Was ist ein Rechenzentrum?

Viele Unternehmen bieten Ihre Dienstleistungen online an. Ob Onlineshop, Web-App oder Homepage – wer präsent sein und neue Kunden gewinnen möchte, kommt um einen passenden Web-Auftritt nicht herum. Dabei ist man insbesondere darauf angewiesen, dass alle Seiten bzw. Dienste permanent erreichbar sind. Hosting-Provider und große Konzerne setzen zu diesem Zweck auf die Power von Rechenzentren. Doch was ist ein Rechenzentrum eigentlich und wie funktioniert es?

Einfach gesagt ist ein Rechenzentrum ein physischer Standort – in der Regel ein eigenständiges Gebäude –, in dem kritische Daten und Anwendungen im großen Stil gespeichert werden. Es besteht aus einem Netzwerk von Rechen- und Speicherressourcen wie Routern und Servern die die Bereitstellung dieser Daten und Anwendungen ermöglichen. So können Unternehmen bzw. Internetdienstanbieter die gesamte IT-Infrastruktur und Datenverarbeitung effizient und sicher betreiben.

Mittlerweile hat sich die Infrastruktur von Rechenzentren deutlich weiterentwickelt. Die Rechenleistung der traditionellen physischen Server vor Ort wurden mit den flexiblen Möglichkeiten virtueller Netzwerke verknüpft: Viele Daten sind mittlerweile über mehrere Rechenzentren sowie öffentliche und Private Clouds verbunden. Deshalb muss ein modernes Rechenzentrum in der Lage sein, über verschiedenen Standorte hinweg zu kommunizieren.

Die meisten Geschäftsanwendungen und -aktivitäten innerhalb eines Unternehmens erzeugen Daten, die gespeichert werden müssen. Dazu zählen beispielsweise:

• E-Mails und Dateifreigaben
• Produktivitätsanwendungen
• Webseiten
• Online-Transaktionen
• Daten in CRM-Tools
• Unternehmensressourcenplanung (ERP)
• Datenbanken
• Big Data und künstliche Intelligenz
• Virtuelle Desktops
• Kommunikations- und Kollaborationsdienste

Gerade bei großen Unternehmen sammeln sich riesige Datenmengen an, die sehr viele Server und viel Speicherplatz benötigen. Ein einfacher Serverraum reicht häufig nicht mehr aus, um den Datenfluss zu bewältigen. Zudem kann sich die Wartung als kompliziert erweisen. Hohe Energiekosten und in einigen Fällen sogar Überwachung rund um die Uhr, um Serverausfälle zu verhindern und Cyberangriffe abzuwehren, bringen einige Unternehmen an ihre Grenzen.

An eben diesem Punkt kommen Rechenzentren ins Spiel: Die Daten sind an einem sicheren und rund um die Uhr überwachten Ort gespeichert. Zudem verfügt ein Rechenzentrum über eine Temperaturkontrolle, sodass die Server nicht überhitzen. Gleichzeitig gewährleistet die Notfallstromversorgung, dass die Daten ausfallsicher gespeichert sind und das Risiko von Serverausfällen sinkt. Unternehmen zahlen je nach Art des Rechenzentrums meist nur für den beanspruchten Platz und den verbrauchten Strom. Dafür sparen sie Zeit bei der Verwaltung und der Infrastruktur und können sich mehr auf ihr Kerngeschäft konzentrieren.

Die Aufgabe eines Rechenzentrums unterscheidet sich je nach Standort, Besitzer und Einsatzgebiet. Auch bei Managed-Service- oder Colocation-Rechenzentren beanspruchen Kunden unterschiedliche Computing-Services und -Aufgaben. Von einfachen Ausführungen wie der Speicherung zur Datensicherung bis hin zur Lagerung und Ausführung von grundlegenden IT-Prozessen kann ein Rechenzentrum verschiedene Aufgaben übernehmen.

So fungieren einige Rechenzentren als Vernetzungsstelle, die verschiedene Colocation-Umgebungen verbindet. Das ist zum Beispiel für das Streamen von Filmen wichtig, bei dem sich typischerweise ein CDN (Content Delivery Network) einer Colocation-Umgebung mit einem Internetdienstanbieter (ISP) vernetzt.

Hyperscale- und Wholesale-Rechenzentren hingegen sind genau auf die Anforderungen von einzelnen Unternehmen optimiert und eignen sich vor allem für Großunternehmen.

Damit ein Rechenzentrum optimal läuft, bedarf es verschiedener Bereiche, die effizient zusammenarbeiten.

Eines der wichtigsten Merkmale eines Rechenzentrums ist die IT-Ausstattung. Diese beinhaltet alle Komponenten, die für den Betrieb des Netzwerkes und die Datenspeicherung benötigt werden. Dabei gibt es vier Bereiche:

• Server-Hardware: Von leistungsstarken CPUs über schnelle Arbeitsspeicher bis hin zu großen Festplatten umfasst die Server-Hardware alle technischen Komponenten, die in den einzelnen Rechnern verbaut sind.
   
• Aktive Netzwerkkomponenten: Geräte wie Router, Switches, Firewalls (Hardware) und andere Controller, die für den Betrieb eines aktiven Netzwerkes benötigt werden und die einen aktiven Stromanschluss benötigen, zählen zu den aktiven Netzwerkkomponenten.
   
• Passive Netzwerkkomponenten: Das Rechenzentrum benötigt auch passive Netzwerkkomponenten für den Betrieb eines Netzwerkes. Anders als die aktiven Netzwerkkomponenten benötigen passive Netzwerkkomponenten – wie Verkabelung, Stecker und Buchsen – jedoch keinen eigenen Stromanschluss.
   
• Baugruppenträger: Im Gehäuse aus Metall – den sogenannten Baugruppenträgern oder Racks – sind die Serverhardware und die Netzwerkkomponenten befestigt. Eine international genormte Größe mit einer 19-Zoll-Bauweise sorgt dafür, dass die Racks mit sämtlichen Baugruppen kompatibel sind.

Auch wenn die meisten Rechenzentren mittlerweile stark automatisiert laufen, ist menschliches Personal unabdingbar. Die Server, das Netzwerk und die gesamte Infrastruktur müssen rund um die Uhr überwacht werden, denn nur so können Ausfälle verhindert bzw. zeitnah behoben werden, wenn Probleme auftreten. Die Aufgaben des Rechenzentrum-Personals sind in die Bereiche Systemtechnik und -verwaltung eingeteilt:

• Die Systemtechnik kümmert sich um alle elektrotechnischen Aufgaben in einem Rechenzentrum. Dazu zählen die Installation der Geräte, der Austausch oder die Reparatur von defekter Hardware, sowie die Verkabelung der einzelnen Komponenten.
   
• Die Systemverwaltung kümmert sich um die serverseitige Konfiguration der Systeme und überwacht deren Betrieb. Zusätzlich ist sie für die Datensicherheit und den Datenschutz im Rechenzentrum verantwortlich.

Der letzte Baustein, der für einen reibungslosen Betrieb des Rechenzentrums sorgt, sind die einzelnen Infrastruktur-Komponenten. Je nach Aufbau und Ausrüstung des Gebäudes fallen diese ganz unterschiedlich aus.

• Umgebungskontrolle: Eine ideale Temperatur im Rechenzentrum ist das A und O. Die große Menge an Servern erzeugt eine starke Wärme, die unkontrolliert zu Überhitzung und Ausfällen der Server führen würde. Ausgefeilte Systeme und architektonische Maßnahmen sorgen innerhalb des Rechenzentrums für einen effizienten Kühlkreislauf und optimale Temperaturen.
   
• Energieversorgung: Ohne Strom läuft kein Rechenzentrum. Umso wichtiger ist es, für eine konstante, ausfallsichere Stromversorgung zu sorgen. Erreicht wird dies zum einen über redundante Stromanschlüsse, die über zwei verschiedene Versorger mit Energie bespeist werden. Zum anderen überbrückt eine Batterie kurze Stromausfälle, während ein eigener Dieselgenerator bei länger anhaltenden Stromausfällen übernimmt.
   
• Sicherheitstechnik: Um die sensiblen Daten vor Dritten zu schützen, sollte nur autorisierten Personen der Zutritt zum Rechenzentrum erlaubt sein, die sich mittels Keycard oder Fingerabdruckscanner identifizieren müssen. Zusätzlich bedarf es einer modernen Videoüberwachung, die dem Personal einen konstanten Überblick über die Anlage ermöglicht. Damit bei Feuer Personal und Ausstattung geschützt sind, sollten moderne Brandschutzsysteme genutzt werden.

Es gibt viele Arten von Rechenzentren, die je nach Zweck und Besitzer unterschiedliche verwaltet werden. Um welche Art es sich im Speziellen handelt, hängt dabei von verschiedenen Faktoren ab. Wird das Rechenzentrum beispielsweise von einem oder von mehreren Unternehmen genutzt? Welche Technologie verwendet es für die Datenverarbeitung und -speicherung? Wie sieht die Energieeffizienz aus? Generell unterscheidet man vier Haupttypen von Rechenzentren:

• Enterprise-Rechenzentrum: Diese Rechenzentren sind von einem Unternehmen gebaut und für dessen Endbenutzer optimiert. Das Rechenzentrum ist im Besitz eines Unternehmens und befindet sich meist auf dem Firmengelände. Somit ist das Unternehmen auch selbst für die Wartung und Verwaltung der Infrastruktur und IT-Komponenten verantwortlich.
   
• Managed-Service-Rechenzentrum: Diese Rechenzentren verwaltet und wartet ein Drittanbieter im Auftrag eines Unternehmens. Dabei mietet das Unternehmen die komplette Ausrüstung und Infrastruktur, sodass es keinen zusätzlichen Aufwand hat.
   
• Colocation-Rechenzentrum: Anders als bei einem Managed-Service-Rechenzentrum mietet das Unternehmen einen Raum innerhalb eines Rechenzentrums nur mit der vorhandenen Infrastruktur wie Kühlung, Bandbreite und Sicherheitsmaßnahmen. Komponenten wie Server, Speicher und Firewalls stellt, verwaltet und wartet das Unternehmen selbst.
   
• Cloud-Rechenzentrum: Bei dieser Off-Premise-Variante eines Rechenzentrums hosten öffentliche Cloud-Anbieter wie Amazon Web Services (AWS), Mirosoft (Azure) oder IBM Cloud die Daten und Anwendungen. Die Wartung und Verwaltung fallen komplett in den Verantwortungsbereich des jeweiligen Anbieters.

Während ein Rechenzentrum in der Regel ein gesamtes Gebäude mit Servern, Speichern und allen benötigten Strukturen bezeichnet, bestehen Serverräume meist eben nur aus einem Raum in einem größeren Gebäude. Besonders für kleine und mittelständige Unternehmen, bei denen Datenmengen und Anwendungen überschaubar sind, stellen Serverräume eine gute Alternative zu einem komplexen Rechenzentrum dar. Dabei bieten viele mittlerweile eine ähnliche Ausstattung wie ein Rechenzentrum, wobei die Sicherheit und Versorgung beim Gebäudeeigentümer beziehungsweise -mieter liegt.

IONOS verfügt im Übrigen über Rechenzentren in fünf Ländern Europas und Nordamerikas, die den höchsten Anforderungen in puncto Sicherheit, Leistung und Verfügbarkeit gewachsen sind. Die individuellen Leistungsdaten unserer leistungsstarken Server-Standorte wie Frankfurt am Main, London oder Las Vegas finden Sie direkt auf der Informationsseite zu den IONOS-Rechenzentren. Folgendes Video gibt Ihnen Einblick in eines der IONOS-Rechenzentren: