Energie-Management für hochverfügbare IT
Konzepte zur modularen Stromverteilung
Im Server-Schrank sorgen rechenintensive Applikationen in Verbindung mit dicht gepackter Server-Technik dafür, dass der Leistungsbedarf weiter wächst. Dieser Trend führt zu deutlich höheren Anforderungen an die Stromversorgung in IT-Umgebungen als bisher. Umfassende Lösungskonzepte aus USV, Stromverteilung und intelligenten Steckdosenleisten bringen Administratoren nicht nur mehr Überblick, sie senken auch den Planungs- und Montageaufwand.
Bis vor wenigen Jahren reichte es aus, wenn Server-Schränke mit einfachen, einphasigen Mehrfachsteckdosenleisten mit einer Belastbarkeit von 16 A ausgestattet wurden. Heute sind die Energieanforderungen der IT-Komponenten größer und steigen stetig an. Damit wachsen auch die Ansprüche an die Energieabsicherung und -verteilung. Modulare Konzepte können hier Vorteile bringen, sofern sie redundant ausgelegt sind und mehrere voneinander unabhängige Stromkreise integrieren.
In der Regel gelangt die eingespeiste Energie über eine Niederspannungsschaltanlage ins Unternehmen. Zur weiteren Verteilung im Rechenzentrum bieten sich modulare Stromverteilerschränke an. Hier gibt es Lösungen auf dem Markt, die zwar ein Elektriker installieren muss, bei denen jedoch später auch Laien Unterverteilungen umstecken können. Denn die Unterverteilungen sind als VDE-zertifiziere Module mit Berührungsschutz ausgeführt. Auch die Stromverteilung in den Server-Schränken ist heute oft so ausgelegt, dass für Änderungen kein Elektriker mehr notwendig ist.
Die USV
Eine der wichtigsten Komponenten des Energie-Managements im Rechenzentrum ist die unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV). Moderne IT-Umgebungen befinden sich ständig im Umbau und weisen einen hohen Energiebedarf auf. Hier bietet es sich an, auf modulare USV-Konzepte zu setzen, die mit den Anforderungen des Rechenzentrums wachsen. Außerdem lässt sich damit die notwendige Redundanz für Hochverfügbarkeitsumgebungen kostengünstig sicherstellen. So kann zum Beispiel eine modulare USV mit vier 40-kW-Modulen plus ein zusätzliches Modul eine Rechnerleistung von 160 kW mit n+1-Redundanz absichern. Im Gegensatz dazu müssten bei einer konventionellen Lösung zwei eigenständige 160-kW-USV-Systeme die notwendige Redundanz herstellen.
Intelligente Steckdosenleisten
Beim Power-Management auf Schrankebene zählen vor allem Übersichtlichkeit, Ordnung und einfache Handhabung. Idealerweise verfügen Steckdosenleisten für Rechenzentren über verschiedene Einsätze - etwa für unterschiedliche Länder. Bei modernen Steckdosenleisten lassen sich diese Einsätze sogar im laufenden Betrieb austauschen. High-end-Systeme verfügen zudem über HTTP- beziehungsweise SNMP-Überwachungs- und -Management-Optionen sowie über eine Benutzerverwaltung, die garantiert, dass nur autorisiertes Personal die Steckdosenleiste konfigurieren kann. Manche Server-Schränke verfügen in ihrer Grundausstattung bereits über eine vertikale Trägerschiene für die dreiphasige Einspeisung und reduzieren damit den Verkabelungs- und Montageaufwand erheblich. Denn der Monteur rastet die Steckdosenmodule einfach in diese Schiene ein.
Bestehen in einem Rechenzentrum hohe Anforderungen an die Sicherheit, ist es sinnvoll, eine autonome Energieabschaltung zu implementieren. Diese schaltet im Gefahrfall den Strom aus oder führt mit Hilfe einer RZ-Überwachungssoftware einen geregelten "Shut down" durch. Dies geschieht, wenn die Überwachung eine kritische Situation wie Rauch- oder Feuerbildung erkennt.
Einzelstrommessung
Auf der diesjährigen Cebit stellten außerdem mehrere Anbieter aktive oder intelligente Power-System-Module vor, die nicht nur den Gesamtstromverbrauch messen, sondern den Energiebedarf an jedem Steckplatz. Somit erhält der Administrator die Verbrauchswerte einzelner Server und Peripheriegeräte und kann sie über die Schrank- oder RZ-Überwachung verwalten. Diese intelligenten PDUs zeigen die Verbrauchswerte auch über LEDs und Displays an. Bei den Modulen von Rittal wird die Darstellungslogik automatisch an die Einbaulage angepasst, um eine Fehlinterpretation auszuschließen. Die farbliche Kodierung der LEDs folgt meist dem Ampelprinzip: Grüne LEDs zeigen, dass gefahrlos weitere Verbraucher angeschlossen werden können. Gelb weist auf einen erhöhten Stromfluss auf dem Modul hin: Vor dem Anschluss weiterer Geräte sollte auf deren Anschlussleistung geachtet werden. Rot signalisiert, dass ein weiterer Verbraucher die Stromversorgung überlasten würde.
Seit Juni 2007 schreibt die DIN VDE 0100-410 bei allen Neuinstallationen elektrischer Systeme in Deutschland den Einbau von Fehlerstromschutzschaltern (FI-Schalter) vor, falls in den Gebäuden technische Laien tätig sind. Das heißt, die Steckdosenleisten, alle Unterverteiler und die Stromverteilerschränke müssen durch integrierte Schutzschalter abgesichert sein. Diese Schalter verhindern, dass Differenzströme Menschen gefährden. Differenzströme entstehen, wenn über einen Leiter - beispielsweise ein nicht ausreichend isoliertes Kabel - Strom aus dem System abgeleitet wird.
Fazit
Modulare Systeme, die die Energieflüsse in Rechenzentren verteilen, verwalten und absichern, bringen dem RZ-Leiter mehr Überblick und vereinfachen Anpassungen. Dabei sollten sich USVs, Stromverteilerschränke und intelligente Steckdosenleisten in ein RZ-Management-System einbinden lassen und aufeinander abgestimmt sein. Zudem können solche Systeme den Planungs-, Montage- und Verkabelungsaufwand erheblich reduzieren.
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