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Betrachtung der technischen Infrastruktur in den Data Centern
Viele Datacenter sind in die Jahre gekommen und genügen technisch nicht mehr den heutigen Anforderungen. Die technische Infrastruktur wie Energie, USV, Netzersatz, Klimatisierung, Löschsysteme usw., die für das Betreiben eines sicheren Data Centers (DC) erforderlich sind, gehören auf den Prüfstand.
Das Business fordert eine kontinuierliche Verfügbarkeit der Daten zu jeder Zeit, auch ein nur kurzfristiger Ausfall (weil die Klimatisierung ausgefallen ist) wird nicht mehr hingenommen.
Die Hochverfügbarkeit der Datacenter ist unverzichtbar geworden. Die Tendenz geht hin zu den Hochverfügbarkeitsklassen:
Verfügbarkeitsklasse | Beschreibung | Kumulierte Ausfall- |
VK 3, 99,99% | Sehr hohe Verfügbarkeit | < 1 Stunde |
VK 4, 99,999% | Höchste Verfügbarkeit | ca. 5 Minuten |
VK 5, 100% | Disaster Tolerant | 0 Minuten |
Tabelle: Verfügbarkeitsklassen nach BSI
Die Experton Group wird in loser Reihenfolge die so wichtigen technischen Infrastruktur-Systeme kurz beschreiben und was erforderlich ist, um dieses Ziel zu erreichen.
Das erste Thema behandelt die richtige Auswahl der Feuerlöscheinrichtung. Für die Sicherheit ist eine technisch hochwertige Brandfrühesterkennung in Verbindung mit einem zuverlässigen und schnellen Löschsystem erforderlich. Eine Alternative ist ein Brandvermeidungssystem.
In IT-Zentren herrscht ein besonders hohes Brandrisiko durch die hohe Energiedichte der installierten elektrischen Anlagen wie Server, Storage, Netzwerkkomponenten usw. sowie die damit verbundene große Abwärme-Menge. Hauptursache für Brände sind technische Defekte an elektrischen Geräten. Die IT-typische Brandgefahr liegt in den Schwelbränden durch Kurzschlüsse oder technische Defekte, die oft erst entdeckt werden, wenn ein Brandschaden bereits entstanden ist. Die Ursachen können zu gravierenden wirtschaftlichen Folgen führen.
Entspricht der installierte DC-Brandschutz noch den heute geforderten Anforderungen?
Häufig installierte Löschanlagen sind:
- CO2-Gaslöschanlagen,
- Inertgas oder
- chemische Löschmittel Novec 1230, FM200.
In Altrechenzentren sind CO2-Löschanlagen noch stark verbreitet. Da es sich um toxische Gase handelt, hat auch die Thematik des Personenschutzes höchste Priorität. Bei Inertgas wird im Brandfall durch das Löschmittel der Sauerstoffanteil der Raumluft so stark reduziert, dass ein Verbrennungsprozess unterbunden wird. Bei Novec 1230, FM 200 entfalten die Löschgase ihre Wirkung durch Wärmeabsorption in der Flamme. Der Flamme wird Wärme entzogen bis zu einem Punkt, bei dem Verbrennungsreaktionen nicht mehr stattfinden können. Hierbei wirken eine physikalische und eine chemische Komponente.
Die Flutung erfolgt bei Inertgasen nach 120 Sekunden, bei Novec 1230, FM200 innerhalb von 10 Sekunden. Bei Gas- oder chemischen Löschanlagen muss erst ein Brandereignis entstehen, bevor es gelöscht werden kann. Folgeschäden durch Rauch- und Löschmittel sind unvermeidbar. Damit keine Rückentzündung entsteht, ist es erforderlich, die Stromversorgung im gesamten Rechenzentrum auszuschalten. Eine Hochverfügbarkeit nach den Verfügbarkeitsklassen 3 bis 5 kann nicht mehr gewährleistet werden.
Brandvermeidungssysteme
Eine Alternative bietet eine aktive präventive Brandvermeidung mit einem Brandvermeidungssystem. Es lässt einen Brand erst gar nicht entstehen. Der Sauerstoffgehalt wird durch Zuführung von Stickstoff abgesenkt. Dadurch wird die Sauerstoffkonzentration exakt auf einen zuvor eingestellten Wert vermindert. In diesem Fall ist die Entstehung eines Brandes ausgeschlossen und Personen können die Räume betreten.
Der normale Luft-Sauerstoffgehalt in einem Raum liegt bei etwa 20,9 Volumenprozent (Vol.-%). Bis 17 Vol.-% Luft-Sauerstoffgehalt sind für Menschen unbedenklich. Bei 15,2 Vol.-% ist die Entstehung eines Schwelbrandes oder Feuers unmöglich; dieser Wert entspricht einer Berghöhe von 2.200 Metern.
Bei einer konstanten Sauerstoffreduzierung unter 17 bis 15 Vol.-% ist der Aufenthalt in einem geschützten Raum von bis zu vier Stunden unbedenklich. Allerdings muss laut Arbeitsschutzverordnung eine gesundheitliche Untersuchung des Herz-Kreislaufsystems vorgenommen werden, die alle drei Jahre zu wiederholen ist. Die Dauer der Untersuchung beträgt ca. 10 Minuten.
Das Betreten der Schutzräume durch Personen sollte nur im Ausnahmefall und auf wenige berechtigte Personen beschränkt sein. Da die modernen Data Center nur noch remote bedient werden, sollte das kein Problem sein.
Werden Brände und deren Ausbreitung vermieden, muss das Data Center nicht stromlos geschaltet werden, und die Geschäftsprozesse sowie Daten bleiben störungsfrei - die Hochverfügbarkeit ist sichergestellt.