IT-Infrastruktur Flashcards
Erwartungshaltung an IT
- Flexibilität (schnelle Anpassung an Anforderungen)
- Zugriffsmöglichkeiten (über jedes Endgerät)
- Einfluss (der Anwender auf Ausstattung)
- Kundenorientierung
- Verwendung von Apps (Desktop untergeordnet)
- Hohe Verfügbarkeitsanforderungen
- Vertragstreue und Regulationen
Ziel IT-Infrastruktur als teil der IT-Strategie
Erfüllung der Erwartungshaltung
geringe Kosten
hohe Rechenleistung
maximale Performance
abdeckende Bandbreite
IT-Infrastruktur - technische Sicht
Hardware (Rechner, Vernetzungskomponenten, …)
Software (ERP, Datenbanken, IAM, Betriebssysteme,…)
Daten Konfiguration, Nutzdaten
ITIL
Information Technology Infrastructure Library
Rechenzentrum
auch Datacenter oder Serverraum
organisatorische Einheit, die Rechen- und Serviceleistungen zentralisiert anbietet
über leistungsfähige Computer- und softwaresysteme verfügt
Arten von Rechenzentren
Verteilte RZ / Distributet Datacenter
Container-RZ
Primär- und Sekundär RZ
Cloud-RZ
Hochleistungs RZ
Rechenzentrum - IT Equipment - Herausforderungen
Gewicht
Stromversorgung
Klimatisierung
Rechenzentrum - Eigenschaften
Größe (kann limitieren)
geplante Lebensdauer (i.d.r 5 Jahre)
Verfügbarkeit
Sicherheit, Zuverlässigkeit
Energieeeffizienz
Rechenzentrum - Planungsaspekte
Lage des Gebäudes (Beschaffenheit Umfeld)
Bauliche Ausführunge (Leichtbau, Fassade, Fenster, Brandschutz)
Stromversorgung (Netz, Transfer, Netzersatzanlage)
Klimatisierung (Anlagen, Frischluft, Kältemittel/Wasser)
Standort (einer/mehrere, geologische Besonderheiten)
Zutrittskontrollen
Verkabelung
Rechenzentrum - Arealrisiken
Geographisch
Politisch
Technisch
Nachbarschaftlich
Rechenzentrum - Betriebsarten
Eigenbetrieb (on premise / Eigene HW
Hosting
Outsourcing an IT-Dienstleister
Cloud, Saas, PaaS, IaaS
Rechenzentrum Betriebsarten - Unterschiede
Kostenstruktur
Verantwortlichkeiten
Know How / Kompetenzen
Hardware & Leistungsunterschiede
zusätzliche Dienste
Rechenzentrum Verfügbarkeit Formel
(Maxi Produktionszeit - Ausfallzeit) / Max Produktionszeit * 100%
RZ Verfügbarkeit Tier 1
Small bussiness
single path of power & cooling
no redundant components
- 99,671% verfügbarkeit
28,8h downtime
RV Verfügbarkeit Tier 2
Medium size bussiness
single path of power & cooling
some redundancy in power & cooling
- 99,749 % verfügbarkeit
22,7h downtime
RZ Verfügbarkeit tier 3
Large Company
Multiple power & cooling paths
fault tolerant (N+1)
ale to sustain 72h power outage
- 99,982 verfügbarkeit
- 1,6h downtime
RZ Verfügbarkeit Tier 4
Multi million DOllar Business
2 indepentent utinity paths
fault redundant (2N+1)
ale to sustain 96h power outage
- 99,995 verfügbarkeit
- 25 min downtime
Redundanz
vorhanden sein funktionan gleicher/vergleichbarer Ressourchen eines technischen System
wenn diese bei störungsfreiem Bertrieb im Normalfall nicht benötigt werden
Redundanz Arten
Heiße Redundanz
Warme Redundanz
Kalte Redundanz
Redundanz Arten - Heiße Redundanz
aktive/parallele Redundanz
zusätzliche tech. Mittel ist ständig in Betrieb und unterliegt funktionsbedingter Beanspruchung
(gleiche beanspruchung wie primäreinheit)
Redundanz Arten - warme Redundanz
leicht belastete Redundanz
Redundanzmittel ist bis zum Ausfall der arbeitenden Einheit oder bis zu eigenem Ausfall einer kleinen Belastung ausgesetzt
Redundanz Arten - kalte Redundanz
Standby-, unbelastete Redundanz
zustötliche Mittel ist bis zum Ausfall der arbeitenden Einheit keiner Belastung ausgesetzt
Hochverfügbarkeit
Fähigkeit eines System, bei Ausfall eines Komponenten, eunen uneingeschränkten Betrien zu gewährleisten
Anwendung auch im Fehlerfall weiterhin verfügbar und in Normalfall ohne unmittelbaren menschlichen Eingriff weiter genutzt werden kann
Hochverfügbarkeit Umsetzungsansätze
Cold-Standby
Hot-Standby
Single-Point-of-Failure
Cluster-Systeme
Hochverfügbarkeit Umsetzungsansätze - Cold Standby
Bei Ausfall eines Systems ist entsprechender Ersatz vorhanden, muss manuell umgeschaltet werden
-> AUsfallzeiten vermeidbar
Hochverfügbarkeit Umsetzungsansätze - hot-Standby
bei Auftreten eines Fehlers automatisch zweitsystem starten
Überwachung der Server-Systeme mit Heartbeat
Hochverfügbarkeit Umsetzungsansätze
SPOF
einzelne komponente, die zum Ausfall eines ganzen System führen können, vermeiden
Hochverfügbarkeit Umsetzungsansätze -
Cluster-Systeme
High-Availability-Cluster
mit redundanten Systemen, die einen Dienst übernehmen können
aufwändig in Implementierund und Andministration
Disaster Recovery (DR)
Maßnahme die nach unglücksfall in IT-Technik durchgeführt werden mss
auf das ganze Unternehmen -> Business Continuity
DR vs Hochverfügbarkeit
Hochverfügbarkeit:
bei vorhersehbaren Fehler geplante Maßnahme, implementierung & DEsign der Systeme im vordergrun (rein technische lösung)
DR: multiple Fehler im Rechenzentrum
- EInsatz alternativer RZ standort
- kann technicken für HV beinhalten
- neben technischen Lösungen auch notwerndige Prozesse
Energieversorgung Arten
Allgemeine Stromversorgung (AV)
Sicherheitsstromversorgung (SV) durch Netzersatzanalgen (NEA)
Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV)
Energieversorgung Arten - Allgemeine Stromversorgung
Versorgung aller im Gebäude vorhandenen Analgen und Verbraucher
Energieversorgung Arten - Sicherheitsstromversorgung
Versorgung von Analgen im Gefahrenfall
z.b. Sicherheitsbeleuchtung, Feuerwehraufzuge, Löschanlage
Energieversorgung Arten - Unterbrechungsfreie Stromversorgung
Versogung empfindlicher Verbraucher, die bei AV-Ausfall, Störung unterbrechungsfrei greifen
z.b. server, Kommunikationstechnik, leitsysteme, Notbeleuchtung, Tunnelbeleuchtung
Netzstörung + Zeit
Netzausfälle - >10ms
Spannungsschwankungen <16ms
Spannungsspitzen 4-6ms
unterspannung - kontinuierlich
Überspannung - kontinuierlich
Spannungstöße < 4ms
Blitzeinwirkungen - sporadisch
Spannungsverzerrungen - kontinuerilich
Frequenzschwankungen - sporadisch
USV (UPS)
Unterbrechungsfreie Stormversorgung (Uninterruptible Power Supply)
Eimsatz um bei Störungen im Stromnetz die Versorgung kritischer elektrischer Lasten sicherzustellen
liefert keinen Notstrom
USV Eigenschaften
Netzspannungsbereich von min 200V - 250V
überlast- & Kurzschlussicherung
Ausgleich von unter-/Überspannungen
USV-Leistung größer als alle Verbraucher (+25%)
Autonomiezeit benötigt um IT kontrolliert herunterzufahren, min 5-10 minuten bei voller Last
Lange Akkulaufzeit (3-10Jahre)
USV-Arten
Offline
Line interactive/Hybrid
Online
USV-Arten - offline
Ohne Spannungswandlung
bei Netzausfall Batteriebetrieb
kaum noch im Einsatz
USV-Arten - Line interactive/Hybrid
Automatic Voltage Regulator (AVR)
bei Netzausfall und Spannungsschwankungen Batteriebetrieb
USV-Arten - Online
Netzspannung nur über USV
Einsatz von Dauerwandler
Netzspannung nur be Ausfall USV
Notstrom Aggregat
Eigenes kleines Kraftwerk, meist Diesel betrieben
(automaitsch) Anlauf bei Stromausfall
Anforderungen an die Kühlung eines RZ
Sicherstellen von Luftkonditionen für Hochverfügbarkeit
geringe Energiekosten
Modular gemäß steigender Last erweiterbar
Geringe Bertriebskosten, Wartungsausfwand, Baugröße
Niederiger Schallpegel
Einfache Bedienung & Analyse
Kann bis zu 50% des gesamten Energieverbrauchs ausmachen
Varianten der Klimatisierung
Aktive Klimatisierung von Serverschränken (z.b durch Lüftersysteme)
Kühlung durch Kompressor-Klimageräte mit Kältemittel
Kühlung durch Luft/Wasserwärmetauscher
Verdunstungskühlung (adiabatische Kühlung)
Einfluss der Kühlung auf PUE Formel
Effizienz (RZ) = PUE (RZ) = Leistungsaufnahme (RZ) / Leistungsaufnahme (IT) = P (RZ) / P (IT)
Branddreieck
Brennstoff
Hitze
Sauerstoff
Brandschutz Konzept
Prävention
Entdeckung
Bekämpfung
Brandschutz Konzept - Prävention
Brände Verhindern (Baulicher & organisatorischer Brandschutz)
- menschliches Fehlverhalten vermeiden
- elektrische Sicherungen
- sauerstoff reduzierte Atmosphäre
- Vermeidung leicht entzündlicher Stoffe
- Ausbreitung von Bränden verhindern
Brandschutz Konzept - Entdeckung
Brandentstehung bemerken, melden und ggf. Brandquelle abschalten (Brandfrüherkennungs-/Brandmeldesystem)
Brandschutz Konzept - Bekämpfung
Brände bekämpfen oder vermeiden
(automatische Feuerlöschanlagen für EInrichtungs- und Raumschutz oder Sauersstoffreduzierungsysteme)
unter anderem auch mit Gaslöschanlagen
Gaslöschanlagen
für Löschwasserempfindliche Materialien/Einrichtungen
Löschgase:
CO2
Intergase (im Engen Sinne Edelgase)
chemische Löschgase
Zugangsschutz Ziele für Rechenzentrumsbetreiber
Unberechtigten Zugang verhindern
Berechtigten ZUgang ermöglichen (Berechtigungskonzept)
im Notfall:
Flucht ermöglichen
Zugang für Einsatzkräfte ermöglichen
Zugangsschutz Ziele für Angreifer
Türen
Fenster
Dach
Wände (außen/inne)
Abgehängte Decken
doppelte Fußböden
Risiko bei Einbruch - Diebstahl, Vandalismus
Verlust von Eigentum
Verlust von Daten
Datenextraktion
Services fallen aus
Rechenzentrumsausfall
Risiko bei Einbruch - Manipulation
Rechner
Vernetzung
Zusätzliche Rechner im Netz
Berechtigungskonzept (inhalte)
Für Zugangsschutz
Wer -> Rollenkonzept
Wann
Werlche Räume
Sicherheitstechniken für RZ (auswahl)
Zugangskontrollen/-systeme
- Zahlenschloss
- identitätsbasierend
- Personen vereinzelungs schleise
- anti pass back
Überwachungskameras/Bewegungsmelder
- ggf direkte Alamierung
Sicherheitspersonal
Sicherheitsmaßnahmen innerhalb RZ
komplexe schließsysteme
Alarmanalge
eingezäunte cages
Sicherheitsüberprüfung neuer MA
Verhaltensregeln
Personalschulung
Client/Server
Client ruft Service bei Server auf
Server in Empfangsbereitschaft für Anfragen
Begriffe beziehen sich auf konkrete Interaktionssituationen
Server
Prozess der Daten bereitstellt
sucht nach Daten
Einerseits Hardware (server Rack, Server blade, spez. Leustungsschwerpunkte)
andererseits Software
Client
Software/prozess der Daten anfordert
Serferklassifizierung nach Größe
Entry-Level-Server (1-2 CPU, 2-4 interne HDD)
Mid-Size-Server (2-16 CPU, middleare große DBMS)
Enterprise-Server (16-128 CPU, viele HDD, ERP Systeme)
Bereitstellungsmethode Server - Blade-Server-Lösung
Modular aufgebauter Server (in Bezug auf Größe und Energieverbrauch optmiert)
besteht aus mehreren Serverblades mit gemeinsamer Stromversorgung und Kühlung
Tastatug-/Grafik-/maus-Controller in einem Gestell über 300 Server realisierbar
Bereitstellungsmethode Server - Serverfarm
eine Gruppe gleichartiger, vernetzter Server-Hosts
sind zu logischems System verbunden
optimiert internen Prozesse durch Verteilung der Auslastung und beschleunigt Computer prozesse durch Ausnutzund der Rechnerleistung mehrer Server
Client Bereitstellung - Thin Client
Client = zu bespielende Terminal, meist nur Basisbetriebssystem
Nur I/O
Anwendungen laufen auf Zentralrechner
Client Bereitstellung - Fat Clients
Applikationen laufen edzentral auf PCs
Dezentrale Nutzung von Ressourcen
Lebenszyklus (Rollout/SW-Installation/Updates) aufwändig
Skalierung bei sehr vielen Clients (Rechenleistung vs Management)
Thin Clients heute - Terminal server
Anwendungen laufen auf diesem Server
Clients loggen sich über spez. Software ein
Stellen Bildschirminhalt dar (IO)