5 verschiedene Arten von Rechenzentren [mit Beispielen]

Ein Rechenzentrum ist eine physische Einrichtung, die private Unternehmen und Regierungen verwenden, um Anwendungen und Daten zu speichern und gemeinsam zu nutzen. Die meisten Unternehmen sind auf die Zuverlässigkeit und Sicherheit des Rechenzentrums angewiesen, um ihren IT-Betrieb optimal zu betreiben.

Allerdings sind nicht alle Rechenzentren gleich:Ihr Design basiert auf Speicher und einem Netzwerk von Computerressourcen, die die Bereitstellung gemeinsamer Informationen und Anwendungen ermöglichen.

Die ersten 1940 entwickelten Rechenzentren wie ENIAC benötigten viel Leistung und eine spezielle Umgebung, um richtig zu funktionieren. Sie waren teuer und wurden hauptsächlich für militärische Zwecke verwendet.

Die Zahl der Rechenzentren weltweit hat in den 1990er Jahren drastisch zugenommen. Um im Internet präsent zu sein, haben mehrere Unternehmen große Einrichtungen, sogenannte interne Rechenzentren, mit erweiterten Funktionen wie Crossover-Backup gebaut.

Die heutigen Rechenzentren sind ganz anders:Die Technologie hat sich von herkömmlichen physischen Servern zu virtuellen Netzwerken verlagert, die Anwendungen und Workloads auf verschiedenen Ebenen unterstützen.

Die aktuelle Infrastruktur ermöglicht die Existenz und Verknüpfung von Anwendungen und Daten über mehrere Rechenzentren und private/öffentliche Clouds hinweg. Wenn eine Website/App in der Cloud gehostet wird, verwendet sie Rechenzentrumsressourcen des Cloud-Anbieters.

Entscheidende Komponenten eines Rechenzentrums 

Ein Rechenzentrum umfasst zahlreiche Schlüsselkomponenten, wie z. B. verschiedene Arten von Servern, Speichersystemen, Switches, Routern und Application Delivery Controllern. Bei richtiger Installation und Implementierung stellen sie Rechenressourcen, Speicherinfrastruktur und Netzwerkinfrastruktur bereit, die Anwendungen vorantreibt.

Grundstandards für die Rechenzentrumsinfrastruktur

ANSI/TIA-942-A ist ein weit verbreiteter Standard für die Infrastruktur von Rechenzentren. Es entspricht vier Stufen, die vom Uptime Institute-Standard definiert sind:

Stufe I. Basiskapazität:Umfasst eine unterbrechungsfreie Stromversorgung für Stromeinbrüche, -spitzen und -ausfälle. Es schützt vor Störungen durch menschliche Fehler, aber nicht vor unerwarteten Ausfällen oder Fehlern.

Stufe II. Redundante Kapazität:Bietet mehr Sicherheit vor Störungen und Wartungsmöglichkeiten. Redundante Kapazitätskomponenten für Stromversorgung und Kühlung können entfernt werden, ohne sie herunterzufahren.

Stufe III. Gleichzeitig wartbar:Ermöglicht redundante Verteilungspfade, um die kritische Umgebung zu bedienen. Alle Teile können heruntergefahren und entfernt werden, ohne den IT-Betrieb zu beeinträchtigen.

Stufe IV. Fehlertolerant:ermöglicht die Isolierung jeder Produktionskapazität von fast allen Arten von Fehlern. Das System wird nicht durch Störungen durch geplante oder ungeplante Ereignisse beeinträchtigt. Mit null Single Points of Failure garantiert diese Rechenzentrumsstufe die höchste Betriebszeit (99,995%).

Um diese Technologie besser zu verstehen, müssen wir verschiedene Arten von Rechenzentren und ihre Zwecke untersuchen. Jeder hat seine eigenen Vorteile, Einschränkungen und Anforderungen.

5. Colocation-Rechenzentrum

China Unicom, eines der größten Colocation-Rechenzentren für den Einzelhandel 

Beispiel: Das Rechenzentrum des Global Center von China Unicom in Hongkong
Wer nutzt es: Mittlere bis große Unternehmen

Ein Colocation-Rechenzentrum, auch einfach Colo genannt, ist eine große Einrichtung, die Rack-Platz an Unternehmen für ihre Server und andere Netzwerkgeräte vermietet. Es ist einer der beliebtesten Dienste, die von Unternehmen verwendet werden, die möglicherweise nicht über ausreichende Ressourcen verfügen, um ihr eigenes Rechenzentrum zu unterhalten, aber dennoch alle Vorteile nutzen möchten.

Eine Colocation-Einrichtung bietet Platz, Strom, Kühlung und physische Sicherheit für den Server. Es ist dafür verantwortlich, eine Vielzahl von Netzwerkgeräten effizient mit verschiedenen Telekommunikations- und Netzwerkdienstanbietern zu verbinden.

Unternehmen mit großer geografischer Präsenz können ihre Hardware an mehreren Orten platzieren. Beispielsweise kann eine einzelne Organisation Server in fünf bis sechs verschiedenen Colocation-Rechenzentren haben.

Die Verwendung eines Colocation-Rechenzentrums bietet mehrere Vorteile:

• Skalierbar:Wenn die Reichweite Ihres Unternehmens wächst, können Sie der Einrichtung schnell neue Server und andere wichtige Geräte hinzufügen.
• Standortpräferenz:Sie können den Standort Ihres Rechenzentrums auswählen, der Ihren Kunden am nächsten ist.
• Vorhersehbare und niedrigere Kosten:Es kostet viel weniger, ein Colocation-Rechenzentrum zu mieten, als eine eigene Einrichtung zu bauen. Sie können je nach Budget Quartals- oder Jahresverträge abschließen.
• Zuverlässig:Da Colocation-Rechenzentren mit hohen Anforderungen an Redundanz ausgelegt sind, sind sie äußerst zuverlässig.
• Hinweis:Das technische Personal kümmert sich um mühsame Aufgaben wie Energieverwaltung, Installation von Geräten, Verlegen von Kabeln und andere technische Prozesse. Das bedeutet, dass Sie sich nicht um die Wartung des Servers kümmern müssen.

Die Leute werden oft zwischen einem Colocation-Rechenzentrum und einem Colocation-Server-Rack verwechselt. Sie verwenden diesen Begriff oft synonym. Dies sind jedoch zwei verschiedene Entitäten.

Das Colocation-Rechenzentrum bezieht sich auf das Unternehmen, das die gesamte Einrichtung an ein anderes Unternehmen vermietet, während sich das Colocation-Rack auf das Unternehmen bezieht, das Rack-Platz innerhalb des Rechenzentrums an mehrere Organisationen vermietet.

4. Verwaltetes Rechenzentrum

Beispiel: Vollständig verwaltete IBM Cloud Services
Wer nutzt sie: Mittlere bis große Unternehmen

Diese Art von Rechenzentrumsmodell wird von einem Drittanbieter bereitgestellt, verwaltet und überwacht. Es bietet alle notwendigen Funktionen über eine Managed-Service-Plattform.

Das Rechenzentrum kann entweder vollständig oder teilweise verwaltet werden. Bei ersteren werden alle technischen Details und Backend-Daten vom Rechenzentrumsanbieter gehandhabt bzw. verwaltet. Während letzteres Unternehmen ein gewisses Maß an administrativer Kontrolle über die Implementierung und den Service des Rechenzentrums ermöglicht.

Im Allgemeinen führt der Dienstanbieter die Wartung aller Netzwerkkomponenten und -dienste durch, aktualisiert Betriebssysteme und andere Programme auf Systemebene und stellt Daten/Dienste bei Störungen wieder her.

Man kann diese Managed Services von einem festen Rechenzentrums-Hosting-Standort, Colocation-Einrichtungen oder über ein Cloud-basiertes Rechenzentrum beziehen.

Das Rechenzentrum von IBM beispielsweise bietet seinen Kunden direkt eine breite Palette von Managed Services, wie Managed Security Services, Managed Network Services und Managed Mobility und Information Services.

3. Enterprise-Rechenzentrum

Google-Rechenzentrum in Eemshaven, Niederlande | Bildnachweis:Google 

Beispiel: Das Forest City-Rechenzentrum von Facebook in North Carolina
Wer nutzt es: Große Unternehmen

Das Unternehmensrechenzentrum ist eine private Einrichtung, die ausschließlich zur Unterstützung eines einzelnen Unternehmens entwickelt wurde. Es kann sich je nach Kundenwunsch vor Ort oder außerhalb eines Standorts befinden.

Wenn Sie beispielsweise eine Website von Kanada aus betreiben und Ihre Zielgruppe Studenten in den USA sind, werden Sie es vorziehen, ein Rechenzentrum in den USA zu bauen, um die Seitenladezeit zu verkürzen.

Eine Unternehmenseinrichtung wird mehr durch ihr Eigentum und ihren Zweck definiert als durch ihre Größe und Kapazität. Es eignet sich gut für Unternehmen mit besonderen Netzwerkanforderungen oder solchen, die genügend Einnahmen erzielen, um Skaleneffekte zu nutzen.

Das Unternehmensrechenzentrum enthält normalerweise mehrere Rechenzentren, von denen jedes die Hauptfunktionen aufrechterhält. Diese Sub-Rechenzentren können weiter in drei Gruppen eingeteilt werden:

• Internet-Rechenzentrum:unterstützt die Geräte und Server, die für Webanwendungen unerlässlich sind.
• Extranet:unterstützt Business-to-Business-Transaktionen innerhalb des Unternehmens-Rechenzentrumsnetzwerks. Normalerweise wird auf diese Dienste über private WAN-Verbindungen oder sichere VPN-Verbindungen zugegriffen.
• Intranet:hält die Anwendung und Daten innerhalb des Unternehmensrechenzentrums. Diese Daten werden für Forschung und Entwicklung, Fertigung, Marketing und andere Kerngeschäftsfunktionen verwendet.

Der Hauptvorteil dieser Art von Rechenzentrum besteht darin, dass es für Unternehmen einfach ist, wichtige Parameter (wie Bandbreite und Stromverbrauch) zu verfolgen und ihre Software (wie Überwachungstools) auf dem neuesten Stand zu halten. Dies macht es einfacher, anstehenden Bedarf abzuschätzen und angemessen zu skalieren.

All dies ist jedoch mit Kosten verbunden:Die Entwicklung von Rechenzentrumseinrichtungen für Unternehmen erfordert hohe Kapitalinvestitionen, Arbeitsaufwand, Wartung der Ausrüstung und kontinuierlichen Zeitaufwand.

Lesen Sie: Was ist ein Proxyserver und seine Verwendung und Verwendung?

2. Cloud-Rechenzentrum

Beispiel: Cloud-Dienste, die von Google, IBM, Amazon (AWS), Microsoft (Azure) usw. angeboten werden.
Wer nutzt sie? :Die meisten Organisationen jeder Größe

Bei einem Cloud-Rechenzentrum wird die eigentliche Hardware vom Cloud-Unternehmen betrieben und verwaltet, oft mit Hilfe eines Drittanbieters für Managed Services. Es ermöglicht Clients, Websites/Anwendungen auszuführen und Daten innerhalb einer virtuellen Infrastruktur zu verwalten, die auf Cloud-Servern ausgeführt wird.

Die Daten werden fragmentiert und an zahlreichen Standorten dupliziert, sobald sie auf Cloud-Server hochgeladen werden. Im Falle von unerwarteten Ereignissen stellt der Cloud-Anbieter sicher, dass auch ein Backup Ihres Backups vorhanden ist.

Einige Cloud-Dienstleister bieten maßgeschneiderte Clouds an, die den Kunden einen einzigen Zugriff auf ihre eigene Cloud-Umgebung, die als Private Clouds bekannt sind, ermöglichen. Die Public-Cloud-Anbieter hingegen stellen Ressourcen über das Internet der Öffentlichkeit zur Verfügung. Amazon Web Services, Microsoft Azure sind einige der beliebtesten Public-Cloud-Player.

Cloud-Dienste haben gegenüber lokalen Rechenzentren mehrere Vorteile. Mit der Cloud zahlt das Unternehmen nur für die Menge der verwendeten Hardwareressourcen. Sie müssen sich nicht um die regelmäßigen Server-Updates, Sicherheit, Kühlungskosten usw. kümmern. Diese Preise sind in der monatlichen Abonnementgebührenstruktur enthalten.

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1. Edge-Rechenzentrum

Noch in der Entwicklungsphase 

Edge-Rechenzentren sind kleinere Einrichtungen, die sich in der Nähe der von ihnen bedienten Bevölkerung befinden. Diese Rechenzentren zeichnen sich durch ihre Größe und Konnektivität aus und ermöglichen es Unternehmen, Inhalte und Dienste mit minimaler Latenz für lokale Benutzer bereitzustellen.

Sie spielen eine entscheidende Rolle in der Edge-Computing-Architektur, die die Datenspeicherung und -berechnung näher an den Ort bringt, an dem sie benötigt werden. Studien zeigen, dass Edge-Rechenzentren IoT (Internet of Things) und autonome Fahrzeuge unterstützen werden, um zusätzliche Verarbeitungskapazität bereitzustellen und das Kundenerlebnis zu verbessern.

Während ein Großteil der von IoT und autonomen Fahrzeugen gesammelten Daten lokal verarbeitet wird, wird ein Teil davon zurück an ein Rechenzentrum übertragen. Edge-Einrichtungen sind mit verschiedenen anderen Rechenzentren oder einem größeren zentralen Rechenzentrum verbunden.

Im Vergleich zu Unternehmensrechenzentren, die mit voller Kapazität laufen, können mehrere kleinere Edge-Rechenzentren hohe Datenverkehrslasten effizienter verteilen. Sie können Inhalte mit hoher Nachfrage zwischenspeichern und die Verzögerung zwischen einer Benutzeranfrage und der Antwort des Servers minimieren. Darüber hinaus erhöht die Verteilung der Verkehrslasten auch die Netzwerkzuverlässigkeit.

Für Organisationen, die versuchen, die regionale Netzwerkleistung zu verbessern oder einen lokalen Markt zu durchdringen, sind diese Einrichtungen von unschätzbarem Wert.

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Markt

Derzeit laufen fast 70 % der Workloads in Unternehmen in Unternehmensrechenzentren, Colocation-Rechenzentren hosten 20 % und etwa 9 % befinden sich in der Cloud.

Laut Global Market Insights belief sich der Markt für Edge-Rechenzentren im Jahr 2019 auf 5,5 Milliarden US-Dollar. Es wird erwartet, dass er zwischen 2020 und 2026 mit einer CAGR von 23 % wächst. Die ständig wachsende Nachfrage nach hohen Rechenressourcen ermutigt Serviceanbieter zum Hosten Rechenzentren an Edge-Standorten für geringe Latenz und zuverlässige Verbindungen.

Häufig gestellte Fragen

Was ist ein softwaredefiniertes Rechenzentrum?

Das Software-Defined Data Center (SDDC) ist eine Datenspeichereinrichtung, in der alle Elemente der Infrastruktur (einschließlich CPU, Speicher, Netzwerk und Sicherheit) visualisiert und als Service bereitgestellt werden.

SDDC ist das Ergebnis jahrelanger Fortschritte in der Servervirtualisierung. Es erweitert die Konzepte der Virtualisierung wie Abstraktion, Pooling und Automatisierung auf alle Ressourcen und Dienste, um Kosten zu senken, die Skalierbarkeit zu erhöhen und die geschäftliche Agilität zu verbessern.

Wie konventionelle Rechenzentren können SDDCs vor Ort, bei einem Managed Service Provider und in öffentlichen, privaten oder hybriden Clouds untergebracht werden.

Was ist der Rechenzentrumsbetrieb?

Rechenzentrumsbetrieb ist ein weit gefasster Begriff, der vier Hauptprozesse und -vorgänge umfasst:

• Installation und Wartung von Netzwerkressourcen
• Erstellung, Durchsetzung und Überwachung von Richtlinien und Verfahren in Rechenzentren
• Tools und Techniken zur Gewährleistung der Rechenzentrumssicherheit
• Überwachungssysteme, die für Strom und Kühlung sorgen

Seit viele Unternehmen auf Cloud-Computing-Lösungen umsteigen, ist die Automatisierung des Rechenzentrumsbetriebs wichtiger denn je. Ziel ist es, Prozesse und Systeme hinsichtlich Leistung, Kosteneffizienz und Skalierbarkeit zu optimieren.

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Was ist ein grünes Rechenzentrum?

Ein grünes Rechenzentrum ist eine Einrichtung zur Speicherung, Verwaltung und Verbreitung von Daten, die mit energieeffizienten Technologien betrieben wird. Es wurde entwickelt, um die Energieeffizienz zu maximieren und die Umweltbelastung zu minimieren.

Die beiden am häufigsten verwendeten Parameter zur Messung der Energieeffizienz in Rechenzentren sind:

• Power Usage Effectiveness (PUE)
• Kohlenstoffnutzungseffektivität (CUE)

Beide werden von Green Grid entwickelt, einem führenden Handelsverband, der sich für die Verbesserung der Energieeffizienz und des Ökodesigns von IT- und Rechenzentren einsetzt.

Diese Einrichtungen gewinnen in verschiedenen Branchen an Bedeutung und sind vielen Unternehmen durch den Einsatz umweltfreundlicher Rechenzentrumslösungen aufgefallen. Laut MarketandMarkets-Bericht wird der Markt für grüne Rechenzentren bis 2026 auf 140 Milliarden US-Dollar geschätzt.