Rechenzentren sind das Herz der Digitalisierung. Allein in Deutschland steigt die Rechenleistung von Jahr zu Jahr. Laut einer Untersuchung des Branchenverbands Bitkom e.V. sind hierzulande die Kapazitäten der Rechenzentren in den vergangenen Jahren kontinuierlich stark angestiegen. Gemessen an der maximalen Stromaufnahme der installierten Hardware sind die Aufnahmefähigkeiten etwa zwischen 2016 und 2021 um 30 Prozent gewachsen. Derzeit gibt es etwas mehr als 3.000 Rechenzentren mit mehr als 40 kW IT-Anschlussleistung in Deutschland. Insgesamt zählt man rund 50.000 kleinere IT-Installationen und Rechenzentren dazu. Begründet ist das Wachstum vor allem durch den zunehmenden Ausbau von Cloud Computing-Angeboten. Während sich die Kapazitäten in Cloud-Rechenzentren zwischen 2016 und 2021 um 150 Prozent erhöht haben, stagnierten die traditionellen Rechenzentren auf konstantem Niveau. Neben der Zunahme der Rechenleistung müssen sich Betreiber darüber hinaus mit den Anforderungen aus der Politik beschäftigen. Das kommende Energieeffizienzgesetz stellt diese vor ambitionierte Aufgaben in puncto Nachhaltigkeit. Mit effizienten Überprüfungsverfahren, beispielsweise von der High Knowledge GmbH aus Köln, können bei Anlagen frühzeitig Schwachstellen und Verbesserungspotentiale ermittelt werden.
Der Rechenzentrumsmarkt wächst ständig. Die Anforderungen an die Digitalisierung – sei es im privaten, im wirtschaftlichen oder im kommunalen Sektor – steigen jährlich an. „Die Zettabyte-Ära stellt Rechenzentren und die IT-Infrastruktur vor ganz besondere Herausforderungen“, unterstreicht High Knowledge-Geschäftsführer Harry Knopf. „Darum gilt es mit dem rasanten Wachstum des Datenverbrauchs, der Datenerstellung und -reproduktion Schritt zu halten.“ Der Wandel vom Industriezeitalter hin zu einem datengesteuerten Zeitalter geht mit einer schnellen digitalen Transformation in allen Branchen auf der gesamten Welt einher. Darum wird auch von einer sogenannten „Vierten industriellen Revolution“ gesprochen. So werden jährlich immer mehr Daten verarbeitet. Betrug die globale Datensphäre im Jahr 2012 etwa ein Zettabyte, wird diese bis zum Jahr 2025 auf 175 Zettabyte anwachsen. Deswegen spricht man auch von der sogenannten „Zettabyte-Ära“.
Aber nicht nur die stetig wachsende Steigerung des Datenverbrauchs sorgt für Herausforderungen – das gilt darüber hinaus auch für die Einhaltung von Klimazielen wie etwa dem 1,5-Grad-Ziel. Hier soll der globale Temperaturanstieg durch den Treibhauseffekt auf 1,5 Grad Celsius begrenzt werden. Weiter müssen bis spätestens 2030 Rechenzentren in Deutschland sowie der gesamten EU klimaneutral betrieben werden. Zudem wird das kommende Energieeffizienzgesetz in Deutschland zu ambitionierten Vorgaben führen, die viele Rechenzentrenbetreiber zum heutigen Stand gar nicht oder schwer umsetzen können.
Vielfältige Veränderungen, vielfältige Anforderungen
Die Veränderungen im IT- und Rechenzentrumsumfeld sind dementsprechend vielfältig und sehr dynamisch. Damit Betreiber von Rechenzentren hierbei nicht den Überblick verlieren, bietet das Kölner Beratungsunternehmen High Knowledge verschiedene Überprüfungsverfahren an. “Mit unseren DC Checks identifizieren wir schnell und einfach Optimierungsmöglichkeiten, erkennen Nonkonformität mit geltenden Standards und Vorgaben sowie ob und wo Handlungsbedarf besteht“, schildert Martin Vogt. Der technische Leiter führt weiter aus: „Zudem lassen sich mit unseren unterschiedlichen Überprüfungsverfahren Sicherheitslücken aufdecken. Außerdem finden wir ganz genau heraus, wo und wie der Energieverbrauch gesenkt und Emissionen eingespart werden können.“
Unterschiedliche Überprüfungsoptionen
Damit auch jedes Umfeld in einem Rechenzentrum ausreichend analysiert werden kann, gibt es sechs unterschiedliche Überprüfungsoptionen. Im sogenannten „DC Infra Check“ wird anhand eines umfangreichen Fragenkatalogs mit den passenden Bewertungskriterien ermittelt, ob das Rechenzentrum den aktuellen Normen, Standards und Sicherheitsanforderungen entspricht. „Der Betreiber weiß sofort, ob Handlungsbedarf besteht und wo er aktuell mit seiner Anlage oder der IT-Infrastruktur steht“, so Vogt. „Der Check deckt alle Schwachstellen auf.“
Anhand der Antworten führen die Mitarbeiter von High Knowledge umfangreiche Analysen durch und berücksichtigen hierbei mehr als 250 selbst entwickelte Bewertungskriterien der untersuchenden Rechenzentrums-Infrastruktur. „Dieser übrigens kostenfreie Check gibt eine erste Einschätzung und zeigt die Potenziale des Rechenzentrums auf. Wir geben darüber hinaus erste Handlungsempfehlungen bei aufgedeckten Schwachstellen. Je mehr Fragen beantwortet werden, desto detaillierter ist die Einschätzung“, so Geschäftsführer Knopf. Die Ergebnisse werden abschließend in einer visuellen Darstellung verständlich aufbereitet.
Künstliche Intelligenz im Einsatz
Ebenfalls kostenneutral verläuft der „DC IT Check“. Hier wird mittels der Künstlichen Intelligenz (KI) die IT-Umgebung in einem Rechenzentrum optimiert. „Diese Überprüfung ist in ihrer Form weltweit einzigartig und wir stellen diesen Service exklusiv zur Verfügung“, hält Knopf fest. Anhand weniger, aber gezielter Abfragen hilft diese Überprüfung spürbar, Energiekosten zu senken, Emissionen zu reduzieren und die genutzte Fläche – dem Whitespace – zu optimieren. Die KI-basierte Softwarelösung, die hier zum Einsatz kommt, sorgt für eine ganzheitliche Bewertung der Server, Storage und Netzwerk-Komponenten. „Die Analyse gibt einen fundierten Einblick über Optimierungen hinsichtlich der Total Cost of Ownership (TCO) sowie im Bereich Betrieb und Wartung oder des Flächennutzungskonzeptes“, fasst der technische Leiter Vogt zusammen. Der Check mündet in den von der KI-Lösung generierten Report, welcher die IT-Komponenten in Bezug auf die Workload-Effizienz, den Energiebedarf und tatsächliche Leistung darstellt, diese bewertet und konkrete Handlungsempfehlungen aufzeigt.
Einzelne Komponenten genau untersuchen
In die Tiefe geht der „DC EMV Check“. Hier wird die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) der IT beziehungsweise des gesamten Rechenzentrums fachmännisch unter die Lupe genommen. „Wir achten hierbei vor allem auf einen fehlerfreien, EMV-gerechten Aufbau sämtlicher Anlagen. Dazu zählt die Untersuchung der Störfestigkeit von IT-Komponenten oder der gesamten Anlage gegenüber externen und internen Einflüssen“, berichtet Vogt. Werden sämtliche Maßnahmen zur Reduzierung von Störungen umgesetzt, können ein Rechenzentrum und die IT-Anlagen ausfallfrei arbeiten. Denn allzu oft sorgen fehlerhafte Elektroinstallationen für Störungen oder Ausfälle. Verläuft der Betrieb nicht reibungslos, kann das wirtschaftliche Folgen für den Betreiber haben. „Wir analysieren genau die Elektroinstallation. Hierbei ist die Realisierung des Zentralen Erdungspunktes (ZEP) gemäß VDE 0100-444 vorgeschrieben. Dieser wird allerdings in den wenigsten Anlagen korrekt umgesetzt“, schildert Vogt aus seiner langjährigen Erfahrung. „Gerade in Rechenzentren mit komplexen redundant aufgebauten elektrischen Anlagen kommt es vor, dass Ausgleichsströme über das Erdungssystem die hochempfindlichen IT-Systeme stören.“ Mit der Überprüfung kann dies für die Zukunft so gut wie ausgeschlossen werden.
Das gilt auch für die effektive Überprüfung des Energienetzes. Dafür sorgt der „DC PQ Check“. Anhand von sogenannten Power-Quality-Messungen können Störungen im Energienetz frühzeitig erkannt und vermieden werden. Hierfür kommen unterschiedliche, qualitativ hochwertige Netzanalysatoren und eine weitere Mess- und Analysetechnik zum Einsatz. Der Betreiber erhält am Ende einen aussagefähigen Mess- und Prüfbericht gemäß DIN EN-50160 und DIN EN 61000-2-x.
Schutz vor unerlaubtem Zugriff
Immer wieder kommt es in Rechenzentren zu Ausfällen. Oft werden als Gründe dafür auch Cyberangriffe genannt. Damit Betreiber wissen, ob ihre Anlagen Sicherheitslecks oder Angriffsziele haben, lohnt sich der „DC PEN Check“. Hier werden Schwachstellen identifiziert. Zudem werden die implementierten Sicherheitskontrollen und die Konfiguration der eingesetzten Komponenten im Rechenzentrum analysiert und bewertet. So prüft ein Penetrationstest die Sicherheit möglichst aller Systembestandteile und Anwendungen eines Netzwerks oder Softwaresystems. Hierfür werden genau die Mittel und Methoden simuliert, die es möglich machen, unautorisiert in das System einzudringen. Zu den eingesetzten Überprüfungen gehören zum Beispiel der Firewall-Check und der VPN-Check.
Nachhaltig geprüft
Klimaneutralität und Nachhaltigkeit – auch für den Betrieb eines Rechenzentrums sind das die bestimmenden Themen. Mit dem staatlichen Umweltzeichen und Qualitätssiegel „Blauer Engel“ können seit einiger Zeit auch Rechenzentren ihren energieeffizienten Betrieb zertifizieren und dokumentieren lassen. Der „DC BE Check“ analysiert dafür alle Kriterien, die für eine Auszeichnung mit dem „Blauen Engel“ nötig sind. „Die Betreiber erhalten eine realistische Bewertung über die Nachhaltigkeit und Zukunftssicherheit ihrer Anlage“, unterstreicht Knopf. „Sie wissen dann ganz genau, welche Vorgaben schon erfüllt sind und wo noch etwas unternommen werden muss.“ High Knowledge ist zugelassener Auditor für den „Blauen Engel“. So wird im Rahmen der Überprüfung eine erste Potenzanalyse der Anlage durchgeführt. Diese Maßnahme wird übrigens unter bestimmten Voraussetzungen durch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz gefördert. Neben dem Check werden Betreiber auch durch den gesamten Prozess – vom Förderantrag bis zur Zertifizierung – begleitet.
Fazit
Die regelmäßigen Überprüfungen von technischen Anlagen sorgen für einen reibungslosen und störungsfreien Betrieb. So wie man sein Kraftfahrzeug in regelmäßigem Turnus dem TÜV vorstellt, bieten kontinuierliche Checks für Rechenzentrenbetreiber spürbare Vorteile. High Knowledge bietet neben kostenfreien Eingangschecks auch Überprüfungen an, die etwa bei der EMV gezielt Ausfälle vermeiden können.
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