„Keine Bestellungen mehr möglich!“

So klingt es an einem Samstagmorgen im März 2024 in einer deutschen Fastfood Filiale.

Das Frühstück fällt ins Wasser, denn die Kassensysteme und Terminals funktionieren nicht mehr. 
Diese Filiale wird nicht die Einzige bleiben. Zahlreiche Geschäftsstellen derselben Kette melden gleichzeitig massive Ausfälle. Nicht nur Deutschland ist betroffen, sondern Filialen weltweit.
Einige Tage später gibt die Pressestelle an, dass IT-Probleme der Auslöser des Debakels waren.

Dieser Fall, oder besser gesagt dieser globale Ausfall, legt offen dar, wie verwoben eine Vielzahl von Systemen in der aktuellen digitalen Welt sind. Diese stehen durch stetigen Datenaustausch, in gegenseitiger Verbindung.

Gleichzeitig sind sie auch auf diesen steten Datenfluss angewiesen, um optimal operieren zu können.  
Dieser Umstand bedingt wiederum, dass systemrelevante Server konstant und ausfallsfrei betrieben werden können. 

Wie das Beispiel verdeutlicht, kann das Wegfallen eines einzelnen Knotenpunkts schnell zu einem Flächenbrand führen und dabei schwerwiegende Folgen für die Unternehmer, sowie sämtliche Beteiligte haben. 
Im vorhin erwähnten Fall blieben an diesem Tag wohl nicht nur die Bäuche der Kunden leer, sondern auch die Kassen der Filialen.
Daher ist es von enormer Bedeutung, die relevanten Server professionell zu sichern. 

Doppelt gemoppelt hält besser

Das Stichwort hier ist Redundanz.

Es ist ein Konzept, das darauf abzielt, Ausfallsicherheit und Kontinuität zu gewährleisten, indem kritische Systeme und Infrastrukturen doppelt und mehrfach vorhanden sind. 
Es gilt, die Gefahr zu bannen, dass eine einzelne Störung das gesamte System zum Stillstand bringen kann. 

Hier bieten Rechenzentren eine passende Lösung an. Ein gut konzipiertes Datacenter gewährleistet Ausfallsicherheit und Geschäftskontinuität. 
Durch redundante Systeme und Backups können Unternehmen, auch bei unvorhergesehenen Ereignissen, wie Stromausfällen, Naturkatastrophen oder technischen Problemen, den Betrieb aufrechterhalten. 

Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) und Notstrom

Einen Grundpfeiler der Redundanz in einem Datenzentrum bildet die Notstromversorgung. Stromausfälle können verheerende Auswirkungen haben. Daher ist eine stetige Stromflussüberwachung durch USVs sowie eine Notversorgung durch Generatoren unerlässlich. 

Generatoren treten automatisch in Aktion, wenn die Hauptstromversorgung ausfällt, und USVs überbrücken die Zeit zwischen dem Stromausfall und deren Aktivierung. Oft werden Autobatterien als Teil der USV eingesetzt, um zusätzliche Backup-Stromkapazität bereitzustellen und die Systeme während des Umschaltens auf den Generatorbetrieb zu unterstützen.

Kühlung

Eine weitere entscheidende Komponente in einem Rechenzentrum ist das Kühlungssystem. Die Hitze, die von den Servern erzeugt wird, muss effizient abgeführt werden, um eine Überhitzung zu vermeiden. Diese könnte sowohl zu schwerwiegenden Schäden am Equipment als auch zu Bränden führen. Redundante Kühlungssysteme gewährleisten, dass selbst bei Ausfall eines Kühlaggregats die Temperatur stabil bleibt. 
Dies kann durch die Verwendung von mehrfach vorhandenen Klimaanlagen, Kühlkreisläufen und Temperatursensoren erreicht werden.

Kontinuierliche Überwachung und Wartung

Die Anwendung von Redundanz ist nur der erste Schritt. Kontinuierliche Überwachung und Wartung sind entscheidend, um sicherzustellen, dass die Systeme im Ernstfall auch tatsächlich funktionieren. Dies umfasst regelmäßige Tests der Notstromversorgung, Überprüfung der Kühlungssysteme und Aktualisierung der Redundanzstrategie entsprechend neuer Technologien und Best Practices.

Fallbeispiel ColoBâle Datenzentrum

Um das Prinzip der Redundanz noch besser zu veranschaulichen, werfen wir einen Blick hinter die Kulissen von unserem eigenen Rechenzentrum in Pratteln. 
Hier erfolgt die gesamte Stromversorgung bis in die einzelnen Serverracks, jeweils über zwei komplett getrennte Netze, die sich gegenseitig absichern oder gekoppelt werden können. Über doppelte Trafostationen wird das Zentrum im herkömmlichen Betrieb mit Netzstrom versorgt. 

„Big brother is watching“

Die ebenfalls zweifach vorhandene USV übernimmt den wichtigen Part der stetigen Überwachung des Stromflusses. Sie gleicht Spannungsschwankungen aus, um Schäden durch Über- oder Unterspannung vorzubeugen. Zudem fungiert sie auch als Netzfilter, um hochfrequente Störungen oder Rauschen aus dem Stromnetz zu entfernen.  Daraus resultiert, dass herkömmliche IT-Netzteile eine erheblich längere Lebensdauer erwartet, wie wenn sie am üblichen Haushaltsnetz hängen würden.
Bei einem Stromausfall ist sie die erste Instanz, die die Versorgung des Centers übernimmt. Dabei schöpft sie die Energie aus ihrem eigenen Blei-Gel Batteriespeicher. In den 15 Sekunden, die die Notstromgeneratoren brauchen, um anzuspringen, übernimmt sie die gesamte Last des Rechenzentrums. 

„Leinen los!“
Danach übernehmen die zwei sieben Tonnen schweren und tausend PS starken Schiffsmotoren die Arbeit. Sie liefern jeweils ein Megawatt, was ungefähr der Versorgung von zweimal 1500 Privathaushalten mit Strom entspricht. Primäre und sekundäre Treibstofftanks gewähren eine reibungslose Versorgung mit Strom von zwei bis drei Wochen.

„Keep Cool“

Um auch bei der Klimatisierung Ausfallssicherheit gewährleisten zu können, wird bei ColoBâle auch das Kühlsystem redundant abgesichert. Dabei dienen zwei 20.000 Liter Wasserspeicher, als Kältepuffer für doppelte Kältesysteme. Dazu kommen zwei mal zwei Doppelkompressoren, welche mit zusätzlichen Rückkühler auf dem Dach für die nötige Kälte in den Serverräumen sorgen. Bei einer Aussentemperatur von unter siebzehn Grad kann die Kühlung ausschliesslich mit Aussenluft gewährleistet werden.

„Vertrauen ist gut aber...“

Mindestens viermal pro Jahr werden bei ColoBâle sogenannte Schwarztests durchgeführt. Dabei wird das Rechenzentrum komplett vom Stromnetz getrennt und während mehrerer Stunden nur über die Notstromgeneratoren gespeist. 
Dadurch wird überprüft und gewährleistet, dass sämtliche Systeme bei einem Ausfall voll funktionstüchtig sind. Zusätzlich werden auch die Warn- und Schutzsysteme auf Funktionstüchtigkeit überprüft. Über zweitausend Sensoren überwachen im Center rund um die Uhr Temperatur, Luft, Zugang und weitere Faktoren. Gibt es Abweichungen in den Soll-Werten, werden Alarmierungen ausgelöst.

Fazit und Ausblick

Mit der zunehmenden Digitalisierung und Globalisierung wird die Bedeutung von Redundanz weiterhin zunehmen. Mit wachsendem Sicherheitsbedürfnis und einhergehenden Vorschriften wird sie in einigen Bereichen zweifelsfrei zur Pflicht werden. 
Somit werden Unternehmen, die Ausfallsicherheit und Kontinuität ihrer Daten und Komponente gewährleisten wollen, nicht umherkommen, redundante Systeme zu implementieren.
Da Redundanz aber schon aufgrund der Bedeutung der mehrfachen Absicherung mit hohen Startkosten und grossem Aufwand verbunden wird und erschwerend noch der konstante Unterhalt und die Wartung hinzukommt,
sind Unternehmen gut beraten, ihre relevanten Systeme in Datacenter auszulagern, da dort redundante Strukturen bereits vorhanden sind und auch regelmässig überprüft und zertifiziert werden.

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