. Die tatsächlichen Anforderungen des Einzelfalls müssen dabei genau erhoben und bei der Planung und Umsetzung berücksichtigt werden. Bei der Umrüstung bestehender Standorte kann eine Thermografie oder eine Analyse mit Hilfe computergestützter Strömungssimulation sehr sinnvoll sein: Sie hilft bei der eindeutigen Identifizierung von Schwachstellen, die es möglichst kosteneffizient zu beheben gilt. Im Falle einer Neu-Errichtung lassen sich schon bei der Raumplanung die Führung der Luftströme oder der Kühlmittelkreisläufe so berücksichtigen, dass Hitzegefährdungen durch problematische Wärmekonzentrationen von vornherein minimiert werden.
Auf die individuellen Anforderungen der jeweiligen Situation können dann die geeigneten Klimatisierungsmethoden angewandt werden: von den baulichen Gegebenheiten (Lage im Gebäude, Raumhöhen etc.) über die Luftführung (Doppelboden, Doppeldecke, abwechselnd angeordnete Heiß-Kalt-Luftführung und die eingesetzten Kühlungskomponenten bis hin zu einzelnen Maßnahmen am Rack und am einzelnen Server. Mittlerweile gibt es für jede klimatische Herausforderung spezifische und geeignete Techniken und Komponenten. Hier können nur einige aktuelle Beispiele angeführt werden.
So bügelt der vollständige oder teilweise Einsatz von Flüssigkühlung einige der Schwachpunkte der Luftkühlung aus. Flüssigkeits-gekühlte Prozessoreinheiten haben sich in verschiedenen Ausprägungen bei extremen Packungsdichten der Komponenten und hohen Verlustleistungen bereits vielfach in der Praxis bewährt.
Luft-Wasser-Wärmetauscher sind dort am Platz, wo hohe Kühlleistung und effiziente Luftführung gefragt sind. Durch horizontale Luftzuführung lassen sich bis zu 20 kW Verlustwärme abführen: Damit vermeidet man etwa die häufig zu beobachtenden Wärmekonzentrationen im oberen Bereich des Schrankes.
Des Weiteren trägt ein modularer Aufbau dazu bei, die gesamte Klimatisierung skalierbar zu halten. Die Erweiterbarkeit der Klimatisierungslösung ist im Übrigen auch ein wesentlicher Aspekt der Investitionssicherheit für die gesamte Anlage. Durch die Berücksichtigung der Zukunftssicherheit einer Einrichtung von Anfang an reduziert man zugleich künftige Erweiterungskosten.

Modulare Kühlsysteme
So lassen sich vor dem Hintergrund des großen Angebots verfügbarer und bewährter Komponenten modular Kühlsysteme aufbauen, die für die konkreten Anforderungen hin optimiert sind. Zusammen mit einer intelligenten Stromversorgung, den geeigneten Rechner-Schränken und einer laufenden Überwachung erhöhen sie bei vergleichsweise überschaubare Kosten deutlich die physikalische Sicherheit des Rechnerraums und schaffen die geeignete Umgebung, in der unternehmenskritische Informationstechnologie ihre volle Leistung entfaltet kann. Ralf Dahmer ist Director Product Mana­gement IT-Solutions bei Rittal in Herborn.

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