Datacenter

Rechenzentrum im CERN

Server im Rechenzentrum von CERN

Mit Rechenzentrum bezeichnet man sowohl das Gebäude bzw. die Räumlichkeiten, in denen die zentrale Rechentechnik (z. B. Rechner aber auch die zum Betrieb notwendige Infrastruktur) einer oder mehrerer Unternehmen bzw. Organisationen untergebracht sind, als auch die Organisation selbst, die sich um diese Computer kümmern. Ihr kommt damit eine zentrale Bedeutung in der Unternehmens-EDV zu. Man spricht häufig vom Herzstück eines Unternehmens.

Die gängige Abkürzung ist RZ, organisationsabhängig kann mit ZER (zentrale Einrichtung Rechenanlagen) ebenfalls ein Rechenzentrum gemeint sein.

In den Betrieben und staatlichen Einrichtungen der DDR waren entsprechende Einrichtungen häufig mit Organisationsabteilungen verbunden und wurden als Organisations- und Rechenzentrum, abgekürzt ORZ, bezeichnet.

Aufgaben von Rechenzentren

Rechenzentren sind einer administrativen Stelle zugeordnet, zum Beispiel der Finanzverwaltung, einer Forschungseinrichtung, einer Hochschule oder einem kommerziellen Betrieb wie einer Bank oder einer Versicherung. Diese administrativen Stellen haben die Anforderung, große Datenmengen zu verarbeiten, etwa die Steuererklärungen aller Bürger eines Bundeslandes. Deshalb ist auch eine umfangreiche Maschinenausstattung notwendig, die nur konzentriert in einem Rechenzentrum gepflegt werden kann.

In den Prä-PC-Zeiten wurden vom Staat sog. Gebietsrechenstellen geschaffen, die die Aufgabe hatten, Rechenkapazität für staatliche Einrichtungen zur Verfügung zu stellen. Meist unterstanden diese Gebietsrechenstellen den Landesämtern für Statistik und Datenverarbeitung.

Organisatorische Aufteilung

Ein normales Rechenzentrum sieht im Rahmen der Betreuung der Geräte eine organisatorische Dreiteilung vor.

Systemtechnik

Die Systemtechnik ist für die Hardware verantwortlich. Die Systemtechniker reparieren defekte Geräte, führen technische Installationen am Gerät aus, kümmern sich um die Verkabelung, etc. Die Mitarbeiter aus der Systemtechnik sind in der Regel in der Nähe der elektrotechnischen Berufe anzusiedeln.

Systemverwaltung

Die Systemverwaltung ist für die Administration der Maschinen zuständig. Man spricht daher auch von der Systemadministration bzw. einfach nur von der Administration. Die Mitarbeiter sind für die softwareseitige Konfiguration des Maschinenparks verantwortlich. Wird beispielsweise von der Systemtechnik ein neues Festplattenlaufwerk hardwaremäßig angeschlossen, so muss die Systemverwaltung dafür sorgen, dass dieses Laufwerk auch softwareseitig von den Rechnern erkannt und benutzt werden kann.

Die Verantwortung der Systemverwaltung ist es, die Maschinen am Laufen zu halten, abgestürzte Maschinen wieder aufzusetzen, Software zu installieren und die Systeme zu überwachen. Weiterhin sind die Systemverwalter für die Datensicherheit zuständig, sie arbeiten zum Beispiel Datensicherungspläne („Backuppläne“) aus und sorgen für deren Vollzug. Die Softwareseite des Datenschutzes obliegt ebenfalls der Systemverwaltung.

Die Administration von Software kann in den Bereich der Systemverwaltung fallen, wenn nicht eine eigene Abteilung für derartige Aufgaben benannt worden ist (Datenbanken, Kommunikationssysteme etc.).

Systemverwalter haben meistens eine IT-Ausbildung.

Operating

Das Operating übernimmt eher Hilfsaufgaben, die vom Wechseln des Druckerpapiers, dem Reißen der Ausdrucke und deren Verteilung oder dem Einlegen von Magnetbändern oder ähnlichem bis zur Umdefinition von Prioritäten in den Prozessabläufen reicht. Operator war in den siebziger Jahren noch ein sehr qualifizierter Beruf, damals oblag es dem Operator dafür zu sorgen, dass die Großrechner optimal genutzt wurden. Dazu untersuchte er die anstehenden Prozesse nach ihrem Ressourcen-Bedarf und sorgte unter Umständen durch manuelles Anstarten verschiedener Prozesse für eine optimale Systemauslastung und für die Vermeidung insbesondere von Ressourcen-bedingten Störungen wie eine Verklemmung (deadlock). Durch die Verbilligung und Leistungssteigerung der Hardware und immer intelligenteren Betriebssystemen stellt dies heutzutage kein großes Problem mehr dar.

Operateure haben häufig wenig zu tun. Ihre Hauptaufgabe besteht heutzutage darin, Maschinen nach Abstürzen neu zu starten. Die Kosten durch Ausfälle rechtfertigen die Personalkosten ohne weiteres.

Räume eines Rechenzentrums

Der Maschinenraum eines Rechenzentrums auf dem Stand der Technik ist mit einem geräumigen Doppelboden ausgestattet, durch den nicht nur die Verkabelung, sondern auch kühle Luft von der Klimaanlage zu den Geräten geführt wird. Netzwerkschränke stehen sich in geschlossenen Reihen mit ihren Vorderseiten oder Rückseiten gegenüber. Weil die Geräte Luft vorn ansaugen und hinten ausblasen, werden damit sogenannte kalte Gänge und heiße Gänge gebildet. Vor den Schränken wird kühle Luft aus dem Boden ausgeblasen und hinter den Schränken warme Luft an der Decke abgesaugt.

Die hohe Leistungsdichte und damit einhergehende Wärmeentwicklung erfordert nicht nur aufwendige Maßnahmen zur Kühlung, sondern bewirkt durch den Lärm der in den Geräten enthaltenen Ventilatoren auch, das während des Aufenthalts im Maschinenraum Gehörschutz erforderlich ist. Arbeitsplätze sind deshalb zumindest durch eine Glaswand vom Maschinenraum getrennt.

Geräte mit Wasserkühlung statt Luftkühlung, die weniger Lärm und Aufwand zur Kühlung verursachen, kommen nur vereinzelt vor.

Die Anforderung an die Verfügbarkeit von Rechenzentren sind hoch. Sie werden deshalb mit redundanten Klimaanlagen, unterbrechungsfreien Stromversorgungen und Brandmeldeanlagen ausgestattet.

Um den steigenden, auch den Umweltschutz betreffenden, Anforderungen gerecht zu werden, plant das Unternehmen Google Inc. Rechenzentren marin (z. B. auf Schiffen oder Pontons) zu betreiben. ^[1]

Sicherheit in einem Rechenzentrum

Abhängig vom administrativen Umfeld gibt es unterschiedlich starke Sicherheitsanforderungen an Rechenzentren. Meist wird lediglich der Zutritt kontrolliert und die Räume sind durch Alarmanlagen gesichert. Einige sind sogar in einem atombombensicheren Bunker untergebracht, der unterirdisch mehrere Stockwerke umfasst und zudem noch EMP-gesichert ist. Der Zutritt ist auf jeden Fall strikt reglementiert.

Dem Brandschutz wird ein besonderer Stellenwert eingeräumt. Neben Brandabschottungen gibt es häufig auch Löschanlagen, die Hardwareschäden minimieren sollen. Wasser kann einem Großrechner mehr Schaden zufügen als ein verschmortes Kabel. Aus diesem Grund wird in modernen Rechenzentren spezielles Gas (meistens das Edelgas Argon oder aber auch noch Kohlenstoffdioxid) zum Löschen des Brandes eingesetzt. Die Archivierung von wichtigen Datensicherungen findet daher auch in einem anderen Brandabschnitt statt.

Backup-Rechenzentrum

Um für Katastrophen (z. B. ein Erdbeben, ein Anschlag oder ein Brand) gerüstet zu sein, gibt es das sog. Backup-Rechenzentrum, gelegentlich hört man auch den Begriff Spiegelrechenzentrum. Dabei wird ein vorhandenes Rechenzentrum räumlich vom Originalrechenzentrum deutlich getrennt komplett dupliziert. Die Duplizierung gilt sowohl für die Hardware als auch für die Software und die aktuellen Daten. Sollte das Originalrechenzentrum ausfallen, so kann der Betrieb im Backuprechenzentrum sofort fortgesetzt werden. Hochsicherheitsrechenzentren wie earthDATAsafe sind heute bis zu 250 Meter unter der Erde untergebracht.

Notfallpläne und Ausstattung sehen oft sogar vor, dass die Arbeitsräume der Mitarbeiter bis auf die Ausstattung des einzelnen Arbeitsplatzes 1:1 kopiert werden, sodass von einem Tag zum nächsten die Arbeit in den Räumlichkeiten des Backup-Rechenzentrums fortgesetzt werden können.

Der Grund für die großen Investitionen (Zeit und Geld) ist: Der Totalausfall eines Rechenzentrums wird als Unternehmensgefährdung angesehen.

Um die doppelte Ausrüstung nicht nur für den Notfall stehen zu lassen, der nur sehr selten eintritt, wird in der Regel auch diese Rechenkapazität genutzt. Es wird daher nach produktionskritischen Systemen unterschieden. So kann zum Beispiel der Server, der für die Produktion genutzt wird, im Hauptrechenzentrum stehen, während ein identischer Server im Backuprechenzentrum nur zur Entwicklung und zum Testen genutzt wird. Bei einem Ausfall des Hauptrechenzentrums wird der Entwicklungs- und Testserver heruntergefahren und die Produktivsysteme geladen. Es ist für diese Zeit dann kein Entwickeln mehr möglich, die Produktion fällt aber nicht aus.

Durch diese neue Aufgabe wird häufig nicht mehr von einem Backup-Rechenzentrum gesprochen, da es nur sekundär Backupaufgaben erledigt, primär aber auch Rechenleistung zur Verfügung stellt.

Besichtigung eines Rechenzentrums

Alle Rechenzentren sind streng bewacht und können nur von autorisiertem Personal betreten werden. Einige Hochschulrechenzentren zeigen im Rahmen von Tagen der offenen Türen einen Teil der Systeme kleinen, geführten Besuchergruppen. Auch einige kommerzielle Rechenzentren bieten – insbesondere für potenzielle Neukunden – Führungen an.

Einzelnachweise

1. ↑ http://www.spiegel.de/netzwelt/tech/0,1518,577020,00.html Artikel des Spiegel-Online Magazins

Literatur

• IT-Finanzmanagement (ISBN 3936755272)
• Informatik-Management (ISBN 3540574581)
• Computer für Genossenschaften. Die Geschichte der genossenschaftlichen Rechenzentralen (ISBN 3871510025)
• Rechenzentren (ISBN 3816701477)

Siehe auch

• Portal: Rechenzentrum
• Kommunales Gebietsrechenzentrum