Datencenter dienen in Firmen als zentrale Hubs für die Speicherung, Verarbeitung und Bereitstellung von Daten. Ihre Leistung und Effizienz beeinflussen Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit und Sicherheit der digitalen Infrastruktur eines Unternehmens. Um die Leistung von Datencentern zu optimieren, werden Key Performance Indicators (KPIs) definiert und gemessen.
Welche KPIs erfassen?
Doch welche KPIs sind beim Betrieb eines Datencenters bedeutsam? Der wohl wichtigste KPI ist die Verfügbarkeit bzw. Uptime eines Datencenters. Sie spiegelt die Betriebszeit und die Zuverlässigkeit der Infrastruktur wider. Verfügbarkeit wird oft in Prozent ausgedrückt und misst, wie lange das Rechenzentrum in einem bestimmten Zeitraum betriebsbereit ist. Unternehmen streben in der Regel eine hohe Verfügbarkeit an, um Ausfallzeiten zu reduzieren und die Kontinuität ihrer geschäftskritischen Prozesse sicherzustellen. Um die Verfügbarkeit zu erhöhen, setzen Datencenter auf robuste Redundanzmechanismen, effektive Notfallwiederherstellungspläne und kontinuierliches Monitoring.
Energie heißt Kosten
Die Energieeffizienz gilt als ein weiterer wichtiger KPI, insbesondere vor dem Hintergrund steigender Energiekosten und Umweltbelastungen. Auch gibt es regulatorische Vorgaben und neue Gesetze. So legt beispielsweise das EnEfG (Energieeffizienzgesetz) Ziele für die Senkung des Primär- und Endenergieverbrauchs in Deutschland für 2030 fest. Eines der Ziele betrifft Rechenzentren sowie Betreiber von Informationstechnik. Rechenzentren, die ab 2025 entstehen, sind zur Einhaltung von Energieeffizienzstandards, einer minimalen Temperatur für die Luftkühlung sowie zur Abwärmenutzung verpflichtet. Bestandsanlagen sollen auf die Effizienz des Stromeinsatzes achten. Insgesamt sind die Betreiber von Rechenzentren dazu aufgefordert, künftig verstärkt Strom aus erneuerbaren Energien zu nutzen.
Effizienz heißt auch Kosten
Kennzahlen, wie die Power Usage Effectiveness (PUE), ermöglichen es, die effiziente Nutzung von Energie zu messen. Sie geben das Verhältnis zwischen dem Gesamtenergieverbrauch und dem Energieverbrauch der IT-Ausrüstung an. Niedrigere PUE-Werte deuten auf eine effizientere Nutzung von Energie hin, was sowohl Kosteneinsparungen als auch Umweltvorteile mit sich bringt. Datencenter können ihre Energieeffizienz durch die Einführung von Technologien wie Virtualisierung, Kühlungsoptimierung und Einsatz erneuerbarer Energiequellen verbessern. Bis zum Jahr 2025 müssen Betreiber für ihre Rechenzentren in Deutschland einen PUE von 1,3 nachweisen. Die Nachhaltigkeits-Kennzahl Energy Reuse Factor (ERF) beschreibt, welchen Anteil der insgesamt genutzten Energie der Betreiber außerhalb des Rechenzentrums wiederverwendet, was durch Abwärmenutzung passiert. Rechenzentren, die ab 2025 in Betrieb gehen, benötigen einen Energy Reuse Factor von mindestens 30 Prozent, ab 2027 müssen es 40 Prozent sein. Sowohl bei der PUE als auch beim ERF gibt es keine Vorgaben für Rechenzentren, die es bereits gibt oder die vor 2025 den Betrieb aufnehmen.
Nebenverbrauch erkennen
Die KPI Data Center Infrastructure Efficiency (DCiE) lässt sich aus der Gesamteffizienz eines Rechenzentrums in Bezug auf die genutzte Energie berechnen. Die Gesamtnutzlast bezieht sich auf die tatsächliche Rechenlast oder die tatsächlich genutzte Leistung des Rechenzentrums. Die verbrauchte Energie stellt die gesamte Energie dar, die das Rechenzentrum einschließlich der Kühlsysteme verbraucht. Ein höherer DCiE-Wert zeigt eine höhere Effizienz an. Das bedeutet, dass das Rechenzentrum mehr von der verbrauchten Energie tatsächlich für die Ausführung von Rechenoperationen nutzt, anstatt für Nebenprozesse wie Kühlung oder Beleuchtung. Ein DCiE-Wert von 100 Prozent würde anzeigen, dass das Rechenzentrum die gesamte verbrauchte Energie tatsächlich für die Rechenlast verwendet, ohne Verschwendung für andere Zwecke.
Fundierte Datenbasis
Die vorgestellten KPIs haben eines gemeinsam: zur Ermittlung wird eine fundierte Datenbasis benötigt. Dafür müssen Datencenter und Rechenzentren, an geeigneten Stellen Messwerte erfassen. Bei vielen der KPIs ist das Messen des Stromverbrauchs im IT-Rack ein Faktor. Hier bietet E-T-A das Stromverteilungssystem ControlPlex Rack. Statt auf Schutzschalter setzt das System auf elektronische Sicherungsautomaten. Diese sorgen dafür, dass im Falle von Kurzschlüssen oder Überlastungen der betroffene Stromkreis abschaltet und schützen so angeschlossene Geräte vor Schäden. Dabei ist kein Vielfaches des Nennstroms erforderlich, um den Sicherungsautomaten auszulösen. Durch die integrierte aktive Strombegrenzung reguliert der Sicherungsautomat den Strom im Überstromfall auf das 1,2-fache des Nennstroms. Er trennt den Stromkreis, wenn der Strom über einen bestimmten Zeitraum nicht unterhalb dieser Schwelle fällt. Dieser Detektions- und Auslöseprozess erfolgt innerhalb von Millisekunden. Das Rack ermöglicht zudem, den Stromverbrauch zu ermitteln. So ist es durch die integrierten Elektronik möglich, jeden einzelnen Lastkanal separat zu überwachen oder auch den Gesamtverbrauch aller angeschlossenen Lasten als Summe abzufragen.
Erweiterbare Racks
Um diese Informationen zu erhalten, kann das ControlPlex Rack mit dem Remote Control Interface RCI10 als kommunikativen Buscontroller erweitert werden. Diese Baugruppe übernimmt mehrere Funktionen. Einerseits ermöglicht sie die interne Kommunikation und den Datenaustausch mit den Sicherungsautomaten über ein integriertes BUS-System, sorgt also für die Datenerhebung. Andererseits kann sie dank einer Ethernetschnittstelle das System in das Unternehmensnetzwerk integrieren und so die gesammelten Informationen an die übergeordnete Steuerungs- oder Leitwarte weitergeben. Die Daten sind für Betreiber somit weltweit abrufbar. Als Kommunikationsprotokolle stehen dafür entweder das SNMP (Simple Network Management Protocol) oder Modbus TCP/IP zur Verfügung. Zudem ist die Auslesung des Verbrauchs auch über eine grafische Benutzeroberfläche möglich.
