Was ist ein Rechenzentrum?

Voraussetzungen für ein modernes Rechenzentrum

Da Rechenzentren so viele kostspielige IT-Geräte enthalten, gelten für sie besondere Anforderungen an Sicherheit und Stromversorgung.

• Ausreichende, zuverlässige Stromversorgung: Die Geräte in einem Rechenzentrum benötigen häufig sehr viel Strom, und zwar aus einer Quelle, die durch eine sofort verfügbare Notstromversorgung vor Unterbrechungen sicher ist. Virtualisierte Rechenzentren oder Software-Defined Datacenter sind effizienter und benötigen viel weniger Strom als herkömmliche Rechenzentren.
• Kühle Umgebung: Die Stromversorgung und die Geräte in einem Rechenzentrum erzeugen viel Wärme, sodass Rechenzentren für einen optimalen Betrieb häufig Kühlsysteme verschiedener Art benötigen. Wasser kann Computer zerstören, daher können Geräte in einem Rechenzentrum nicht mit Sprinkleranlagen vor Feuer geschützt werden. Stattdessen können chemische, feuerhemmende Systeme eingesetzt werden, die Flammen ersticken, ohne elektronische Geräte zu beschädigen.
• Physische und virtuelle Sicherheitsmaßnahmen: Sicherheit ist aufgrund der enthaltenen geschäftskritischen Anwendungen und Informationen ein wichtiger Aspekt für jedes Rechenzentrum. Eine Sicherheitsverletzung, bei der sensible Kunden- oder Unternehmensdaten offengelegt werden, kann Hunderttausende von Dollar kosten und im schlimmsten Fall die Marke und das Business eines Unternehmens zerstören. Sowohl physische als auch virtuelle Sicherheitsmaßnahmen sind notwendig, um die Sicherheit eines Rechenzentrums zu gewährleisten und Unternehmen vor Datenlecks zu schützen. Ein Rechenzentrum muss mit physischen Sicherheitsvorkehrungen wie Schlössern, Videoüberwachung und Zugangsbeschränkungen vor Diebstahl geschützt werden. Software für Netzwerk- und Anwendungssicherheit kann wesentliche virtuelle Sicherheitsmaßnahmen bereitstellen.
  

Tiered Datacenter

Rechenzentren können unterschiedliche Ebenen an Sicherheit, Latenz und Ausfallsicherheit aufweisen. Diese Ebenen werden als „Tiers“ bezeichnet. Im Tiered Datacenter können Daten hierarchisch gespeichert werden: Dateien und Daten für Anwendungen, auf die Anwender am häufigsten zugreifen oder die eine sehr hohe Performance erfordern, werden auf einer Ebene gespeichert, und Daten, auf die seltener zugegriffen wird, auf einer anderen. In SaaS-Modellen (Storage as a Service), die auf der Public Cloud basieren, sind Tiers mit geringer Latenz in Allgemeinen kostspieliger als Tiers mit höherer Latenz.

Die Tier mit der geringsten Latenz und dem schnellsten Zugriff befindet sich in der Regel am nächsten bei den Anwendern, damit diese täglich problemlos damit interagieren können. Die schnellste Tier wird als Tier 0 bezeichnet. Businesses wie Finanzdienstleistung oder die medizinische Forschung, die High Performance-Computing für Big Data-Analysen einsetzen, sind häufige Anwender von Tier-0-Storage. Storage-Tiers mit geringerer Performance können als Backup für die primäre Tier oder als Storage für Daten dienen, auf die seltener zugegriffen wird. Archivierte Daten können sich in der niedrigsten und kostengünstigsten Storage-Tier befinden, wo hohe Latenz kein großes Problem darstellt.

Virtualisierung von Rechenzentren

Physische Rechenzentren sind durch den verfügbaren Platz und ihre Abhängigkeit von Hardware und Geräten limitiert. Jetzt können Server virtualisiert werden, wobei Rechenleistung und Arbeitsspeicher in einer virtuellen Maschine von der Hardware getrennt sind. Administratoren können über Rechenzentrumsvirtualisierung eine virtuelle Rechenzentrumsinfrastruktur mit Remote-Servern zur gemeinsamen Nutzung von Workload und Storage erstellen. Ein virtuelles Rechenzentrum benötigt weniger Geräte, weniger Strom und weniger Platz als ein herkömmliches physisches Rechenzentrum. Wenn mehr Storage- oder Verarbeitungsressourcen benötigt werden, kann ein virtuelles Rechenzentrum außerdem durch sogenanntes „Cloud Bursting“ auf eine Public oder Private Cloud zugreifen. Virtuelle Rechenzentren werden auch als Software-Defined Datacenter bezeichnet, weil sie alle Services, einschließlich Networking und Storage, per Software und nicht per Hardware bereitstellen.

Cloud-Serviceanbieter können virtualisierte Rechenzentren als Service zur Verfügung stellen und dabei Management und Bereitstellung für den Kernbetrieb sowie für Networking und Storage eines Unternehmens übernehmen. Diese Anbieter nutzen virtuelle Netzwerke, Storage und Server mit mehreren verschiedenen Unternehmen gemeinsam, wobei Storage-Platz und Workload-Verarbeitung je nach Bedarf zwischen Servern verschoben werden. Ein Unternehmen kann eine Private Cloud für den gleichen Zweck auch in seiner eigenen Infrastruktur erstellen oder eine Kombination aus Private und Public Cloud verwenden, was als Hybrid Cloud-Umgebung bezeichnet wird. Ein virtuelles Rechenzentrum kann zusammen mit einem bestehenden physischen Rechenzentrum eingesetzt werden. Ebenso können Unternehmen mit modernen Rechenzentrumsgeräten ein vollständig virtuelles Rechenzentrum betreiben. Eine Hyperconverged Infrastructure (HCI) integriert Computing-, Storage- und Networking-Geräte sowie Virtualisierungssoftware und optimiert sie für den Betrieb als ein einzelnes System. In einer HCI werden alle Funktionen des Rechenzentrums auf Software ausgeführt, die eng in die Hardware integriert ist. Dank dieses softwarebasierten Ansatzes können Storage-Aufgaben und -Vorgänge automatisiert werden, für die bisher die Serverhardware manuell angepasst werden musste.

Rechenzentrumstransformation

Moderne Unternehmen versuchen zurzeit, die Vorteile der neuen IoT-Technologie zu nutzen, um mehr über ihre Kunden zu erfahren und sie besser einzubinden. Die Datenerfassung und -analyse, die diese Art von Recherche unterstützt und eine optimierte Kundenerfahrung bietet, erfordert die Transformation von Rechenzentren durch Virtualisierung, HCI und die Cloud. Dadurch können Rechenzentren flexibel und in Echtzeit auf Workload-Schwankungen reagieren sowie größere Datenmengen verwalten. Software-Defined Datacenter können weitaus kosteneffizienter als physische Rechenzentren erstellt und gewartet werden. Durch eine virtuelle Rechenzentrumsinfrastruktur, insbesondere in Kombination mit einer Private oder Public Cloud, können Unternehmen Kosten für physische Infrastruktur, Raum und Strom einsparen. Virtualisierte Rechenzentren bieten Unternehmen außerdem mehr Flexibilität bei der Auswahl ihrer Hardware, da Cloud-basierte IaaS-Plattformen (Infrastructure as a Service) auf einer Vielzahl unterschiedlicher Hardware ausgeführt werden. Und mit Tiered Storage-Plänen werden die Kosten für Public Cloud-Services erschwinglicher. Mit der Ausweitung des Internets der Dinge und der exponentiellen Zunahme der täglich generierten Datenmenge werden Skalierbarkeit und Rechenleistung virtueller Rechenzentren immer wichtiger.