„Jedem sein Haus“

Redakteur: Kristin Rinortner

Lokale Netzwerke und Client/Server-Strukturen sind heute die technische Basis zum Realisieren effizienter Geschäftsprozesse. Mit der Größe der Netzwerke wächst auch der Bedarf an

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( Archiv: Vogel Business Media )

Lokale Netzwerke und Client/Server-Strukturen sind heute die technische Basis zum Realisieren effizienter Geschäftsprozesse. Mit der Größe der Netzwerke wächst auch der Bedarf an Gehäusen, in denen die Knotenpunkte der strukturierten Gebäudeverkabelung oder auch Server untergebracht werden. Für die Auswahl des richtigen Gehäuses ist das Anforderungsprofil entscheidend, dessen Kernpunkte in diesem Artikel dargestellt werden sollen.

Für eine Einteilung möglicher Schranksysteme bietet sich eine Gliederung nach den Anforderungen an. Für Anwendungen der Gehäuse als LAN-, WAN- oder GAN-Knotenpunkt-Schränke in der Daten- und/oder Telekommunikation, d.h. mit beliebiger Verkabelung, gelten andere Anforderungen als für Schränke mit 19“-Servern oder für freistehende Geräte. Auch der Aufstellungsort ist entscheidend, da in Büroumgebungen andere Bedingungen herrschen als in einem Technikraum. Themen wie Gewichtsbelastbarkeit, Wärmeabführung aus den Gehäusen und der Beitrag zur EMV des Netzwerkes sind von der technischen Seite wichtig.

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Für Anwendungen als LAN-, WAN- oder GAN-Knotenpunktschränke stehen die Einbaumöglichkeiten im 19?-Raster für passive Verteilerfelder (Patchpanel), aktive Komponenten, LWL-Spleißboxen, Geräteböden für aktive Datenkommunikationsgeräte oder Bedienterminals im Vordergrund. Zusätzlich sind die Einbaumöglichkeiten für reine Telekommunikations-Verteilungssysteme – allerdings immer seltener – und eine bedarfsgerechte Größe wichtig. Besonders wenn es um die gut zugängliche Verkabelung zahlreicher Teilnehmeranschlüsse geht, ist Flexibilität gefragt.

Die Anwendung als Servergehäuse erfordert ebenfalls die Einbaumöglichkeit im 19?-Raster für Einschübe, Datenkommunikationsgeräte, Bedienterminals oder Geräteböden für aktive Komponenten. Darüber hinaus ist die 19?-unabhängige Einbaumöglichkeit von Geräteböden für kleine Server oder für USV – insbesondere in kleinen Netzwerken – immer wieder gefragt.

Anforderungen aus dem Aufstellort

In Büroumgebungen werden Schränke sowohl als LAN-Knoten (Tertiärbereich) sowie für Server eingesetzt. Zu den zusätzlichen Anforderungen gehören hier auch Optik (Design), Abschließbarkeit (Sicherheit), Flexibilität in der Ausstattung sowie Erweiterbarkeit, Montagefreundlichkeit und die Zugänglichkeit zu den eingebauten Komponenten. Schließlich wachsen solche Installationen immer weiter, und eine aktuelle Installation repräsentiert nur selten den endgültigen Stand.

In Technikräumen finden sich meist reine Verteilerschränke der LAN- bis GAN-Knoten (Primär-, Sekundär-, Tertiärbereich). Bei größeren Netzwerken werden die Serverschränke meist in Rechenzentrumsräumen installiert. Neben den vorher benannten Anforderungen für die Büroumgebung können die Zerlegbarkeit oder eine offene Bauweise zusätzlich wichtig werden. Beispielsweise, wenn es gilt, große Schränke in Altbauräume einzubringen oder wenn in großen Netzwerken strenge Zutrittsregelungen gelten und damit offene Schränke/Gestelle möglich sind.

An Aufstellorten in älteren Gebäuden mit geringen Türbreiten hat sich unter den mechanischen Optionen die Zerlegbarkeit als weiterer technischer Anforderungspunkt für Schränke erwiesen, wenn auch mit untergeordneter Bedeutung. Dabei muss nicht notwendigerweise eine sogenannte Flatpack-Baukasten-Version zum Einsatz kommen. Lässt sich ein Schrank einfach vor der Raumtür teilen und dahinter schnell wieder zusammensetzen, kann man die mit dem Flatpack verbundene Montagearbeit umgehen. Für die schnelle Lösung stehen zahlreiche vorkonfektionierte Schränke zur Verfügung. Bei diesen Schränken sind neben dem Rack Lösungen zur Wärmeabführung, eine USV und ein Überwachungssystem für physikalische Schrankparameter integriert. Für den Kunden heißt das Plug-and-Play.

Eigenschaften standardisierter Gehäuse

Hauptsächlich für Einrichtungen der Telekommunikation (z.B. UMTS-Basisstationen) werden standardisierte Gehäuse – insbesondere nach ETSI – für den weltweiten Einsatz gefordert. Im Vordergrund stehen dabei im Wesentlichen die Außenabmessungen, die sehr genau festgelegt sind, und die Aufnahmemöglichkeit für metrische und zöllige Befestigungssysteme.

Eine zunehmende Rolle spielt die mechanische Belastbarkeit (19?-Profile, Geräteböden) der Schränke, da der Einbauraum immer stärker mit schweren Komponenten bestückt wird. Servereinbauten oder USVs mit sehr hohem Gewicht sind keine Seltenheit und es werden durchaus mehrere Exemplare in den Schränken eingebaut. Nur sehr stabile Schranklösungen verkraften ein Gewicht bis zu 1000 kg, das heute erreicht wird. Besonders in Serverräumen spielt in diesem Zusammenhang auch die Tragfähigkeit des Doppelbodens eine wichtige Rolle. Geeignete Unterbausockel können hierbei erforderlich sein.

Die zunehmende Miniaturisierung und steigende Packungsdichten in der Informationstechnologie machen die Klimatisierung zu einer der vordringlichsten Herausforderungen, denn es geht um die Systemverfügbarkeit und damit um höchste Unternehmensrelevanz. Die einfachste Maßnahme zur Wärmeabführung ist die interne Luftumwälzung für eine gleichmäßige Wärmeverteilung im Gehäuse. Diese sorgt für eine bessere Wärmeabgabe über die Oberfläche. Hier werden ca. 55 W/m² Schrankoberfläche bei einer Temperaturdifferenz von ?T = 10 K zur Umgebung abgeleitet. Die passive Belüftung ist nur bei sehr geringer Verlustleistung möglich. Häufiger wird die aktive Klimatisierung über Lüfter in Verbindung mit perforierten Front- und Rücktüren (wichtig: mehr als 70% freie Fläche) angewendet. Bei Servern und anderen aktiven Geräten werden diese standardmäßig eingesetzt.

Höhere Rechenleistung lässt Verlustleistung ansteigen

Bei einer Temperaturdifferenz zwischen der Umgebung und der zulässigen Betriebstemperatur der Geräte von ?T = 10 K muss ein Lüfter pro 100 W Verlustleistung ca. 33 m3/h Volumenstrom zur Wärmeabführung bereitstellen. Die Grenze der maximal abführbaren Verlustleistung aus Serverschränken mit der üblichen gekühlten Doppelbodenbelüftung und gelochten Türen liegt bei ca. 5 kW. Diese Leistung erreicht – oder überschreitet – allerdings bereits ein „state of the art“ Blade-Server-Center (9 HE hoch). Aus Kosten- und Platzgründen streben Rechenzentrumsbetreiber jedoch eine weitere Steigerung der Rechenleistung pro Rack an. Und damit steigt die Verlustleistung weiter an.

Im Falle sehr hoher Verlustleistung und oder zu geringer nutzbarer Temperaturdifferenz zur Umgebung muss der Einsatz anderer geeigneter Konzepte erwogen werden. Hier bieten sich Luft/Wasser-Wärmetauschersysteme mit außen angebrachten Rückkühlern an. Bei diesen erfolgt die Kühlung rackbezogen mit einem geschlossenen Luftkreislauf im Rack – ohne gelochte Türen – und damit temperaturneutral für den Raum. Daneben sind bei großen Systemanbietern auch nachrüstbare Kühlgeräte verfügbar, die allerdings nicht für den Einsatz in Büroumgebungen geeignet sind, da sie Abwärme und Geräusch am Aufstellort verursachen.

Ein weiterer technischer Anforderungsschwerpunkt, den man beachten sollte, ist die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV). Hohe Übertragungsraten über Kupferkabel, niedrige Signalpegel und maximale Raumausnutzung können sowohl interne gegenseitige Beeinflussungen hervorrufen als auch Abstrahlungen nach außen verursachen. Diese wiederum haben wegen der Datensicherheit (TEMPEST) inzwischen mehr Aufmerksamkeit erfahren und benötigen, insbesondere bei der Verarbeitung sicherheitsrelevanter Daten (z.B. Polizei, Bundeswehr etc.), Schutzmaßnahmen. Auch eine Beeinflussung von Netzwerken durch Einstrahlungen (natürliche bzw. technische Störquellen) gilt es zu verhindern, um eine möglichst hohe Ausfallsicherheit bzw. Verfügbarkeit des Netzes zu erreichen.

Wo viel Leistung in Form von Wärme entsorgt werden muss, ist auch die Zuführung der Energie nicht trivial. Es geht darum, die Stromzuführung und Verteilung für den Benutzer möglichst einfach zu gestalten. Dazu bietet Rittal ein modulares Stromverteilungskonzept an, das ohne Raumverlust an den Rackholmen integriert werden kann und bis zu 192 A über berührungsgeschützte Stromschienen ins Rack bringt.

Beraten, auswählen und anpassen

Die bisherigen Betrachtungen sollen deutlich machen, dass es den Netzwerk- oder Serverschrank eigentlich nicht geben kann. Man muss ihn, wie auch die Netzwerkkomponenten Kabel, Steckverbinder, Hubs, Switches, Router und Server nach verschiedenen Kriterien auswählen und sie an die jeweils aktuellen Anforderungen anpassen. Erfolgreiche Anbieter zeichnen sich auch durch ihre Beratungsleistungen aus. Mit der Erfahrung aus Jahrzehnten werden diese Hersteller jedem Anwendungsfall der Daten- und Telekommunikation gerecht. Die Basis bilden Serienlösungen, die – als Dienstleistung und Service – auch nach Kundenwunsch vormontiert und konfiguriert sowie bis an den Aufstellort geliefert werden. Insbesondere in der IT nehmen Kunden vermehrt diese Dienstleistungen in Anspruch, weil die eigene Personaldecke oftmals keine zeitintensiven Installationen zulässt und gleichzeitig der Anbieter als zentraler Ansprechpartner zur Verfügung steht.

Rittal, Tel. +49(0)2772 5052527

*Hartmut Lohrey ist Leiter Marketing Technical Support und Fachreferent Schaltschranktechnik bei Rittal in Herborn.

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