Alle cloud- en virtualisatie-euforie ten spijt: data, het goud van de 21e eeuw, heeft ook een concrete plaats nodig om überhaupt hier op deze wereld te zijn. De fysieke omgeving waarin het zich beweegt, moet speciaal worden beschermd.
Omdat met de digitale transformatie ook data op bijna alle terreinen van de samenleving de macht hebben overgenomen, groeit de markt voor datacenters in Duitsland al jaren bovengemiddeld snel. De gegevens moeten, zoals Bernd Dürr, directeur van Dürr/RZ, het uitlegt, ergens worden opgeslagen en verwerkt, bij voorkeur in datacentra. De hardware daar moet natuurlijk zo zijn ontworpen en beveiligd dat er vlot en veilig mee kan worden gewerkt. Maar dat is nog niet alles: er moet aanzienlijk meer worden geïnvesteerd in de veiligheid van de hardware, d.w.z. in de consistente, veilige stroomvoorziening en de juiste omgevingsparameters, ook vanwege de groeiende hoeveelheid gegevens. Terwijl de gegevens steeds meer ruimte op de servers innemen, zullen in de toekomst ook de eisen aan de beschikbaarheid ervan toenemen. “Daarom is het UPS-systeem een van de belangrijkste en meest elementaire onderdelen voor de voeding van de IT-apparatuur op alle voedingspaden,” benadrukt de datacenterexpert.
Groeiende vraag naar UPS & airconditioning
In lijn met deze vooruitzichten verwacht 81 procent van de bedrijven een aanzienlijke toename van de investeringen in datacenterinfrastructuur. Dit is het resultaat van de “Study on the Development and Future of Data Centres 2018” van 7Alliance, waarvoor afgelopen zomer 100 IT-deskundigen werden ondervraagd. Opmerkelijk is dat geen van de ondervraagde IT-deskundigen verwacht dat de investeringen op dit gebied zullen dalen. En een ander feit zal de markt voor UPS, koeling & co: Meer dan de helft van de ondervraagden voor de studie gelooft niet “dat het kwaliteitsniveau van het operationele team even hoog is als de fysieke beschikbaarheid en het beveiligingsniveau van het datacenter”. Zowel de naleving van algemene kwaliteitsnormen als beschermende maatregelen voor het fysieke niveau moeten aan hetzelfde veiligheidsniveau voldoen.
Extra risicopotentieel voor IT-apparatuur vloeit ook voort uit de ecologisch noodzakelijke energietransitie. Terwijl elektriciteit in het verleden grotendeels werd geproduceerd op of dichtbij de plaats van verbruik, moet zij vandaag over een lange afstand worden getransporteerd, zoals het geval is met offshore-windkrachtcentrales. Doordat in het distributienet prioriteit wordt gegeven aan elektriciteit uit hernieuwbare energiebronnen, neemt de complexiteit van de besturingsprocessen toe, waardoor deze enerzijds meer aanvalsoppervlak bieden voor hackers, en anderzijds ook gevoeliger worden voor storingen.
Bescherming van datacenters – bescherming van gegevens
Volgens de 7Alliance-studie zijn oververhitting en brand met respectievelijk 93 en 91 procent de belangrijkste oorzaken van storingen in datacenters – oorzaken die grotendeels hadden kunnen worden ingedamd door een vooruitziende planning die concepten voor koeling en airconditioning omvatte. Kort daarachter, na gebrekkige bedieningsconcepten (88 %) en de invloed van derden door manipulatie (86 %), komen al de gevallen die kunnen worden vermeden door het juiste gebruik van de (juiste) UPS: Defecte UPS (86 %) en stroomuitval (85 %).
Een bouwer van een datacentrum moet echter evenveel belang hechten aan stroomvoorziening en koeling als aan gegevensbeveiliging. “Wat heb je aan een veilige stroomvoorziening als de IT-apparatuur door oververhitting wordt uitgeschakeld?”, vraagt Dürr. Maar terwijl een stroomvoorziening misschien nooit uitvalt, kan een airconditioningsysteem er soms korte tijd mee ophouden.
De tip van de expert: “Omdat een uitval van de airconditioningstechniek in het bereik van enkele seconden tolereerbaar is, wordt deze ook niet via UPS gevoed, maar in ieder geval via een noodstroomsysteem dat de stroomvoorziening meestal na uiterlijk 15 seconden herstelt.” Ook bij koeling hangt het dus van het beschikbaarheidsniveau af hoeveel redundanties er moeten worden aangebracht en hoeveel er uiteindelijk moet worden geïnvesteerd.
Afhankelijk van de eisen van de klant en het gewenste beschikbaarheidsniveau moet vervolgens het UPS-systeem worden samengesteld. Zodra de redundanties zijn vastgesteld, moet de vereiste autonomietijd worden bepaald, d.w.z. de tijd die moet worden overbrugd in geval van een stroomstoring. Als er een noodstroomsysteem beschikbaar is dat bij een stroomstoring de stroomvoorziening binnen enkele seconden herstelt, is een paar minuten autonomietijd voor het UPS-systeem voldoende. Indien de infrastructuur wordt geëxploiteerd zonder een noodstroomsysteem in het voedingsnet, hangt de autonomietijd onder meer af van de vraag hoe lang de IT-systemen op gecontroleerde wijze kunnen worden uitgeschakeld. Dürr’s ervaring uit de praktijk: “Deze tijd kan vaak erg lang zijn als de systemen handmatig moeten worden afgesloten en ’s nachts en in het weekend moet nog rekening worden gehouden met de reis van de beheerders.”
Economie en veiligheid
Exploitanten van datacenters of serverfaciliteiten worden dus geconfronteerd met een conflict van doelstellingen, zo vatten analisten van Lünendonk samen in een actuele whitepaper over “Facility Management voor datacenters”: “Ze moeten zowel zorgen voor economische efficiëntie om de internationale concurrentie bij te benen, als het risico op systeemuitval laag houden door middel van redundanties en hooggekwalificeerd personeel.” Dit geldt niet alleen voor de IT-technologie, maar ook, ten minste in dezelfde mate, voor de beveiliging van gebouwen, koelsystemen, schoonmaak, stroomvoorziening en noodgeneratoren. Volgens de marktwaarnemers kan echter slechts een derde van de exploitatiekosten van een datacentrum daadwerkelijk worden beïnvloed door professioneel facility management. IT en koeling maken hier geen deel van uit, maar het onderhoud van de koelsystemen, de UPS en de huur van de faciliteit wel.
Op het gebied van conflict tussen kostenbesparing en veiligheidseisen helpen moderne bedieningsconcepten, nieuwe technologieën en beheersystemen. Op die manier kunnen op lange termijn kosten worden bespaard, vooral voor koeling en airconditioning. Bitkom schat dat ongeveer twee terawattuur elektriciteit nodig is voor koeling en stroomvoorziening in oudere datacentra in Duitsland. Indien de efficiëntie van deze installaties met slechts tien procent zou worden verhoogd, zou dit de uitstoot van kooldioxide met ongeveer 115.000 ton per jaar kunnen verminderen – een investering die ook het milieu ten goede zou komen. “Koeling en stroomvoorziening in datacenters verbruiken evenveel energie als de eigenlijke computertechnologie,” merkt Christian Herzog, Bitkom-expert voor IT-infrastructuur, op. “Stimulansen voor modernisering zijn momenteel de grootste en meest efficiënte hefboom in de IT-sector om broeikasgassen krachtig en op korte termijn terug te dringen”. In de toekomst willen politici in het kader van de ommekeer op energiegebied deze prikkels voor CO2-emissiereductie door verhoging van de energie-efficiëntie ook steeds vaker in het belasting- en heffingssysteem opnemen.
Innovatieve koeling en trends op het gebied van energiebesparing
Bij de ontwikkeling van verschillende koeltechnologieën bruist de industrie van de ideeën. De stad Marburg bijvoorbeeld beschermt haar eigen datacentrum tegen oververhitting met een gecombineerd warmte-, kracht- en koelsysteem (WKK) – en vermindert de energiebehoefte van de servers met meer dan 70 procent met behulp van de daarbij gebruikte adsorptiekoelmachine. De daar gebruikte luchtkoeling zou echter spoedig van de markt kunnen worden verdrongen door nieuwe technologieën, met name waterkoeling. Dr. Hans-Joachim Popp, CIO bij het Duitse lucht- en ruimtevaartcentrum (DLR), ziet het einde van luchtkoeling aankomen: “Lucht zal uit het datacenter verdwijnen als koelmedium ten gunste van meer geleidende media,” benadrukte hij op de congresbeurs “Future Thinking”. Dit betekent vloeistoffen, bij voorkeur water. Hier is de toevoer alleen al zeer gedifferentieerd en flexibel: naast put-, meer- en rivierwater kan ook mijnwater worden gebruikt voor koeling.
Voor degenen die dit allemaal te ingewikkeld vinden, kunnen nu gewoon een koelsysteem huren. In het kader van Cooling as a Service (CaaS of CoolaaS) kunnen exploitanten van datacentra nu complete oplossingen op maat krijgen. Dit zet ook de volgende trend in: de vereenvoudiging van beheersystemen. Intelligente monitoring die tijdig limietoverschrijdingen en waarschuwingen meldt, is vandaag belangrijker dan ooit. Bernd Dürr weet het: “Het beste systeem en redundantie hebben niet veel zin als een fout of storing niet wordt opgemerkt. Dan is alle beschikbaarheid weer weg.