Was ist ein Rechenzentrum?

Ohne Rechenzentren kommt heute kein Unternehmen mehr aus. Trotzdem ist es gar nicht so einfach, die folgende Frage präzise zu beantworten: Was ist ein Rechenzentrum? Das liegt schon alleine daran, dass sich Rechenzentren stark unterscheiden können.

Wir erklären, was ein Rechenzentrum genau ist, wie es funktioniert und warum es so wichtig ist.

Herzstück eines jeden Unternehmens

Die Geschäftswelt ist zunehmend von technischen Systemen abhängig. Ob ein kleines Unternehmen mit nur zehn PC-Arbeitsplätzen oder ein mittelständisches Unternehmen mit 250 Beschäftigten am PC – Computer haben sich in den vergangenen Jahrzehnten unaufhaltsam zum Dreh- und Angelpunkt fast jeder geschäftlichen Aktivität entwickelt.

Beispielsweise gehen heute viele Aufträge in Unternehmen per E-Mail ein und werden danach digital weiter verarbeitet. CRM-Tools und ERP-Systeme werden genutzt, Datenbanken abgerufen und Kollaborationsdienste verwendet. Über Webseiten werden Produkte und Services vorgestellt und dadurch Kunden gewonnen. Bei jeder dieser wichtigen Geschäftsaktivitäten fließen die Datenströme – und zum Einsatz kommen dafür hocheffiziente Rechenzentren.

Aber was ist ein Rechenzentrum überhaupt? Warum braucht jedes Unternehmen ein Rechenzentrum? Wie funktioniert es? Und welche Aufgaben übernimmt es in und für Unternehmen? Fragen über Fragen, zu denen wir eine Antwort wissen.

Was ist ein Rechenzentrum? Kurz erklärt.

Kurz erklärt, ist ein Rechenzentrum (Englisch: Data Center) ein physischer Ort, an dem Daten und Informationen gespeichert, verwaltet und verarbeitet werden. Die Aufgaben eines Rechenzentrums reichen von der Speicherung zur Datensicherung bis zur Lagerung und Ausführung von IT-Prozessen. Da Daten in immer größerer Menge in Unternehmen vorkommen und für Geschäftsprozesse eine immer größere Rolle spielen, gewinnt auch die unterbrechungsfreie Funktion des Rechenzentrums zunehmend an Bedeutung. Manche Unternehmen betreiben ein eigenes Rechenzentrum. Das ist allerdings nicht unkompliziert, weshalb viele Unternehmen stattdessen auf Kapazität und Leistung externer Rechenzentren zurückgreifen.

Rechenzentren unterscheiden sich stark in ihrer Größe. Manche Definitionen sehen als kleinste Variante eines Rechenzentrums einen Serverschrank, andere Definitionen setzen erst bei einem abgetrennten Serverraum an und wieder andere sehen das Rechenzentrum in einem eigenständigen Gebäude.

Nach oben sind der Größe von Rechenzentren keine Grenzen gesetzt. Eines der größten Rechenzentren in Deutschland, e-shelter in Frankfurt am Main, ist zum Beispiel 65.000 Quadratmeter groß. Im Vergleich zum 7.700.000 Quadratmeter großen Rechenzentrum China Mobile in Hong Kong ist es aber sogar noch klein.

Zentrale Komponenten eines Rechenzentrums

Rechenzentren bestehen – korrespondierend zu ihrer Größe – aus einem mehr oder weniger großen Netzwerk verschiedener Komponenten. Zu den zentralen Komponenten in jedem Rechenzentrum gehören:

• Server-Hardware:
  Hierunter fallen alle Komponenten, die in den Rechnern eines Rechenzentrums verbaut sind. Das sind beispielsweise leistungsstarke CPUs, schnelle Arbeitsspeicher, Mainboards und Festplatten. Auf den Rechnern sind alle Daten gespeichert, hier befinden sich alle (digitalen) Informationen, die für den Geschäftsbetrieb notwendig sind.
• Aktive Netzwerk-Komponenten:
  Zu den aktiven Netzwerk-Komponenten gehören unter anderem Router, (Hardware-)Firewalls, Switches und andere Controller. Solcherart Geräte, die jeweils einen Stromanschluss benötigen, betreiben das aktive Netzwerk.
• Passive Netzwerk-Komponenten:
  Als passive Netzwerk-Komponenten werden zum Beispiel Kabel, Stecker und Buchsen bezeichnet. Auch sie sind für den Betrieb des Rechenzentrums elementar, werden aber als passiv bezeichnet, weil sie über keinen eigenen Stromanschluss verfügen.
• Baugruppenträger:
  Der Begriff bezeichnet ein Bild, das viele zuerst vor Augen haben, wenn sie die Frage hören: Was ist ein Rechenzentrum? Baugruppenträger sind Gehäuse aus Metall, sogenannte Racks, in denen die Server-Hardware und Netzwerk-Komponenten untergebracht sind. Gut zu wissen: Racks sind mit 19 Zoll international genormt, sodass die Komponenten eines jeden Herstellers dazu passen.

Damit wären die absolut zentralen Elemente eines Rechenzentrums genannt. Es gibt aber noch einige weitere Infrastruktur-Komponenten, ohne die ein Rechenzentrum nicht funktionieren kann.

Wichtige Infrastruktur-Komponenten im Rechenzentrum

Weil Rechenzentren für die betrieblichen Abläufe in Unternehmen elementar sind, kommen verschiedene Komponenten zum Einsatz, mit denen ein störungsfreier Betrieb gesichert wird. Denn: Ein Ausfall des Rechenzentrums würde für viele Unternehmen ein Horrorszenario darstellen. Wie ausgefeilt die folgenden Infrastruktur-Komponenten jeweils sind, hängt in der Regel von der Größe des jeweiligen Rechenzentrums sowie dem zur Verfügung stehenden Budget ab:

• Umgebungskontrollsysteme:
  Die vielen elektronischen Komponenten erzeugen Wärme. Damit es nicht zu einer Überhitzung und dadurch zu einem Ausfall kommt, wird mit ausgeklügelten Kühlsystemen die ideale Temperatur erzeugt, wobei Klimaanlagen, Kühlmaschinen und Rückkühler zum Einsatz kommen können. Spezielle Baumaßnahmen – beispielsweise ein doppelter Boden – sorgen ebenfalls für einen effizienten Kühlkreislauf und eine moderate Serverraumtemperatur.
• Energieversorgungssystem:
  Rechenzentren, ob groß oder klein, sind vor allem auf eines angewiesen: Strom. Damit es auf keinen Fall zu einem Ausfall kommt, verfügen vor allem größere Rechenzentren über verschiedene Mechanismen für eine konstante, ausfallsichere Stromversorgung. Redundante Stromanschlüsse, die von verschiedenen Stromversorgern gespeist werden, Batterien zur Überbrückung kurzer Störungen sowie Notstromaggregate bei längeren Ausfällen kommen für eine unterbrechungsfreie Stromversorgung zum Einsatz.
• Sicherheitstechnik:
  Da das Rechenzentrum eine so zentrale Bedeutung hat, muss es auch extrem gut vor äußeren Einflüssen abgesichert werden. Das ist einerseits durch Brandschutzmaßnahmen umzusetzen, andererseits durch Vorkehrungen, mit denen Unberechtigten der Zutritt verwehrt wird, um beispielsweise Datendiebstahl oder Sabotage zu verhindern. Mit einer Videoüberwachung lässt sich zu jeder Zeit der Überblick bewahren.

Sie sehen, dass es sich bei Rechenzentren um ziemlich komplexe Gebilde handelt. Ihr Betrieb ist dementsprechend teuer. Und zwar auch, weil trotz einer weitgehenden Automatisierung Personal benötigt wird, das Server, Netzwerk und Infrastruktur ständig im Auge behält. Viele Unternehmen greifen daher auf die Kapazitäten externer Rechenzentren zurück anstatt ein eigenes zu betreiben.

Rechenzentren: Typen und ihre Verwaltung

Was ist ein Rechenzentrum – diese Frage ist an dieser Stelle ansatzweise geklärt. Aber eben noch nicht vollständig, denn es gilt noch, die verschiedenen Arten von Rechenzentren voneinander abzugrenzen. Los geht es mit unternehmenseigenen Rechenzentren auf dem Firmengelände. Wie erwähnt, kann es sich bei einem solchen Enterprise-Rechenzentrum um einen Serverraum oder auch um ein eigenständiges Gebäude handeln, was meist von der Unternehmensgröße abhängig ist.

Einfacher machen es sich Unternehmen, die auf ein Managed-Service-Rechenzentrum zurückgreifen. Dieses wird von einem Drittanbieter verwaltet und gewartet, die komplette Ausrüstung und Infrastruktur werden gegen eine monatliche Miete zur Verfügung gestellt. Den Unternehmen entsteht dadurch keinerlei Aufwand. Colocation-Rechenzentren grenzen sich dadurch ab, dass Unternehmen hier nur einen Raum mieten, der Kontrollsysteme, Energieversorgung und Sicherheitstechnik bereithält, während sich die Unternehmen selbst um Server, Speicher und Firewalls sowie deren Verwaltung und Wartung kümmern.

Zuletzt gibt es noch Cloud-Rechenzentren, bei denen Cloud-Anbieter Daten und Anwendungen hosten. Zu den größten Anbietern gehören hier Amazon Web Services (AWS), Microsoft (Azure) und die IBM-Cloud. Hier geben Unternehmen die Wartung und Verwaltung komplett an den Anbieter ab.

Rechenzentren &  Datenschutz – was ist zu beachten?

Sie ahnen es bestimmt schon: Wenn es im Rechenzentrum um die Verarbeitung von Daten geht, hat auch der Datenschutz ein Wörtchen mitzureden. Für die Betreiber von Rechenzentren gilt es, die in der ISO 27001 definierten hohen Standards zu erfüllen, damit Integrität, Vertraulichkeit und Verfügbarkeit von Informationen gewährleistet sind – also die drei wichtigsten IT-Schutzziele.

Die Datenschutz-Konformität ist für viele Unternehmen daher auch ein entscheidendes Kriterium bei der Wahl eines Rechenzentrumsanbieters. Laut Studien achten 65 Prozent darauf, dass das Rechenzentrum im Rechtsgebiet der EU steht, damit auch die Maßgaben der DSGVO erfüllt sind.

Diese fordert in Artikel 28: „Erfolgt eine Verarbeitung im Auftrag eines Verantwortlichen, so arbeitet dieser nur mit Auftragsverarbeitern, die hinreichend Garantien dafür bieten, dass geeignete technische und organisatorische Maßnahmen so durchgeführt werden, dass die Verarbeitung im Einklang mit den Anforderungen dieser Verordnung erfolgt und den Schutz der Rechte der betroffenen Person gewährleistet.“

Umweltschutz: Rechenzentren in der Kritik

Was ist ein Rechenzentrum? Unternehmen könnten diese Frage so beantworten: Es ist geschäftsentscheidend. Kritiker würden dagegen antworten: Es ist ein Umweltsünder. Weltweit sollen Rechenzentren für nahezu 20 Prozent des CO2-Ausstoßes verantwortlich sein, da sie gewaltige Mengen an Strom verbrauchen.

Die gute Nachricht: Viele Betreiber bemühen sich inzwischen, ihre Anlagen so umweltfreundlich wie möglich zu betreiben. Google gibt beispielsweise an, schon jetzt zu 100 Prozent mit erneuerbaren Energien zu arbeiten. Microsoft will bis 2030 Kohlenstoffnegativität erreichen. AWS strebt an, bis 2040 kohlenstoffneutral zu werden.

Und auch Unternehmen können hier etwas für den Klimaschutz tun. Wenn sie ein eigenes Rechenzentrum betreiben, können sie darauf achten, energieeffiziente, intelligente Hardware einzusetzen, die den Stromverbrauch je nach Bedarf eigenständig reguliert. Zudem können sie Energieversorger wählen, die sie mit Strom aus regenerativen Energien versorgen. Sollte das Rechenzentrum dagegen extern ausgelagert sein, sollten Unternehmen einen Anbieter wählen, der sich für den Umweltschutz einsetzt. Sogenannte Green-IT-Zertifizierungen geben hierzu Hinweise.

Was ist ein Rechenzentrum – und wie können Experten unterstützen?

Sie sehen: Das Thema Rechenzentrum für Unternehmen ist sehr umfassend. Generell gilt es, sowohl bei einem eigenen Rechenzentrum als auch bei einem externen Rechenzentrum darauf zu achten, dass sämtliche Standards und Richtlinien eingehalten sind, damit es keinesfalls zu einer geschäftsstörenden – und im schlimmsten Fall existenzbedrohenden – Störung kommt. Zertifizierungen, beispielsweise durch den Technischen Überwachungsverein (TÜV) oder das Datacenter Star Audit (DCSA), geben Anhaltspunkte zur Umsetzung.

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Weiterführende Links:
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