19-Zoll-Rack-Technik – Ohne eine (funktions-)sichere Rack-Infrastruktur sind im schlimmsten Fall alle anderen Investitionen in die IT-Gesamtlösung sinnlos.

Unternehmen entscheiden sich heutzutage – je nachdem wie groß sie sind – für sichere Server-Racks oder ein Rechenzentrum. In beiden Fällen setzen die IT-Verantwortlichen heutzutage auf Rack-basierte Lösungen – meist mit standardisierten 19-Zoll-Einbaukomponenten vom Netzwerk-Switch bis zum Blade-Server. Dabei ist die Auswahl der »richtigen« Racks keineswegs trivial. Kleine und mittelständische Firmen entscheiden sich meist gegen ein Rechenzentrum. Ihr IT-Bedarf ist mit wenigen Komponenten häufig nur gering, viele scheuen die Investition aus Kosten- oder räumlichen Gründen. Ein modular aufgebautes Rack ist hier die sinnvolle Alternative: Es bietet zu einem relativ niedrigen Preis hohe Sicherheit und Flexibilität. Ob Server-Rack von weniger als einem Quadratmeter Stellfläche oder Rechenzentrum – für beide gilt: Ihre Relevanz für das Funktionieren des Unternehmens ist gleichermaßen hoch.

Racks oder Server-Räume sind in den seltensten Fällen bei der Auslieferung maximal bestückt, sondern werden nach und nach den sich ändernden Anforderungen angepasst. Daher empfiehlt sich die Auswahl von flexiblen Lösungen, die eine Modifikation der vorhandenen Infrastruktur in kurzer Zeit ermöglichen. Dies gilt für die Rack-basierte Infrastruktur im 19-Zoll-Montageraster ebenso wie für die eingesetzte IT-Hardware. Das perfekte Zusammenspiel von Rack, Klima-, Energie- und Sicherheitslösungen bildet schließlich die Voraussetzung für eine optimale Performance, Verfügbarkeit und Gesamteffizienz.

Rückgrat einer sicheren IT-Landschaft
Rack-basierte Lösungen sind das Fundament einer jeden hoch verfügbaren IT-Installation. Hohe Packungsdichte der IT-Komponenten und die effiziente Raumausnutzung innerhalb von IT-Racks mit Höhen von bis zu 42 Höheneinheiten (HE) senken die Betriebskosten pro Rack. Die Unterschiede zwischen den Rack-Systemen unterschiedlicher Anbieter liegen – wie so oft – im Detail.

Ein erstes Kriterium ist die Stabilität. Die Praxis belegt, dass Server-Racks bis zu 1000 kg Last aufnehmen müssen. Dementsprechend ist es notwendig, dass auch Geräteböden und Gleitschienen für hohe Lasten ausgelegt sind. Erstklassige Racks verkraften bis zu 150 kg pro Boden oder Schiene. Voraussetzung für hohe Tragkraft ist unter anderem ein verschweißtes, einteiliges, profiliertes Rahmengerüst, möglichst mit praktischen HE-Markierungen für den einfachen Ausbau, das dann mit Seitenwänden und Türen verkleidet wird.

In gesicherten und klimatisierten IT-Räumen werden auch offene Rahmengestelle mit 19-Zoll-Ebene und hoher Tragkraft eingesetzt. Sie erleichtern die Installationsarbeiten und ermöglichen eine optimale Luftführung. Ist ein separater IT-Raum nicht vorhanden, müssen Racks auch schon mal um enge Ecken und durch kleine Türen gebracht werden. Hier erleichtert es die Montage, wenn sich Rahmengestelle zerlegen lassen, um sie leichter transportieren zu können.

Ein tiefenvariabler Ausbau ist dann gefordert, wenn heterogene Server-Systeme im selben Rack installiert werden, was eher die Regel als die Ausnahme ist. Auch die Integration von Blade-Centern bedingt tiefere Racks, wenn vor und hinter den Systemen noch genügend Platz für die Stromverteilung, zum Kabel rangieren und für einen freien Luftfluss zur Kühlung sein soll. Heute sind 1000 mm Tiefe normal, einige wenige Anbieter haben auch Racks mit einer Tiefe von bis zu 1200 mm im Programm.

Tiefenvariables Ausbauzubehör macht die Montage einfach und schnell. Individuelle Anforderungen kann der IT-Verantwortliche lösen, indem er Frontabstand und Abstände der beiden zölligen Ebenen in Rasterschritten oder flexibel einstellt. Der symmetrische Aufbau sichert einen vielfältig nutzbaren Innenraum und gestattet die Anreihung von Racks in alle Richtungen – nebeneinander, über Eck und sogar nach oben. Wenn Erweiterungen im laufenden Betrieb möglich sind, wirkt sich das positiv auf Kosten und IT-Verfügbarkeit aus. Anreihbarkeit und jederzeitige Erweiterbarkeit sind darüber hinaus Voraussetzung für leistungsfähige, Rack-basierte Kühlkonzepte, bei denen die Kühlluft aus Luft-Wasser-Wärmetauschern horizontal von der Seite vor die 19-Zoll-Einbauebene eingeblasen wird.

Ein perfekter Oberflächenschutz ist wichtig für den jahrelangen Einsatz der Racks. Technologieführer wie Rittal setzen hier auf modernste Nanotechnologie bei der Lackiervorbehandlung. Sie gewährleistet optimalen Rostschutz und beste Lackhaftung für die robuste Pulverlackierung. Oft unterschätzt und dennoch wichtig sind moderne Erdungs- und Potentialausgleichskonzepte sowie optionale EMV-Ausführungen. Besondere Anforderungen stellen potentielle Erdbebengebiete an IT-Racks. Nur wenige Anbieter bieten für solche Zonen speziell verstärkte Versionen an. Zur Betriebssicherheit gehört außerdem die Einhaltung von internationalen Normen, Patenten und Zertifizierungen. Für internationale Unternehmen, die ihre IT-Landschaft weltweit auf ein einheitliches Niveau stellen, um das System-Management zu vereinfachen, ist es wichtig, darauf zu achten, dass der Infrastruktur-Lieferant seine Produkte identisch und zuverlässig auf allen Märkten – möglichst kurzfristig ab Lager – anbietet.

Zur professionellen IT-Infrastrukturplanung gehören bei den Marktführern Software-gestützte Lösungen. Mit diesen lassen sich die benötigten Racks planen und grafisch anordnen. Am Ende steht dann eine fertige Bestellliste, die alle notwendigen Infrastrukturelemente enthält. Gerade kleinere Unternehmen ohne IT-Abteilung verfügen oft nicht über ausreichende personelle Kapazitäten für die Auswahl der Infrastruktur-Komponenten. Deshalb bieten die Vorreiter unter den Rack-Anbietern vorkonfigurierte Plug-and-Play-Lösungen an. Unterschiedlich dimensionierte Komplettpakete wie das »Smart Package« von Rittal enthalten vom Rack über Klimatisierung, Stromverteilung, Stromversorgung und USV bis zu Kabelführungen und Monitoring alle wichtigen Module. Jede Lösung wird unter einer einzigen Artikelnummer angeboten – ohne Zugeständnisse hinsichtlich Erweiterbarkeit und Qualität.

Systemzubehör, das unabhängig vom gewählten Rack-Modell passt, rundet das Bild ab. Merke: Ein Rack ist nur so gut wie das verfügbare Zubehör für den individuellen Ausbau – oder späteren Umbau. Auch wenn zur Installation von Netzwerken häufig einfachere Rack-Systeme eingesetzt werden als für die Server, sollten die verschiedenen Racks untereinander kompatibel sein und auf gleiches Zubehör setzen, das senkt Kosten und Montageaufwand.

In IT-Installationen gewinnt die Optik an Bedeutung, denn IT-Racks stehen immer häufiger in Bereichen, zu denen auch Publikum Zutritt hat. Designelemente, die ebenso formschön wie funktional sind, sowie eine entsprechende Farbauswahl erfüllen diesen Wunsch. So bietet beispielsweise Rittal ihre Server-Racks nicht nur in dem klassischen Grauton RAL 7035 an, sondern auch in edlem Schwarz (RAL 9005).

Rack und Peripherie – zwei die zusammengehören
Neben dem Rack als zentralem Bestandteil gehören zu den fünf wichtigen Infrastruktur-Bereichen von IT-Installationen die Stromversorgung, eine skalierbare Kühlung, physikalische Sicherheit sowie Monitoring und Remote-Management.

Immer schnellere Netze in Verbindung mit Kupferverkabelung erfordern die Trennung von Strom- und Datenkabeln, damit sie sich nicht gegenseitig durch Störeinstrahlung beeinflussen. Damit gewinnt die Kabeleinführung an Bedeutung. Für höchste Verfügbarkeit sind IT-Systeme auf eine perfekte Stromversorgung angewiesen – denn ohne Strom keine IT. Das Thema USV ist daher Pflicht für jede IT-Installation, die unternehmenskritische Daten verarbeitet. Wer sich von vornherein für einschubmodulare und skalierbare, energieeffiziente Lösungen mit hohem Wirkungsgrad entscheidet, der wächst kostengünstig mit den Anforderungen – beispielsweise mit bis zu 200 kW/Rack. Zu jeder Rack-Lösung gehört unbedingt auch ein passendes Stromverteilungs-System. Von der abgesicherten Niederspannungs-Unterverteilung über flexible Steckdosenmodule mit Einklick-Technik bis zur USV sollten die Komponenten zusammen passen.

Ein Server-Rack erzeugt leicht eine Verlustleistung von 10 kW und mehr. Deshalb hat die Kühlung heute höchsten Stellenwert. Der Kerngedanke muss sein, die Hitze dort zu entfernen, wo sie entsteht. Auch hier empfehlen sich ganzheitliche, modulare und Rack-basierte Lösungen. Neben Dachaufbaukühlgeräten bietet beispielsweise Rittal sogenannte skalierbare Liquid-Cooling-Packages an. Sie werden als Klimaschränke direkt an der Seitenwand des Racks montiert und blasen Kaltluft aus einem Luft-Wasser-Wärmetauscher direkt vor die 19-Zoll-Ebene. Mit horizontaler Luftumwälzung über die gesamte Höhe des Schranks vermeidet man Hot-Spots im oberen Bereich des Racks und erzielt eine optimale Kühlung. Aus einem solchen geschlossenen System lassen sich bis zu 40 kW Verlustwärme sicher abführen. Die Besonderheiten dazu erfordern jedoch einen gesonderten Beitrag.

Mechanische Sicherheit und Monitoring

Inhalte von Server- und Netzwerk-Racks sind wertvoll, daher sind Rechenzentren entsprechend gesichert. Frei zugängliche Aufstellorte jedoch – beispielsweise in Büros, Co-Location-Centern oder Server-Farmen – erfordern entsprechende Vorkehrungen am Schrank. Geht es um Zugriffssicherheit, schützt eine solide Vierpunkt-Verriegelung den wertvollen Inhalt gegen Unbefugte. Ein unternehmensweites Zugangssystem bietet kritischen Anwendungen und Daten weiteren Schutz. Wer mehr Flexibilität benötigt, dem stehen berührungslose Transponder-Technologie oder biometrische Lösungen zur Verfügung.

Zu überwachen ist natürlich nicht nur der Zugang, sondern auch das Funktionieren der IT-Infrastruktur. Eine leistungsfähige Monitoring-Lösung wie das Rittal-CMC-TC sollte möglichst offen und modular ausgelegt sein. Auf diese Weise können Kontroll-Systeme nicht nur leicht erweitert werden, sondern dienen als zentrale Auswertungseinheit für unterschiedlichste Sensoren. Die zugehörigen Softwarelösungen bilden einen »Single Point of Control« für alle Infrastrukturparameter – von der Schranktemperatur über Feuchte- und Erschütterungssensoren bis zur Brandfrüherkennung, Stromversorgung oder Versuche von Personen, sich Zutritt zu verschaffen.

Der präventive Überwachungsansatz senkt von Anfang an die Betriebskosten. IT-Sicherheitskonzepte wachsen mit dem Facility-Management zusammen, und es entsteht eine durchgängige Überwachungsplattform für das gesamte Unternehmen. Dabei betragen die Monitoring-Kosten nur rund 1/50 des Wertes der eingesetzten Computerhardware.

Fazit
Moderne IT-Infrastrukturen basieren heute auf 19-Zoll-Rack-Systemen, die sich durch größtmögliche Flexibilität auszeichnen sollten. Daher hat die Wahl des richtigen Racks weit reichende Auswirkungen auf die Performance der eingesetzten IT-Lösung. Wer am falschen Ende spart, muss später die Rechnung dafür bezahlen. Innovative Technologien im Bereich Stromversorgung, Klima und Monitoring, die zu den vorhandenen Rack-Lösungen passen, sichern die Investition des Anwenders über Jahre. Nur wenn der Rack-Lieferant hier flexible Optionen bietet, kann die IT-Hardware mit den Anforderungen wachsen, ohne dass die Infrastruktur neu errichtet werden muss.

Dieter Henze,
Director Product Management IT, Rittal