Ausarbeitung

19.1.2010
ENVIRONMENTÜBERWACHUNGMANAGEMENT
ENTWURF, ERRICHTUNG UND
MANAGEMENT VON DATENNETZEN
Athanasiadis Andreas: 522 0825088
Frühwirth Jürgen: 522 0825278
Ludwig Simon: 522 0808992
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Inhaltsverzeichnis
Aufgabenstellung................................................................................................................................. - 3 Vorbereitung ....................................................................................................................................... - 3 Vorgaben ......................................................................................................................................... - 3 Dimensionierung ............................................................................................................................. - 3 Raum ........................................................................................................................................... - 3 Rack............................................................................................................................................. - 3 Kühlung ....................................................................................................................................... - 4 USV.............................................................................................................................................. - 4 Datenblatt ....................................................................................................................................... - 5 Raumplan ........................................................................................................................................ - 6 Marktübersicht .................................................................................................................................... - 7 APC .................................................................................................................................................. - 7 Kühlung ....................................................................................................................................... - 7 Überwachungsmodul.................................................................................................................. - 7 Brandfrüherkennung .................................................................................................................. - 8 Temperatur Sensor ..................................................................................................................... - 8 Door Switch Sensor..................................................................................................................... - 8 Vibration Sensor ......................................................................................................................... - 8 Rittal ................................................................................................................................................ - 9 Rittal Kühllösung: ........................................................................................................................ - 9 Rittal Brandlöschung:................................................................................................................ - 10 Rittal Überwachung: ................................................................................................................. - 11 Knürr ............................................................................................................................................. - 12 Aufbau des Überwachungssystems .......................................................................................... - 12 Knürr RMS Compact II (RMSCII) ............................................................................................... - 13 Sensoren ................................................................................................................................... - 14 Preisliste ............................................................................................................................................ - 17 APC ................................................................................................................................................ - 17 Rittal .............................................................................................................................................. - 17 Knürr ............................................................................................................................................. - 18 -
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Aufgabenstellung
Aufgabe war es eine Markübersicht zu erstellen, welche Überwachungsgeräte für
Umweltbedingungen derzeit angeboten werden. Wichtige Punkte hierfür sind:
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



Temperatur
Luftfeuchte (relativ/absolut)
Stromverbrauch
diverse Zustände (Meldekontakte)
Brandschutzmaßnamen
Vorbereitung
Bevor wir mit der eigentlichen Marktübersicht beginnen konnten, mussten wir uns mit der Materie
„Aufbau eines Serverraums bzw. Rechenzentrums“ vertraut machen. Dafür recherchierten wir im
Internet bei verschiedenen Anbietern. Vor allem bei APC, Rittal und Knürr wurden wir fündig. Dies
sind auch jene Unternehmen, mit welchen wir uns für die Marktübersicht näher beschäftigt haben.
Vorgaben
Der fiktive Serverraum beheimatet drei 21“ Racks inklusive entsprechender Klimatisierung, bei
maximaler Auslastung der Server und geeignet dimensionierter USV. Weiters war anzunehmen, dass
dieser Serverraum für ein Unternehmen mittlerer Größe ausgelegt werden soll.
Dimensionierung
Aufgrund unserer Vorgaben erschienen uns folgende Daten realistisch:
Raum
Unser Serverraum befindet sich im Keller. Daher haben wir kein Problem mit dem Gewicht der
einzelnen Komponenten. Die Kabelführung verläuft an der Decke in Kabelschienen. Zur Abschottung
verwenden wir eine T90 Brandschutztür mit einem Meter Breite, diese beläuft sich etwa auf 1.000 €.
Die Zugangskontrolle zum Raum wird mittels Magnetkartensystem realisiert.
Rack
Wir gehen hier von 21“ Racks aus, da nur geringfügig teurer sind, allerdings groß Vorteile in der
Kabellegung mit sich bringen. Die Eingangsleistung pro Rack beträgt bei maximaler Auslastung 24
kW. Insgesamt ergibt sich somit für die Serverschränke eine Eingangsleistung von 72 kW. Solch ein
Rack kostet in etwa 800-1000 €.
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Kühlung
Aufgrund der Annahme, dass unsere Kühlung selbst bei maximaler Auslastung unserer Server den
Betrieb problemlos Aufrecht erhalten soll, mussten wir eine klassische Luftkühlungslösung
ausschließen. Stattdessen kam nur eine Wasserkühlung in Frage, welche wesentlich leistungsfähiger
sind. Für diese Kühlleistung veranschlagten wir eine Eingangsleitung von 24 kW (1/3 der
Eingangsleistung der Racks). Bei dieser Leistung werden größtenteils Komplettsysteme, bestehend
aus Rack und Kühlung, angeboten. In unserem Fall ist somit keine Raumklimatisierung mehr
erforderlich. Die Kosten belaufen sich in etwa auf 18.000-25.000 €. Die teurere Variante beinhaltet
bereits eine Redundanz der Kühlung. Zusätzlich ist noch zu beachten, dass bei dieser Lösung ein
externer Rückkühler benötigt wird. Die Kosten für diesen belaufen sich auf 50.000-80.000 €.
USV
Bei der USV war zu beachten, dass wir eine Ausfallzeit von 24h pro Jahr (99,7%) einhalten können.
Diese ergibt sich auf Grund unserer Annahme ein mittelgroßer, österreichischer Betrieb zu sein. Da
die USV sowohl die Stromversorgung der Racks, für die Zeit der kontrollierten Abschaltung, als auch
der entsprechende Kühlung bewerkstelligen muss, benötigen wir eine USV, welche mindestens 96
kW leisten kann. Eine Redundanz ist hierbei nicht vorgesehen. Bei diesen Anforderungen und einer
Autonomiezeit von 5-10 Minuten würde eine entsprechende USV ca. 50.000-100.000€ kosten.
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Datenblatt
Raum
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
Größe: 22 m²
Eingang: T90-Brandschutztür + Magnetkartenüberwachungssystem
Kabelführung: Schienen an der Decke
Racks
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
Anzahl: 3
Eingangsleistung: 72 kW (pro Rack 24 kW)
Wärmeleistung: 72 kW
Kühlung




Art: Wasserkühlung
Rückkühler befindet sich außerhalb des Gebäudes
Eingangsleistung: 24 kW (1/3 der Rackeingangsleistung)
Kühlleistung 72 kW
USV



Ausfallzeit: 24 h pro Jahr (99,7%)
Überbrückungszeit: 5-10 min
Leistung: mindestens 96 kW
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Raumplan
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Marktübersicht
Für die Marktübersicht haben wir uns 3 renommierte Anbieter herausgesucht:
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

APC
Rittal
Knürr
APC
Kühlung
Bei der von APC vorgeschlagenen Kühllösung „InRow Chilled
Water ACRC103“ handelt es sich um eine Wasserkühlung.
Dabei werden die Kühlgeräte in die Rackreihe eingebaut. Da
die Kühlquelle sehr nahe bei der Wärmequelle steht, wird eine
Luftmischung vermieden und eine gut vorhersehbare
Kühlarchitektur ermöglicht. Um die von den Racks erzeugte
Wärme auch bei maximaler Auslastung kühlen zu können,
werden 3 „InRow Chilled Water“ Kühler benötigt. Die Kosten
pro Kühlaggregat belaufen sich auf ca. 7.000 €.
Hierbei ist zu beachten, dass für diese Geräte noch ein
Kaltwassererzeuger, benötigt wird. Die Preise für diesen sind
davon abhängig oder innerhalb oder außerhalb des Gebäudes
stehen soll und wie lang die zu verlegende Rohrleitung sein
soll.
Infos vom Hersteller:
http://www.apc.com/resource/include/techspec_index.cfm?base_sku=ACRC103
Überwachungsmodul
Hierfür empfiehlt sich die „NetBotz 200“. An dieses lassen sich
12 externe Sensorgehäuse und bis zu 78 Universalsensoren
anschießen. Die „NetBotz 200“ kostet 409 € (inkl. Temperatur/Feuchtigkeitssensor).
Infos vom Hersteller:
http://www.apc.com/products/resource/include/techspec_index.cfm?base_sku=NBRK0201
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Brandfrüherkennung
Zur Brandfrüherkennung bietet APC den „NetBotz Smoke
Sensor“ an. Für unseren Serverraum würden wir 2 dieser
Sensoren à 149,99 € benötigen.
Infos vom Hersteller:
http://www.apc.com/products/resource/include/techspec_index.cfm?base_sku=NBES0307
Temperatur Sensor
Universalsensor für die Überwachung der Temperatur in
Rechenzentren oder Netzwerkräumen
Preis: 69,99 €
Infos vom Hersteller:
http://www.apc.com/products/resource/include/techspec_index.cfm?base_sku=AP9335T
Door Switch Sensor
Universalsensor für die Überwachung des Zugangs zu einem Rack
oder Raum.
Preis: 39,99
Infos vom Hersteller:
http://www.apc.com/products/resource/include/techspec_index.cfm?base_sku=NBES0302
Vibration Sensor
Universalsensor für die Erkennung von Erschütterungen im
Rack, die auf die unbefugte Bewegung von IT-Systemen
hinweisen können.
Preis: 79,99
Infos vom Hersteller:
http://www.apc.com/products/resource/include/techspec_index.cfm?base_sku=NBES0306
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Rittal
Rittal Kühllösung:
Die Rittal Kühllösung, ist sehr einfach aufgebaut. Zum Einsatz kommen 2-3 LCP Inlines welche die
Serverkühlung sowie die Raumkühlung übernehmen.
Der Vorteil der LCPs ist die Schlichtheit des Systems. Sie werden zwischen den Serverracks eingebaut
und kühlen diese optimal auf unter 30 Grad. Da der komplette Wasserkreislauf in der LCP Einheit
verläuft, ist es auch unmöglich, dass ein eventueller Wasserschaden die Racks beschädigt. Hinzu
kommt noch, dass kein Doppelboden benötigt wird und es somit gut geeignet für unseren Raum ist.
Verwendet man 3 LCP Inline, ist eine Redudanz der Kühlung gegeben, man kann aber auch einfach
ein weiteres Rack ohne zusätzliche neue Kühllösung installieren. Durch sogenannte „Liquid Cooling
Packages“ kann man alle LCPs aufrüsten um die Kühlleistung noch zu erhöhen. Somit ist man auch für
die zukünftigen Jahre und den einhergehenden steigenden Leistungen der Racks, gut gerüstet.
Eine LCP Einheit kostet rund 8000 €, ein Package 1600, da man bis zu 2 Packages pro Einheit
verwenden kann kommt man auf einen Maximal Preis von 11200 €. Für unser System ist dies jedoch
im aktuellen Zustand nicht notwendig daher werden nur 2 LCP Inline Einheiten gekauft und verbaut.
Somit schlägt die Kühlung ohne Redundanz mit 16000 € zu buche.
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Rittal Brandlöschung:
Rittal bietet ein Rack internes Brandfrüherkennungsystem an. Es kann außerdem bis zu 2 Racks
überwachen und löschen, jedoch aufgrund unserer vollgepackten Racks, werden für jeden Rack eine
Löscheinheit verwendet. Das erhöht zusätzlich die Sicherheit unseres Systems. Jede Löscheinheit ist 1
HE groß und nimmt somit nicht viel Platz ein. Hinzu kommt noch, dass sie einen integrierten Akku
besitzt welche sie bis zu 4 Stunden ohne externe Stromquelle arbeiten lässt. Der Kostenpunkt pro
Einheit beträgt 3000 €, somit wird diese Variante mit 9000 € zu Buche schlagen.
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Rittal Überwachung:
Rittal bietet für kleinere Serverräume ein praktisches, billiges aber dennoch umfangreiches Starterkit
an. Allgemein sei dazu gesagt, dass die Sensoreinheiten Wireless sind und somit keinerlei
Kabelführung notwendig ist. Auch kein Stromkabel ist notwendig, da die Einheiten per Batterie
betrieben werden und mehrere Jahre funktionieren.
Das Starterkit besteht aus folgenden Elementen:






Processing Unit II
o Das Herzstück des Überwachungssystem. Hier werden die Sensoreinheiten (I/O Unit)
angeschlossen und die Daten zusammengesammelt. Per Netzwerk kann man über
SNMP auf alle Sensor Daten zugreifen.
I/O Unit Wireless
o Empfängt die Sensordaten und leitet sie an die PU weiter.
Messgerät Wireless
o Dieses Gerät überprüft die Verbindungs(qualität) zu den einzelnen Messstationen.
Wird bei der Konfiguration des Systems benötigt.
Temperatur-Sensor Wireless
o Diese Einheit überwacht die Raumtemperatur.
Luftfeuchte-Sensor Wireless
o Diese Einheit überwacht die Luftfeuchtigkeit des Raumes.
Zugangs-Sensor Wireless
o Diese Einheit überwacht mit Hilfe eines kleinem Kontaktes, welche in die Tür
eingebaut werden muss, ob jemand den Raum betritt oder nicht.
Durch diese vielfältigen Sensor Einheiten lässt sich ein jeder Raum perfekt und vor allem individuell
überwachen. Pro PU können 4 I/O Units angeschlossen werden und pro I/O 16 Sensoren. Damit
können bis zu 64 Sensoren im Raum verteilt werden.
Für unseren Raum werden aber nur 2 Temperatur- und Luftfeuchte- Sensoren und ein ZugangsSensor verwendet. Dieses Überwachungssystem kostet somit 1130 €.
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Knürr
Aufbau des Überwachungssystems:
Um eine effiziente Umgebungsüberwachung von Umwelteinflüssen zu gewährleisten benötigt man
zumindest eine Managementeinheit. Im Falle von Knürr heißt diese: Knürr RMS Compact II (RMSCII).
Weiters benötigt man dann die entsprechenden Sensoren, welche beliebig platziert (im Rack und im
Raum) und an die Managementeinheit angeschlossen werden können.
Mit dem RMSCII kompatibel sind:
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Luftgeschwindigkeitssensor
Temperatursensor
Luftfeuchtesensor
Rauchmelder
Türkontaktsensor
Infrarotsensor
Spannungswächter
Erschütterungssensor
Wassersensor
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Knürr RMS Compact II (RMSCII)
Das RMS Compact II von Knürr bietet die Basis einer Überwachung von Umwelteinflüssen bei einem
Serverrack oder Serverraum. Die Managementeinheit lässt sich sowohl außerhalb als auch innerhalb
von 19“ Racks installieren. Das RMS Compact II erfasst nicht nur die definierten Parameter aus
Umwelteinflüssen, sondern ist auch selbstständig in der Lage auf diese zu reagieren. Im Störfall kann
es auch selbstständig Aktionen ausführen (z.B. zusätzliche Lüfter aktivieren). Das RMS Compat II ist
auch in der Lage, beim Auftreten definierter Ereignisse sofort eine Meldung als `SNMP Trap‘ an das
Managementsystem oder direkt als eMail an einen Techniker oder ein SMS-Gateway zu schicken.
Online-Demonstration des Geräts: http://knuerr-rmscii.demo.netways.de/
login:user
password: netdemo
Vorteile :

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
Gewährleistung eines Störungsfreien Betriebs
Früherkennung von Störeinflüssen
Protokollierung von Ereignissen
Vereinfachung von Service-Einsätzen durch automatische Überwachung
Aktivierung von Gegenmaßnahmen im Störfall
Zentrale Kontrolle von Zuständen von Verbrauchsmaterialien (Filter, Füllstände, Zählerstände,
Inspektionsintervalle etc.)
Anschlussmöglichkeiten für bis zu 12 Sensoren in beliebiger Zusammenstellung
Produktbeschreibung : http://shop.netways.de/knurr-rms-compact-ii.html
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Sensoren
Kompatibel mir dem RMSCII sind folgende Sensoren, welche der ausführlichen Überwachung dienen:
Knürr RMSCII Luftgeschwindigkeitssensor
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
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Luftgeschwindigkeitsmessbereich: 0..1 m/s
keine zusätzliche Spannungsversorgung erforderlich
das RMS erkennt diesen Sensor automatisch als
Analogsensor
Nachkalibrierung des Sensors nicht notwendig
Offset und Alarm-Parameter im RMS einstellbar
Knürr RMSCII ECO Temperatursensor
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
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Temperaturmeßbereich 0 - 60°C
Genauigkeit: +/- 5%
unempfindlich gegen Störungen
keine zusätzliche Spannungsversorgung erforderlich
Standardleitungslänge 4 m
Nachkalibrierung des Sensors nicht notwendig, OffsetEinstellung über Webinterface möglich



unempfindlich gegen Störungen
keine zusätzliche Spannungsversorgung erforderlich
Verbindung an das RMS mit Hilfe eines RJ45 Kabels (im
Lieferumfang)
Das RMS erkennt diesen Sensor automatisch als
Luftfeuchtesensor
Nachkalibrierung des Sensors nicht notwendig
Offset und Alarm-Parameter im RMS einstellbar
Knürr RMSCII Luftfeuchtesensor
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Knürr RMSCII Rauchmelder
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
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Optischer Rauchsensor mit VdS-Anerkennung
zur Früherkennung von Bränden mit Rauchentwicklung
Standardleitungslänge 4 m
Das RMS erkennt diesen Sensor automatisch als
digitalen Sensor
Einsetzbar von -20° C bis +75° C und von 10 - 85% rel.
Luftfeuchtigkeit
Knürr RMSCII Türkontaktsensor


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Magnetbrückensensor spricht auf jedes magnetisch
leitfähige Material an (kein spezielles Gegenstück
notwendig)
kann auch zur Überwachung von Seitenteilen und Dach
eingesetzt werden
Standardleitungsslänge 4 m
Das RMS erkennt diesen Sensor automatisch als
digitalen Sensor
Knürr RMSCII Infrarotssensor
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
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

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VdS-Zulassung: Klasse A + B
Oberflächenoptik - Reichweite: 2 - 16 m
Fernoptik: 29 - 50 m
Vorhangoptik: 17 - 30 m
Manipulationsüberwachung
digitale Störbewertung
Eck- oder Wandmontage
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Knürr RMSCII AC-Spannungswächter






überwacht über einen IEC-Kaltgeräteanschluss, die ACSpannungsversorgung
meldet den Status über Signalkabel an das RMSCII
Verbindung an das RMS mit Hilfe eines RJ45
Das RMS erkennt diesen Sensor automatisch als digitalen
Sensor
Überwachte AC-Spannung: 230 V AC 50/60 HZ
Anschlüsse: IEC-Stecker, Festanschlusskabel
Knürr RMSCII Erschütterungssensor




ermittelt Erschütterungen
Diebstahlschutz
Reset über Viewer-Software möglich
Verbindung an das RMS mit Hilfe eines RJ45 Das RMS
erkennt diesen Sensor automatisch als digitalen Sensor


ermittelt die Präsenz von Wasser
Das RMS erkennt diesen Sensor automatisch als digitalen
Sensor
Knürr RMSCII Wassersensor
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Preisliste
APC
Bezeichnung
InRow Chilled Water
NetBotz Rack Monitor 200 NBRK0201
NetBotz Smoke Sensor NBES0307
APC Temperatur Sensor AP9335T
NetBotz Door Switch Sensor NBES0302
NetBotz Vibration Sensor NBES0306
Beschreibung
Kühlung
Kühleinheit
Managementeinheit
Überwachungseinheit
Sensoren
Rauchsensor
Temperatursensor
Zugangssensor
Vibrationssensor
Preis
(Hersteller)
Preis
(eShop)
7.000 €
k.A.
409 €
k.A.
150 €
70 €
40 €
80 €
k.A.
k.A.
k.A.
k.A.
Rittal
Bezeichnung
LCP Inline
LCP Package
Racklöschsystem DET-AC Plus
CMC-TC Pberwachungssystem PU II
CMC-TC VO Unit Wireless
CMC-TC Messgerät Wireless
CMC-TC Temperatur-Sensor Wirless
CMC-TC Luftfeuchte-Sensor Wireless
CMC-TC Zugangs-Sensor Wireless
Beschreibung
Kühlung
Kühleinheit
zusätzl. Wärmetauscher
Brandlöschung
Löschsystem
Managementeinheit
Überwachungseinheit
Sensoren
Sensorempfänger
Messhilfe
Temperatursensor
Luftfeuchtesensor
Zugangssensor
Quelle: Preise für eShop stammen von http://shop.netways.de
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Preis
(Hersteller)
Preis
(eShop)
8.000 €
1.600 €
k.A. €
k.A.
3.000 €
k.A. €
577 €
382 €
512 €
192 €
144 €
208 €
144 €
340 €
105 €
95 €
138 €
95 €
Knürr
Bezeichnung
Beschreibung
Managementeinheit
Knürr RMS Compact II
Überwachungseinheit
Sensoren
Knürr RMSCII Luftgeschwindigkeitssensor
Luftgeschwindigkeitssensor
Knürr RMSCII ECO Temperatursensor
Temperatursensor
Knürr RMSCII Luftfeuchtesensor
Luftfeuchtesensor
Knürr RMSCII Rauchmelder
Rauchmelder
Knürr RMSCII Türkontaktsensor
Türkontaktsensor
Knürr RMSCII Infrarotssensor
Infrarotsensor
Knürr RMSCII AC-Spannungswächter
Spannungswächter
Knürr RMSCII Erschütterungssensor
Erschütterungssensor
Knürr RMSCII Wassersensor
Wassersensor
Preis
(Hersteller)
Preis
(eShop)
657 €
649 €
k.A.
39,6 €
k.A.
k.A.
k.A.
k.A.
k.A.
k.A.
k.A.
120 €
45 €
65 €
189 €
36 €
138 €
65 €
89 €
54,10 €
Quelle: Preise für eShop stammen von http://shop.netways.de; Preise für Hersteller laut Grothusen
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