Übersicht Rechenzentren
Das Rechenzentrum ist das Herz jedes Unternehmensnetzwerks, das die Übertragung, den Zugriff und die Speicherung aller Informationen ermöglicht. Hier verbindet die Verkabelung die LANs des Unternehmens mit Switches, Servern, SANs und anderen aktiven Geräten, die alle Anwendungen, Transaktionen und Kommunikationen unterstützen. Dort wird das LAN auch mit den Netzwerken des Service-Providers verbunden, die den Zugang zum Internet und anderen Netzwerken außerhalb der Anlage bereitstellen.
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Zur Effizienz und Verfügbarkeit von Rechenzentren in Betracht zu ziehende Faktoren
Das Rechenzentrum ist das Herz jedes Unternehmensnetzwerks, das die Übertragung, den Zugriff und die Speicherung aller Informationen ermöglicht. Hier verbindet die Verkabelung die LANs des Unternehmens mit Switches, Servern, SANs und anderen aktiven Geräten, die alle Anwendungen, Transaktionen und Kommunikationen unterstützen. Dort wird das LAN auch mit den Netzwerken des Service-Providers verbunden, die den Zugang zum Internet und anderen Netzwerken außerhalb der Anlage bereitstellen.
Die Menge an Informationen und Anwendungen wächst ständig, und Rechenzentren erweitern ihre Kapazitäten, um das wachsende Volumen von aktiven Geräten und mehr Links als je zuvor aufzunehmen, während sie gleichzeitig die Datenübertragung von und zu Geräten mit großen Bandbreiten und niedriger Latenz ermöglichen müssen. Ein ordnungsgemäßes Design maximiert den verfügbaren Raum und lässt Wachstum und Skalierbarkeit zu, wobei sichergestellt wird, dass Kabelwege überschaubar sind, die Effizienz verbessern und die allgemeine Leistung, Zuverlässigkeit und Widerstandsfähigkeit verbessern.
Beim Bestreben von Unternehmen, in einer von Daten bestimmten Welt Schritt zu halten, nehmen Cloud- und Colocation-Rechenzentren an Bedeutung zu, da sie die Mittel zum schnelleren Einrichten neuer Systeme und Services und zum Erweitern der Kapazitäten ohne Erweiterungsbedarf innerhalb der Rechenzentren bereitstellen. Viele Unternehmen tendieren auf einen Hybrid-IT-Ansatz hin, wobei manche IT-Ressourcen im Haus behalten werden, insbesondere dort, wo das Unternehmen die Kontrolle über die Daten behalten muss, während andere Ressourcen mittels Diensten wie SaaS in die Cloud oder in große Colocations-Rechenzentren gesendet werden, in denen IaaS diesen Unternehmen ermöglicht, schnell auf sich ändernde Bedürfnisse zu reagieren.
Wichtige Überlegungen und Herausforderungen bezüglich Rechenzentren
Da das Rechenzentrum für den Betrieb eines Unternehmens von Bedeutung ist und ein ständig wachsendes Volumen an unternehmenskritischen Geräten aufnimmt, gibt es mehrere bedeutende Überlegungen und Herausforderungen zur Sicherstellung von Zuverlässigkeit und Leistung. Sehen wir uns einmal einige der wichtigeren an.
Redundanz und Verfügbarkeit von Rechenzentren
Die Zuverlässigkeit eines Rechenzentrums basiert vor allem auf Verfügbarkeit (d. h. der Länge der Ausfallzeiten) und der Menge an Redundanz (d. h. Duplikation). Rechenzentrum-Redundanz bedeutet das Vorhandensein doppelter Komponenten (d. h. Geräte, Links, Stromversorgung und Kabelkanäle), die die Funktionalität für den Fall eines Ausfalls einer oder mehrerer dieser Komponenten sichern. Rechenzentrum-Redundanz wird oft über das „N“-System definiert, wobei „N“ die Baseline für die Anzahl von für das Funktionieren des Rechenzentrums erforderlichen Komponenten ist. N+1-Redundanz würde deshalb bedeuten, dass eine Komponente mehr vorhanden ist als zum Funktionieren erforderlich ist, während 2N-Redundanz die doppelte Anzahl von erforderlichen Komponenten anzeigt. Und 2N+1 bedeutet die doppelte Anzahl plus eine Komponente. Die Tier-Stufen des Uptime Institute und das BICSI 002 Verfügbarkeitsklassensystem beschreiben die „N“-Ebene, die für die verschiedenen Stufen der Rechenzentrum-Bereitschaft erforderlich sind.
Versorgung, Kühlung und Effizienz von Rechenzentren
Der Energieverbrauch ist ein Hauptgesichtspunkt im Rechenzentrum angesichts der Kosten und des steigenden Energiebedarfs von Computern in den heutigen Rechenzentren. Manager von Rechenzentren haben daher die Aufgabe, durch Effizienz die Betriebskosten zu senken und sie verwenden oft die PUE-Metrik von Green Grid, um sicherzustellen, dass der in das Rechenzentrum eingehende Strom effizient von den Geräten verwendet und nicht verschwendet wird.
Die Kühlung von Rechenzentren hat auch eine bedeutende Auswirkung auf den Energieverbrauch. Indem vermieden wird, dass sich kalte Eingangsluft und heiße Abluft im Rechenzentrum vermischen, wird die Temperatur der Rückführluft erhöht. Dies verbessert die Effizienz der Rechenzentrum-Kühlsysteme und verhindert eine Überversorgung mit stromschluckenden Klimaanlagen. Das Unterbinden des Vermischens von heißer und kalter Luft ist auch wichtig für die Zuverlässigkeit, da Hotspots die Dauerhaftigkeit und Zuverlässigkeit von Geräteteilen beeinträchtigen können.
Die Verwendung eines Warmgang-/Kaltgang-Ansatzes im Rechenzentrum ist eine Methode zum Verhindern des Mischens von Kalt- und Warmluft. Dies beinhaltet das Aneinanderreihen von Schränken derart, dass die von Rechenzentrum-Kühlsystemen angesaugte Kaltluft an der Vorderseite der Geräte optimiert wird und die warme Abluft an der Rückseite der Geräte optimiert die Rückführung zum Kühlsystem erreicht. Behältersysteme können auch zum vollständigen Isolieren von warmen und kalten Gängen verwendet werden, wobei der Kaltgang mittels oberen Abdeckungen vom Rechenzentrum isoliert wird, oder es werden senkrechte Wände zum Abtrennen des Warmgangs eingesetzt, durch die die warme Abluft in das darüberliegende Rückluft-Plenum geleitet wird.
Die Kühlung von Rechenzentren kann auch durch das Volumen der Verkabelung in den Kabelstrecken beeinflusst werden. Wenn die Kabel in Unterboden-Kabelkanälen oder an der Vorderseite von Geräten zu dicht verlegt sind, kann dies den ordnungsgemäßen Kaltluftstrom zum Geräteeinlass oder Abluftstrom aus dem Gerät behindern. Der Einsatz von effektivem Kabel-Management und das Umlegen von dicht gebündelten Kabeln unter die Decke sind Strategien für einen guten Luftstrom.
Glasfaser-Dämpfungsbudgets
Mit dem Begriff Einfügedämpfung wird die Menge an Energie beschrieben, die ein Signal auf dem Weg durch eine Kabelverbindung verliert, sowie die Dämpfung, die durch jeden Verbindungspunkt auf dem Weg verursacht wird (d. h. Verbindungen und Spleiße). Während die Einfügedämpfung ein Leistungsparameter für Kupferkabelsystem ist, ist sie der Hauptleistungsparameter für Faseroptiksysteme. Industriestandards geben die für eine ordnungsgemäße Funktion von Glasfaseranwendungen zulässige Menge an Einfügedämpfung vor, und Anwendungen mit höheren Geschwindigkeiten, wie 40GBASE-SR4 und 100GBASE-SR4, haben viel strengere Anforderungen bezüglich Einfügedämpfung. Rechenzentren berechnen ihre Glasfaser-Dämpfungsbudgets basierend auf den Entfernungen zwischen den funktionellen Bereichen und der Anzahl an daran liegenden Verbindungspunkten, um sicherzustellen, dass die Anforderungen eingehalten werden.
Bei dem grundlegenden Testen von Glasfasern, Stufe-1-Zertifizierung genannt, wird die Einfügedämpfung der gesamten LWL-Verbindung mittels eines Tests für optische Dämpfung gemessen. Stufe-1-Zertifizierung wird fast immer von Kabelherstellern für eine Systemgarantie erfordert, aber manche können auch eine Stufe-2-Zertifizierung mit einem OTDR verlangen, die auch Informationen über die Dämpfung spezifischer Verbindungspunkte und über die Länge des Kabels enthält.
Inwieweit das Einfügedämpfungsbudgets für Glasfaser eingehalten werden kann, ist auch in hohem Maße abhängig von der Reinlichkeit der Faserendflächen, da verschmutzte Endflächen weiterhin der Hauptgrund für von Glasfaser verursachte Probleme und Testausfälle bleiben. Selbst das kleinste Teilchen auf dem Kern einer Faser kann zu Dämpfung und Reflexionen führen, die die Leistung beeinträchtigen. Reinigung und Inspektion sind daher zentrale Schritte für Glasfaseranschlüsse im Rechenzentrum. Daher wird empfohlen, den IEC 61300-3-35 Basic Test and Measurement Procedures-Standard zu befolgen, der spezifische Bewertungskriterien für die Reinlichkeit enthält, mit denen die PASS- oder FAIL-Zertifizierung bei der Inspektion einer Faserendfläche bestimmt wird.
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