In einer zunehmend digitalisierten Welt sind Rechenzentren das Rückgrat der IT-Infrastruktur vieler Unternehmen. Ihre Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit und Fehlertoleranz sind entscheidend, um den kontinuierlichen Betrieb digitaler Dienste zu gewährleisten. Die Resilienz von Rechenzentrums-Infrastrukturen beschreibt dabei die Fähigkeit, Störungen zu widerstehen, sich anzupassen und sich schnell zu erholen. Diese Eigenschaften sind essenziell, um den komplexen Anforderungen moderner IT-Landschaften gerecht zu werden.
Rechenzentren bestehen aus einer Vielzahl technischer Teilsysteme, die eng miteinander verzahnt sind. Diese Komplexität erschwert die Planung, den Bau und den Betrieb von Rechenzentren erheblich. Dabei gilt es, einen Spagat zwischen Kosteneffizienz, Umweltschutz und höchster Betriebssicherheit zu meistern – insbesondere, da Ausfälle weitreichende Folgen haben können, die von wirtschaftlichen Schäden bis hin zu Gefährdungen von Menschenleben reichen.
Die international anerkannten Standards EN 50600 und ISO/IEC 22237 legen den Rahmen für den Lebenszyklus von Rechenzentren fest. Ein zentrales Element dieser Normen ist die Einteilung in Verfügbarkeitsklassen (VK1 bis VK4), die auf Risikoanalysen basieren und die Zuverlässigkeit der Infrastruktur quantifizieren.
Die Resilienz wird anhand mehrerer Kennzahlen (Key Performance Indicators, KPIs) gemessen:
Verfügbarkeit (Availability, A): Die Wahrscheinlichkeit, dass die Rechenzentrumsinfrastruktur zu einem bestimmten Zeitpunkt funktionstüchtig ist. Hierbei unterscheidet man zwischen inhärenter Verfügbarkeit (A_i), die unter idealen Wartungsbedingungen berechnet wird und operationaler Verfügbarkeit (A_o), die reale Betriebsbedingungen einschließlich Wartungszeiten und Logistik berücksichtigt. Für hochverfügbare Rechenzentren (VK3/VK4) ist ein Designziel von mindestens 99,999 % inhärenter Verfügbarkeit („Fünf Neunen“) üblich.
Zuverlässigkeit (Reliability, R(t)): Die Wahrscheinlichkeit, dass die Infrastruktur über eine bestimmte Zeit fehlerfrei funktioniert. Eine hohe Zuverlässigkeit bedeutet eine geringe Fehlerwahrscheinlichkeit.
Fehlertoleranz: Die Fähigkeit, trotz Ausfall einzelner Komponenten oder Teilsysteme den Betrieb aufrechtzuerhalten. Die EN 50600 fordert, dass neben Ein-Fehler-Ereignissen (Single Points of Failure, SPoF) auch Zwei-Fehler-Ereignisse (Double Points of Failure, DPoF) ohne Gesamtausfall überstanden werden müssen.
Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Wiederherstellbarkeit, die beschreibt, wie schnell und effizient ausgefallene Systeme repariert und wieder in Betrieb genommen werden können. Dies setzt ausreichende Ersatzteile und qualifiziertes Personal voraus.
In der Praxis zeigt sich, dass die Erfassung und Berechnung der Resilienz-KPIs unterschiedlich komplex ist. So ist die Bestimmung der zurückliegenden Verfügbarkeit und der Ein-Fehler-Toleranz vergleichsweise unkompliziert, während die Modellierung der gesamten Infrastruktur für inhärente und operationale Verfügbarkeit sowie die Zwei-Fehler-Toleranz komplexe Analysen erfordert. Gerade für hochverfügbare Rechenzentren kann dies spezielles Fachwissen und entsprechende Softwaretools notwendig machen.
Die Analyse der Resilienz bietet entscheidende Erkenntnisse, etwa:
Eine Infrastruktur kann trotz vorhandener Ein-Fehler-Stellen bisher keinen Ausfall erlebt haben – was nicht bedeutet, dass sie im Wartungsfall nicht abgeschaltet werden muss.
Selbst frei von Ein-Fehler-Stellen können komplexe Verkettungen von Ereignissen, auch durch Alterung begünstigt, zu Ausfällen führen.
Zusätzliche Redundanzen verbessern zwar die Verfügbarkeit, können jedoch die Zuverlässigkeit senken und die Effizienz verringern – eine Abwägung, die durch Resilienz-Analysen unterstützt wird.
Die europäischen Normen EN 50600 und die internationalen ISO/IEC 22237 bieten damit eine wichtige Grundlage, um die Komplexität von Rechenzentren zu strukturieren, Risiken zu bewerten und gezielte Optimierungen durchzuführen. Die umfassende Betrachtung aller Resilienz-Aspekte ist unverzichtbar für die Planung, den Bau und den Betrieb moderner Rechenzentren über deren gesamten Lebenszyklus.
Mehr Infos gibt es hier: bitkom-rz-wiki-resilienz-von-rechenzentrums-infrastrukturen.pdf
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