Suva-Rechenzentrum: Fit für die nächsten 15 Jahre

Suva-Rechenzentrum: Fit für die nächsten 15 Jahre
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19.02.2014 | Als das Hauptrechenzentrum der Suva an seine Alters- und Leistungsgrenze stiess, entschied sich der grösste Schweizer Unfallversicherer zu einem zukunftsweisenden Neubau. Das neue «grüne» Datacenter ist leistungsfähiger, sicherer und deutlich energieeffizienter – u. a. mit Technologie von Schneider Electric.

Rösslimatt heisst das zentrale Rechenzentrum der Suva in Luzern. Bei einer Besichtigung erklärt René Zubler, Leiter Operations Management bei der Suva, den Zusammenhang zwischen fortschreitender Digitalisierung und der Infrastruktur, welche für den Betrieb nötig ist. Klar ist: Rechenzentren sind für Grossunternehmen heute derart wichtig geworden, dass sie nicht mehr länger unbemerkt im Untergrund vor sich hin rauschen, betreut von ein paar wenigen Spezialisten. Nein, Rechenzentren sind als kritische Unternehmensinfrastruktur so wichtig wie nie zuvor und – besonders, wenn sie das Label «Green Datacenter» tragen – ein wesentlicher Imagefaktor und Magnet für das interessierte Fachpublikum.

Storage-Bedarf wächst jährlich um 70 %
Zubler präsentiert routiniert und weiss komplexe Zusammenhänge anschaulich zu erklären. Die Veränderungen, die zum Ausbau des Rechenzentrums Rösslimatt geführt haben, sind eindrücklich: Alleine zwischen 2006 und 2012 hat sich die Zahl der Server im Suva-Rechenzentrum mehr als verdoppelt. Noch dramatischer wuchs der Storage-Bedarf mit einer Steigerungsrate von 70 % pro Jahr im selben Zeitraum. «Damit bewegen wir uns im Schnitt der Industrie», sagt Zubler mit Verweis auf das Marktforschungsinstitut Gartner. Die Suva ist gesetzlich verpflichtet, sämtliche Akten ihrer 1,9 Millionen Versicherten aufzubewahren – und zwar mindestens 10 Jahre über den Abschluss eines Falls hinaus. Dies geschieht immer öfter digital. Ein wesentlicher Treiber für die explodierenden Datenbestände sind die rund 600’000 Röntgenbilder, welche die Suva jedes Jahr neu bearbeitet und archiviert. Doch nicht nur Patientendaten gelangen elektronisch zur Suva. Mittlerweile ist es sogar immer öfter auch die gewöhnliche Briefpost. Elektronische Eingangspostverwaltung heisst das entsprechende Vorhaben, das derzeit in allen Suva-Agenturen und am Hauptsitz eingeführt wird.


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Mehr Kapazität, grössere Sicherheit
Den Entscheid zum Neubau des Rechenzentrums Rösslimatt fällte die Suva vor über 2 Jahren. «Das frühere Rechenzentrum war 18 Jahre alt und hatte das Ende des Lebenszyklus erreicht», erklärt Zubler. «Wir benötigten mehr Kapazität, mehr Sicherheit und mehr Energieeffizienz.» Wie bei den meisten älteren Rechenzentren lag der PUE-Index (Power Usage Effectiveness) bei über 2. Das heisst, IT-Geräte plus ihre Infrastrukturkomponenten zusammen benötigten doppelt so viel Strom wie die IT-Geräte alleine. Wird weniger Strom für die RZ-Infrastruktur gebraucht, bewegt sich der PUEIndex dem theoretisch tiefstmöglichen Wert 1 zu. Folglich führt erst eine stromsparende RZ-Infrastruktur zu einer Effizienzsteigerung im Rechenzentrum. Da der Stromverbrauch bis zur Hälfte der RZBetriebskosten ausmacht, schlägt sich die Verbesserung des PUE-Wertes unmittelbar in tieferen Kosten nieder. Bei der Sicherheit entschloss sich die Suva, ihr Rechenzentrum mit dem Neubau auf die höchste Sicherheitsstufe, den Tier-4-Level, zu bringen. Tier-4 bedeutet, dass sämtliche Systeme 2 voneinander unabhängige Versorgungswege besitzen – und diese dazu noch jeweils redundant ausgelegt sind. Damit liegt die Verfügbarkeit bei 99,991 %. Dies entspricht einer durchschnittlichen Ausfallzeit von weniger als einer Stunde pro Jahr. «Interne Studien haben gezeigt, dass uns der Ausfall des Rechenzentrums jeden Tag sehr viel Geld kosten würde», sagt Zubler. «Aus diesem Grund sind eine sichere Stromversorgung und Kühlung der Server absolut zentral. Wenn nur schon die Kühlung ausfallen würde, hätten wir nach 30 Minuten ein grosses Problem.»

Testlauf der neuen Kühlung im Provisorium
Der Neubau des Rechenzentrums Rösslimatt vollzog sich in 2 Phasen. Zunächst zügelte die Suva das bestehende Rechenzentrum in ein Provisorium, in eine bloss 150 m2 grosse Zivilschutzanlage, im Haus. «Die Herausforderung bestand darin, auf dem geringen Platz, der uns zur Verfügung stand, eine möglichst hohe Rechenleistung zu erreichen. Deshalb war klar, dass wir ein neues Kühlsystem für die Server benötigen, denn klassische Raumkühlung war hier undenkbar», sagt RZ-Planer Andreas Seematter von BDS. Nach einer gründlichen Marktanalyse und einem Submissionsverfahren auf Einladung entschied sich die Suva für das HAC-System (Hot Aisle Containment) von Schneider Electric. «Gepunktet hat Schneider Electric mit dem besten Preis- Leistungs-Verhältnis sowie mit dem HAC-System, das exakt auf die Bedürfnisse eines Rechenzentrums zugeschnitten ist», sagt Zubler. Lindo Grossert, Enterprise Account Manager bei Schneider Electric, ergänzt: «Server geben über 95 % ihrer Energie in Form von Wärme ab. Die Stärke des HAC-Systems besteht darin, dass es die Wärme dort abführt, wo sie entsteht, nämlich direkt bei den Servern. So muss im Vergleich zu früher bis zu 20-mal weniger Luft gekühlt werden.» Beim sogenannten Warmgang-Modell stehen die Server-Racks mit den Rückseiten gegeneinander in 2 Reihen. Gegen oben ist der Korridor mit Plexiglas abgedichtet. Die Server werden von aussen nach innen mit Luft durchströmt, die Abwärme sammelt sich zwischen den beiden Schrankreihen und bildet den sogenannten Warmgang. Reihenkühlungselemente (InRow-Cooling genannt) entziehen die erwärmte Luft, kühlen sie über einen geschlossenen Wasserkreislauf auf Raumtemperatur und leiten sie nach aussen. Diese Kühlungstechnik ist so effizient, dass sie eine doppelt so hohe Packungsdichte erlaubt wie in gewöhnlichen Rechenzentren. Mit anderen Worten: Auf demselben Raum können doppelt so viele Server installiert werden. Entsprechend steigt auch die elektrische Anschlussleistung von 0,7 kW / m2 auf rund 1,4 kW / m2 im Rechenzentrum der Suva.


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René Zubler, Suva; Lindo Grossert, Schneider Electric; Andreas Seematter, BDS Security Design AG

Warmgang-Modell hat sich bewährt
Das RZ-Provisorium war von Pfingsten 2011 bis im Sommer 2012 in Betrieb und war für die Suva ein geeigneter Testlauf für das Design ihres neuen Rechenzentrums. Das Warmgang-Modell mit der Reihenkühlung von Schneider Electric hat sich während des Provisoriums gut bewährt – ein grosser Vorteil für die Inbetriebnahme des neuen Rechenzentrums. Die Räume und Infrastruktur des Rechenzentrums hat die Suva komplett erneuert; die IT-Fläche konnte auf rund 400 m2 gehalten werden. Hinzu kommen weitere 800 m2 für die Umsysteme, unter anderem mit zweiter unabhängiger Stromversorgung, neuem Wasserkreislauf für das Kühlsystem und neuem Notstromdiesel. Ausgelegt ist das Rechenzentrum Rösslimatt jetzt auf eine IT-Anschlussleistung von 600 kW. Effektiv benötigt werden heute erst gut 200 kW, doch die Nachfrage steigt bekanntlich fortlaufend. «Mit diesen Leistungsreserven ist für die nächsten 15 Jahre vorgesorgt», umreisst Zubler die weitsichtige Planung der Unfallversicherung. Die Suva setzte dabei nicht nur bei den Racks und intelligenten Stromschienen (PDU), bei den InRow-Kühleinheiten sowie bei den USV-Anlagen auf die Technologie von Schneider Electric, sondern auch bei der Niederspannungsinfrastruktur, die Bestandteil eines separaten Loses war. Die Grundinfrastruktur für den Strom wird im Rechenzentrum der Suva über die Decke erschlossen. Zum Einsatz kamen die bewährten Canalis-Schienenverteiler von Schneider Electric, die einen einfachen und flexiblen Leistungsausbau in den nächsten Jahren erlauben. Die steckbaren Abgangskästen mit LS Automaten und CEE Steckdosen werden mittels Bussystem überwacht und auf dem Leitsystem angezeigt. Da der Bau bereits begonnen hatte, seien die Lieferzeiten bei Auftragsvergabe sehr eng gewesen, sagt Leo Kofler, Verkaufsingenieur Power bei Schneider Electric.

Reibungsloser Betrieb seit Ende Juni 2012
Das neue Rechenzentrum Rösslimatt ist seit Ende Juni 2012 in Betrieb und läuft gemäss Zubler wunschgemäss. Bei einem 25-minütigen Stromausfall im Quartier im vergangenen Herbst hätten die Notsysteme ihre Zuverlässigkeit ein erstes Mal unter Beweis gestellt. «Wir sind stolz auf unser «Green» Datacenter und die grossen Verbesserungen, die wir bei Leistung, Sicherheit und Energieeffizienz machen konnten», bilanziert der Informatikverantwortliche des Rechenzentrums. «über 3000 Suva- Mitarbeitende profitieren heute von einer noch besseren Verfügbarkeit der Infrastruktur.» Weitere Optimierungsschritte sind bereits geplant. So will die Suva den Vorlauf des Kühlwassers von heute 12 auf 14 Grad erhöhen. Zusätzliche Energie soll über die Nutzung der anfallenden Server-Abwärme für Heizung und Warmwasser eingespart werden. Die entsprechende Wärmepumpe wurde bereits eingebaut.


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