Podbasierte Rechenzentren

Schneider-Electric-HyperpodEin neuer Trend hält Einzug in den deutschen Markt für Colocation und Housing: das Core- und Pod-Design. Das horizontale Scale-Out-Modell soll Antwort geben auf die wachsenden Herausforderungen eines intensiven Wettbewerbs. Wirklich interessant wird der Core- und Pod-Ansatz aber erst mit dem Einsatz sogenannter Pod-Frames.

Immer mehr Unternehmen verzichten auf eine eigene IT-Infrastruktur und lagern ihre Informations- und Kommunikationstechnik bei externen Dienstleistern aus. Mit dem stetig steigenden Bedarf an Daten- und Rechenkapazitäten kommt also auch dem Markt für Colocation und Housing eine neue Schlüsselrolle zu. Doch den überdurchschnittlich guten Umsatz- und Wachstumszahlen der Branche steht ein ebenso intensiver Wettbewerb mit charakteristischen Marktherausforderungen gegenüber.

Da ist das Thema Bereitstellung. Colocation-Anbieter müssen „auf Kommando“ teils enorme Kapazitäten hinzufügen können. Wer diese Nachfrage nicht bedienen kann, wird sich langfristig kaum am Markt halten können. Hinzu kommen die Kosten. Der Strompreis ist in Deutschland fast doppelt so hoch wie in Frankreich oder den Niederlanden. Im europäischen Vergleich ein beachtlicher Standort- und Wettbewerbsnachteil. Und zu guter Letzt spielen Technologien wie 5G und Interconnectivity eine große Rolle. Gängige Infrastruktur-Standards sind mit der Komplexität und Agilität dieser technologischen Neuerungen in vielen Fällen überfordert und müssten eigentlich modernisiert werden.

Die Kunden bekommen von all dem nichts mit. Sie sind in der Wahl ihres Anbieters relativ flexibel und nicht auf einen bestimmten Standort fixiert. Im Zweifelsfall entscheidet das kostengünstigste Angebot und die kürzeste Bereitstellungszeit, egal ob der Betreiber aus Deutschland, Frankreich oder den Niederlanden kommt.

 

Das Core- und Pod-Design

Um mit dem verschärften Wettbewerb Schritt halten zu können, setzen immer mehr Colocation-Anbieter daher auf das Core- und Pod-Design großer amerikanischer Hyperscale- und Colocation-Rechenzentren. Dessen Herzstück ist der sogenannte Pod, eine autonome Infrastruktur-Einheit, die durch ein Einhausungssystem abgetrennt wird und aus mehreren Racks mit eigener Stromversorgung, Klimatisierung und Netzwerkanbindung besteht. Diese Einheit wird direkt mit dem Core-Layer des Rechenzentrums verbunden und parallel zu anderen Pods eingesetzt und betrieben.

Als Raum-in-Raum-Lösung können Pod-Architekturen ein großes Spektrum individueller Anwendungsgebiete bedienen und auf den jeweiligen IT-Bedarf zugeschnittene Kühllösungen und Redundanzlevel zur Verfügung stellen. Einzelne Pods lassen sich etwa als reine Highperformance-, Storage- oder Hyperkonvergenz-Einheiten betreiben. Bei Bedarf können aber auch Pods mit hoher Rack-Dichte, Seitenkühlung und doppelter Stromversorgung eingerichtet werden. Der konkreten Ausgestaltung sind im Prinzip kaum Grenzen gesetzt, und genau hier liegt die Stärke des podbasierten Designs.

Im Gegensatz zu 3-Tier-Architekturen ist das Core- und Pod-Design nicht als Scale-Up-, sondern als Scale-Out-Lösung entwickelt worden. Nach diesem Ansatz konzipierte Rechenzentren sind nicht von Beginn an ausgebaut, vielmehr werden sie schrittweise um zusätzliche Kapazitätsblöcke – Pods – erweitert. Die Pods werden bereits im Vorfeld herstellerseitig konfiguriert und getestet – meist auf Grundlage eines standardisierten Referenzdesigns – und ähnlich einem modularen Baukastensystem in das Rechenzentrum integriert.

 

Schnell, bedarfsgerecht, auf dem neuesten Stand der Technik

Moderne Frame-Architekturen können an verschiedene Klima- und Stromkonfigurationen angepasst werden, so auch an Warm- und Kaltgangeinhausungen.
Moderne Frame-Architekturen können an verschiedene Klima- und Stromkonfigurationen angepasst werden, so auch an Warm- und Kaltgangeinhausungen.

Dieser Ansatz ist gleich auf mehreren Ebenen relevant. Die bereits vorgefertigten und passgenau abgestimmten Pod-Architekturen erlauben eine schnelle, unkomplizierte Skalierung und erleichtern Planung, Installation und Betrieb weiterer IT-Ressourcen. Sprich, die Zeit bis zum Go-Live wird analog zu den Marktanforderungen sichtbar beschleunigt.

Ähnlich sieht es auch auf der finanziellen Seite aus. Mit den standardisierten Blaupausen der Out-of-the-Box-Einheiten kann die Budgetplanung auf Projektebene zuverlässig und vorhersehbar umgesetzt werden. Entscheidend ist aber ein anderer Aspekt. Im Core- und Pod-Design muss nicht vom ersten Tag an die volle, maximale Leistung zur Verfügung stehen. Das Rechenzentrum kann stattdessen parallel zur Kunden- und Geschäftsentwicklung im Pay-as-you-grow-Verfahren ausgebaut werden. Es wächst sozusagen dynamisch mit dem tatsächlichen Bedarf. Überdimensionierte und entsprechend unwirtschaftliche Datacenter-Konzepte sind damit passé.

Der schrittweise, zeitlich versetzte Ausbau des Rechenzentrums kommt aber auch den ständig veränderten Anforderungen des technologischen Wandels entgegen. Da Core- und Pod-Rechenzentren bedarfsgerecht wachsen, also Pod um Pod erweitert werden, sind die neuen Pods automatisch auf dem aktuellen Stand der Technik. Und: Im Notfall müssen nur einzelne Pods modernisiert werden und nicht das gesamte Rechenzentrum wie etwa bei 3-Tier-Architekturen üblich.

 

Baumaßnahmen bremsen die Effizienzgewinne aus

Einziger Stolperstein sind die komplexen Bau- und Renovierungsarbeiten, die bei der Installation neuer Pods erforderlich werden. Allein für die Strom- und Netzwerkanbindung müssen in aller Regel großflächige Deckenrastersysteme installiert und aufwendige Baumaßnahmen am Doppelboden durchgeführt werden. Und da die Einhausung meist an den Racks angebracht wird, kann die eigentliche Server- und Netzwerktechnik erst im Anschluss an die Bauarbeiten installiert werden. Das drückt einmal mehr auf die bekannten Faktoren Zeit und Geld.

 

Pod-Frames als Alternative

Um diese Einschränkungen so gering wie möglich zu halten, lohnt sich der Einsatz eines sogenannten Pod-Frames, eines freistehenden Montagesystems mit flexibel anpassbarer und teleskopartig erweiterbarer Einhausung, das je nach Hersteller acht bis zwölf Racks aufnehmen kann. Die selbsttragende Rahmenkonstruktion dient als Montagepunkt zur einheitlichen Anbindung von Netzwerk, Strom und Kühlung. So werden im Frame-Ansatz beispielsweise alle Strom- und Datenkabel oberirdisch mit dem Pod-Frame verbunden. Dazu wird die Verkabelung an verstellbare Überkopf-Kragarme des Frames geführt und von dort an die einzelnen Racks verteilt.

Schon mit dieser Maßnahme können die baulichen Eingriffe im Rechenzentrum erheblich reduziert werden. Mussten Deckenrasterstrukturen bislang über jedem einzelnen Pod angebracht werden, werden diese jetzt nur noch für die Hauptverkabelung benötigt, also für einen Bruchteil der bisherigen Fläche. Arbeiten am Doppelboden fallen sogar gänzlich weg. Es müssen weder Unterflur-Kabelrinnen installiert, noch Kabelausschnitte angebracht oder Halter und Bürstenstreifen in den Ausschnitten platziert werden. Der personelle, materielle und zeitliche Aufwand nimmt also deutlich ab.

Ein ähnlicher Effekt stellt sich bei der Einhausung ein. Diese wird nicht an den Racks, sondern an der Rahmenstruktur angebracht. Die Racks können daher schon im Vorfeld oder auch parallel zur Pod-Montage bestückt und mit Abschluss der Installation in den Pod integriert werden. Auch das spart Zeit. Außerdem können Betreiber jetzt jederzeit auf eine betriebsbereite IT-Fläche zurückgreifen, denn Einhausung und Infrastruktur lassen sich in Folge der veränderten Bauweise auch rackunabhängig vorinstallieren.

Die meisten Frame-Systeme können an verschiedene Klima- und Stromkonfigurationen angepasst werden. Die Hyperpod-Architektur von APC by Schneider Electric unterstützt beispielsweise Warm- und Kaltgangeinhausungen, Reihen-, Raum- und Außenkühllösungen sowie Verteilertafeln, hängende Stromschienen und reihenbasierte, modulare Unterverteiler. Auch Länge, Breite und Höhe der Frames lassen sich individuell abstimmen, sodass alle gängigen Rack-Systeme, unabhängig von Hersteller, Form und Größe, mit den Hyperpod-Architekturen kompatibel sind. Der Betreiber ist also nicht auf einen bestimmten Hardware-Anbieter angewiesen, sondern kann vielmehr seine bestehende Infrastruktur in den Frame integrieren.

 

Mit Pods und Frames einen Schritt voraus

Im aggressiv gewachsenen Markt für Colocation und Housing sind Geschwindigkeit und Kosteneffizienz die treibenden Wettbewerbsfaktoren. Es gilt: schnell skalieren, günstig anbieten, Marktposition stärken. Pod-Architekturen sind eine sinnvolle, fast zwingende Antwort auf diese Herausforderungen. Sie erfüllen alle relevanten Parameter und bieten die technologische und wirtschaftliche Flexibilität, um den ständigen Wandel in der IT-Landschaft zu begleiten. Ihre eigentliche Stärke entfalten sie aber erst im Zusammenspiel mit Pod-Frame-Systemen. Mit deren Hilfe lassen sich Bereitstellungszeit und Investitionskosten noch einmal verringern. Kein unbedeutender Aspekt in diesem intensiv geführten Wettbewerb.

Von Christian Stolte, APC Solution Architect DC Application Center DACH bei Schneider Electric

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