Seminar Cloud&Heat Titan / SecuStack – Titan Hardware, Kühlung und Gebäudeintegration

Inhaltsübersicht

• Seminarprofil
• Lernziele
• Zielgruppe und Voraussetzungen
• Seminarinhalte
• Praxislabor
• Methoden und Arbeitsweise

Seminarprofil

Das Seminar betrachtet Titan als Micro-Data-Centre-System an der Schnittstelle zwischen IT und Gebäudetechnik. Rack, Strompfade, Luft- oder Wasserkühlung, Sensorik, Alarmierung, Wartung und Skalierung werden mit den Anforderungen des Plattformbetriebs verbunden.

Lernziele

• Hardwaretopologie, Verkabelung und Fehlerdomänen dokumentieren
• Strompfade, Lasten und Redundanzreserven bewerten
• Kühlungsparameter und Alarmgrenzen betrieblich einordnen
• Schnittstellen zwischen IT, Facility Management und Wartung klären
• Hardwarewechsel und Erweiterungen ohne unnötige Betriebsrisiken planen

Zielgruppe und Voraussetzungen

Zielgruppe: Rechenzentrumsbetrieb, Facility Management, Plattformadministration, technische Projektleitung, Elektro- und Kühlungskoordination.

Voraussetzungen: Grundkenntnisse im Rechenzentrums- oder Infrastrukturumfeld. Spezifische OpenStack-Kenntnisse sind nicht erforderlich.

Seminarinhalte

Tag 1: Hardwaretopologie, Strom und Kühlung

Die Themen werden in einer festen Reihenfolge aus Einordnung, technischer Umsetzung, Kontrolle und dokumentierter Prüfung bearbeitet.

Physische Infrastruktur und Hardwaretopologie

Die physische Basis wird vom Rack über Server und Netzkomponenten bis zu Stromversorgung und Sensorik betrachtet.

1. Schritt 1 – Komponenten inventarisieren: Servertypen, Netzkomponenten, Massenspeicher, Managementschnittstellen, PDUs und Sensoren werden mit ihrer Funktion erfasst.
2. Schritt 2 – Verkabelung nachvollziehen: Management-, Storage- und Datennetze sowie Strompfade werden den jeweiligen Ports und Redundanzgruppen zugeordnet.
3. Schritt 3 – Ressourcenprofile bilden: CPU, Arbeitsspeicher, lokale Datenträger, Netzbandbreite und Reservekapazitäten werden pro Knotenklasse dokumentiert.
4. Schritt 4 – Fehlerauswirkungen prüfen: Der Ausfall einzelner Server, Switches, Strompfade oder Sensoren wird gegen das geplante Betriebsmodell bewertet.

Praxisbezug: Erstellung einer vereinfachten Rack- und Verkabelungsdokumentation für eine Titan-Ausbaustufe.

Rack, Stromversorgung und physische Redundanz

Physische Verfügbarkeit hängt von sauberer Aufstellung, getrennten Strompfaden, Belastungsreserven und dokumentierten Wartungsverfahren ab.

1. Schritt 1 – Standort prüfen: Traglast, Abmessungen, Zugang, Brandschutz, Umgebung und Serviceflächen werden gegen die Anforderungen geprüft.
2. Schritt 2 – Strompfade dokumentieren: Einspeisung, USV, PDUs, A/B-Verteilung, Absicherung und Messpunkte werden vollständig erfasst.
3. Schritt 3 – Lasten berechnen: Nennleistung, reale Last, Anlaufverhalten, Reserve und Erweiterung werden je Strompfad bewertet.
4. Schritt 4 – Ausfall testen: Umschaltung, einzelner Strompfad und Wiederkehr werden unter kontrollierten Bedingungen geprüft.

Praxisbezug: Erstellung einer Strompfad- und Lastmatrix mit Redundanzprüfung.

Luft- und Wasserkühlung

Kühlung wird als betriebliche Infrastruktur mit Leistungsgrenzen, Sensorik, Wartung und Fehlerreaktion behandelt.

1. Schritt 1 – Kühlkonzept einordnen: Luft- und Wasserkühlung werden hinsichtlich Dichte, Effizienz, Standortanforderung und Wartung verglichen.
2. Schritt 2 – Betriebsparameter festlegen: Temperatur, Durchfluss, Druck, Feuchte und zulässige Grenzbereiche werden dokumentiert.
3. Schritt 3 – Sensorik überwachen: Messpunkte, Alarmgrenzen, Trendanalyse und Korrelation mit IT-Last werden eingerichtet.
4. Schritt 4 – Fehlerfall planen: Pumpen-, Lüfter-, Leckage- oder Gebäudetechnikausfall werden mit Lastreduktion und Abschaltreihenfolge verbunden.

Praxisbezug: Auswertung eines Kühlungsalarms und Entwicklung einer gestuften Reaktion.

Tag 2: Gebäudeintegration, Sensorik, Wartung und Skalierung

Die Themen werden in einer festen Reihenfolge aus Einordnung, technischer Umsetzung, Kontrolle und dokumentierter Prüfung bearbeitet.

Gebäudeintegration und Betriebsübergänge

Die Micro-Data-Centre-Infrastruktur wird mit Strom, Kühlung, Gebäudeleittechnik, Zutritt und Alarmierung abgestimmt.

1. Schritt 1 – Schnittstellen erfassen: Elektrische Einspeisung, Kühlkreise, Netzwerkzuführung, Sensorik und Gebäudeleittechnik werden dokumentiert.
2. Schritt 2 – Verantwortungsgrenzen festlegen: IT-Betrieb, Facility Management, Sicherheitsdienst und externe Wartung erhalten klare Zuständigkeiten.
3. Schritt 3 – Alarmwege verbinden: Technische Alarme werden mit Priorität, Bereitschaft, Eskalation und Rückmeldung in bestehende Prozesse integriert.
4. Schritt 4 – Wartung koordinieren: Gebäudearbeiten und IT-Wartung werden über gemeinsame Freigabe, Risikoanalyse und Rückfallplanung gesteuert.

Praxisbezug: Erstellung einer RACI-Matrix für IT, Facility Management und externe Wartung.

Hardwaremonitoring und Sensorik

Hardwarezustände werden über Managementschnittstellen, Sensoren und zentrale Betriebswerkzeuge frühzeitig erkennbar gemacht.

1. Schritt 1 – Sensorbestand erfassen: Temperatur, Strom, Lüfter, Pumpen, Netzteile, Datenträger und Managementcontroller werden inventarisiert.
2. Schritt 2 – Normalbereiche bestimmen: Herstellergrenzen, betriebliche Warnschwellen und saisonale beziehungsweise lastabhängige Muster werden unterschieden.
3. Schritt 3 – Alarme korrelieren: Mehrere Sensorsignale werden zu einem gemeinsamen physischen Ereignis zusammengeführt.
4. Schritt 4 – Wartung auslösen: Trend, Fehlerklasse, Ersatzteil, Redundanzzustand und geeigneter Wartungstermin werden bewertet.

Praxisbezug: Entwicklung eines Hardware-Dashboards und eines Alarmwegs für Netzteil- oder Kühlungsprobleme.

Hardwarewartung und Ersatzteilstrategie

Wartung muss Redundanz, Datenintegrität, Plattformzustand und sichere Rückkehr in den Regelbetrieb berücksichtigen.

1. Schritt 1 – Wartungsfähigkeit prüfen: N+1-Reserve, Replikation, Quorum, Workload-Verteilung und Ersatzteilverfügbarkeit werden vorab bestätigt.
2. Schritt 2 – Komponente entlasten: Workloads werden migriert, Dienste kontrolliert drainiert und betroffene Pfade aus dem Betrieb genommen.
3. Schritt 3 – Arbeit durchführen: Identität der Komponente, ESD-Schutz, Austausch, Firmwarestand und Verkabelung werden nach Prüfliste kontrolliert.
4. Schritt 4 – Wiedereingliederung testen: Hardwarezustand, Clusterbeitritt, Rebalancing, Monitoring und Redundanz werden vor Freigabe geprüft.

Praxisbezug: Planung eines Compute-Knoten-Austauschs ohne unnötige Workload-Unterbrechung.

Skalierung vom Einzelrack zur größeren Plattform

Skalierung betrifft neben Compute auch Netzwerk, Storage, Management, Kühlung, Strom, Fehlerdomänen und Betriebsorganisation.

1. Schritt 1 – Engpass bestimmen: Kapazität und Wachstum werden getrennt für Compute, RAM, Storage, Netzwerk und Plattformdienste bewertet.
2. Schritt 2 – Erweiterungsmodell wählen: Knotenweise Erweiterung und zusätzliche Micro-DC-Einheiten werden hinsichtlich Fehlerdomänen und Betriebsaufwand verglichen.
3. Schritt 3 – Integration planen: Adressierung, Routing, Storage-Verteilung, Clusterzuordnung, Monitoring und Ersatzteile werden abgestimmt.
4. Schritt 4 – Skalierung abnehmen: Kapazität, Performance, Failover, Rebalancing und Dokumentation werden nach der Erweiterung geprüft.

Praxisbezug: Entwurf eines Erweiterungsschritts mit zusätzlichen Compute- und Storage-Ressourcen.

Praxislabor

• Erstellung einer vereinfachten Rack- und Verkabelungsdokumentation für eine Titan-Ausbaustufe.
• Erstellung einer Strompfad- und Lastmatrix mit Redundanzprüfung.
• Auswertung eines Kühlungsalarms und Entwicklung einer gestuften Reaktion.
• Entwicklung eines Hardware-Dashboards und eines Alarmwegs für Netzteil- oder Kühlungsprobleme.
• Planung eines Compute-Knoten-Austauschs ohne unnötige Workload-Unterbrechung.
• Entwurf eines Erweiterungsschritts mit zusätzlichen Compute- und Storage-Ressourcen.

Methoden und Arbeitsweise

Fachliche Einordnung, strukturierte Demonstrationen, geführte Systemübungen, technische Prüflisten und dokumentierte Störungsszenarien wechseln sich ab. Jeder Arbeitsschritt wird mit Ausgangszustand, erwarteter Wirkung, Prüfkriterium und Rückfallmöglichkeit beschrieben. Die Übungen verwenden realistische Rollen- und Fehlerbilder; produktive Zugangsdaten oder externe Verbindungen sind nicht erforderlich.