Dank Hochverfügbarkeit Ausfälle vermeiden

Um eine stabile Internetverbindung gewährleisten zu können, ist die Hochverfügbarkeit der entscheidende Faktor. Um diese sicherzustellen, wird eine spezielle Infrastruktur benötigt, deren Kern ein Rechenzentrum bildet. Auch das Rechenzentrum selbst muss wiederum bestimmte Kriterien erfüllen.

Bei der Hochverfügbarkeit handelt es sich um eine Eigenschaft eines Systems oder einer Anwendung, die angibt, wie ein System trotz Ausfällen verfügbar ist und weiterarbeiten kann. Damit geht einher, dass einzelne Komponenten ausfallen können, dies jedoch vom System kompensiert wird. Besonders wichtig ist Hochverfügbarkeit in Umgebungen, in denen Systeme rund um die Uhr betrieben werden müssen, wie zum Beispiel bei Internetanbietern.

So sind etwa Rechenzentren der Stufe 3 „hochverfügbar“, das heißt, ihre Zielverfügbarkeit liegt bei 99,99 Prozent pro Jahr, die Services dürfen daher nur eine knappe Stunde ausfallen. Rechenzentren der Stufe 4 hingegen sind „höchstverfügbar“, ihre Zielverfügbarkeit beträgt 99,999 Prozent pro Jahr, was einem maximalen Ausfall von etwa 5,25 Minuten entspricht.

Das Thema Sicherheit muss bei Rechenzentren allseitig betrachtet werden: Die Kriterien reichen dabei von der Gebäudesicherheit über Brandfrüherkennung und Löschanlagen bis zur Klimatisierung der Stromversorgung und den Anschlüssen an moderne Glasfaser-Netzwerke. Zur Gebäudesicherheit gehören etwa die Aspekte Zutrittsschutz, Einbruchmeldeanlage, Videoüberwachung und Wachdienst. Im Bereich der Klimatisierung werden Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Leckagen überwacht. Die Bewertung der Stromversorgung umfasst die Aspekte Trafostation, USV- und Batterieanlagen, Notstromversorgung, Überspannungsschutz sowie Effizienzmessungen.

Redundanz und Standort

Redundanz ist ein weiterer wesentlicher Faktor für die Sicherheit und für hohe Zertifizierungen. Das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) unterscheidet dabei zwei Varianten: Betriebsredundanz und Georedundanz. Betriebsredundanz bedeutet, dass ein Rechenzentrum die Betriebsaufgaben eines anderen Standorts in ausreichendem Umfang übernehmen kann, wenn dessen Funktion beeinträchtigt ist. Georedundanz bedeutet, dass zwei Rechenzentren so weit voneinander entfernt sind, dass selbst ein Großschadensereignis den Betrieb nicht gleichzeitig oder zeitnah an beiden Standorten beeinträchtigen kann. Die Empfehlung des BSI dafür liegt bei einer Entfernung von 200 Kilometern Luftlinie.

Die Wahl des Standorts spielt eine Schlüsselrolle und macht unter Umständen eine gesonderte Planung zur Absicherung erforderlich. Auch die Sicherheit des Gebäudes ist zu beachten. Dazu gehört beispielsweise die Nähe zu Industrieanlagen, in denen mit Gefahrstoffen gearbeitet wird, ein möglicherweise zu geringer Abstand zu Straßen und Schienen, auf denen uneingeschränkt Gefahrguttransporte fahren dürfen sowie die Nähe zu Luftverkehrsrouten. Ebenso sind Naturgewalten zu berücksichtigen wie Erdbeben oder Waldbrände. Deshalb sollte der Abstand betriebsredundanter Rechenzentren bei 10 bis 15 Kilometern Luftlinie liegen, um beispielsweise indirekte Folgen wie massive Störungen abzufedern.

Standortrisiken entgegenwirken

Die Nutzung von Verbundrechenzentren bietet sich an, um Standortrisiken bestmöglich entgegenzuwirken. Hierbei werden zwei Rechenzentren Carrier-neutral und mit redundanten, autarken Internetanbindungen vernetzt und somit die Ausfallsicherheit und Verfügbarkeit noch einmal gesteigert. Ein Verbundrechenzentrum mit der Stufe 4 besitzt komplette Redundanz mit doppelten Versorgungswegen, welche die sogenannten single points of failure nahezu ausschließen.

Auch die grundsätzliche Verbindung und die Netzinfrastruktur sind von Bedeutung. Nur ein Glasfaser-Netz verfügt über die Bandbreitenkapazitäten, um Datenverkehr zwischen zwei Rechenzentren adäquat abbilden zu können. Im Hinblick auf Ausfallsicherheit und Verfügbarkeit muss es sich um eine redundante Anbindung handeln. Auf diesen Verbindungen sind alle Arten von Services möglich, Dark-Fiber, Wavelength-Ethernet mit 100 Gbit/s, 10 Gbit/s, 1 Gbit/s oder Fiber Channel 8 Gbit/s sowie Managed Ethernet.

Verbundrechenzentren als Vorteil

Für den Verbundbetrieb ist neben der Entfernung ebenso wichtig, dass die Glasfaser-Verbindung trassen- und knotendisjunkt verläuft. Das heißt, dass es zum einen in der Trasse, also dem physikalischen Verlauf des Kabels, keine Kreuzungen geben darf. Zum anderen dürfen der A- und der B-Weg nicht über gleiche Geräte wie Router oder Switches laufen, denn diese werden so zu einem single point of failure. Zudem sind zwei Knoten nie im gleichen Gebäude, weil ein Stromausfall beide Geräte treffen würde und wieder ein single point of failure entstünde.

So entstehen bei der Nutzung von Verbundrechenzentren Vorteile für alle Seiten: Ist ein redundantes, trassen- und knotendisjunktes Glasfaser-Netz parat, sind Errichtung und Betrieb von zwei Rechenzentren der Stufe 3 sogar günstiger als der Betrieb eines Standorts der Stufe 4. Für Provider, die über Netze und Rechenzentren verfügen, bietet sich dabei eine Geschäftsperspektive. So kann das Angebot eines Verbundrechenzentrums ein weiteres Kriterium für Unternehmen sein, Netzwerk- und Colocation-Leistungen aus einer Hand zu beziehen.