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Definition Was ist Data Center Infrastructure Management (DCIM)?

Das Data Center Infrastructure Management beinhaltet Konzepte und Tools zur Verwaltung, Überwachung und Planung der Rechenzentrumsinfrastruktur und der dort installierten IT-Systeme. Insbesondere zählen die Energieversorgung, die Klimatisierung, die Verkabelung und die Flächennutzung zu den gemanagten Aspekten. Ziel des DCIMs ist es, Rechenzentren effizient, zuverlässig und wirtschaftlich zu betreiben und durch Infrastrukturprobleme verursachte Störungen zu verhindern.

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Die wichtigsten IT-Fachbegriffe verständlich erklärt.
Die wichtigsten IT-Fachbegriffe verständlich erklärt.
(Bild: © aga7ta - stock.adobe.com)

Das Akronym für Data Center Infrastructure Management lautet DCIM. Data Center Infrastructure Management umfasst Verfahren und Tools zur Verwaltung, Planung und zum Betrieb von Rechenzentren, IT-Systemen und Infrastrukturkomponenten. Es schafft eine ganzheitliche Sicht auf die Infrastruktur und die IT-Komponenten des Data Centers. Alle infrastrukturellen Aspekte der IT-Systeme und RZ-Anlagen finden Beachtung.

Typische Infrastrukturaspekte sind Stromversorgung, Klimatisierung, Verkabelung, Racks und die Flächennutzung. Die Tools und die Prozesse des Data Center Infrastructure Managements ermöglichen eine übergreifende Verwaltung, Überwachung, Messung und Beurteilung der Infrastruktur des Rechenzentrums und der dort installierten IT-Systeme und -Komponenten. Zu den berücksichtigten IT-Systemen zählen Server, Netzwerke und Storage-Systeme. Im Data Center Infrastructure Management sind sowohl Elemente des klassischen Systemmanagements als auch des Gebäudemanagements zu finden.

Ziel des Data Center Infrastructure Managements ist es, Rechenzentren mit all ihren Infrastrukturaspekten effizient und wirtschaftlich zu betreiben, den Energieverbrauch zu optimieren und Ausfälle, die durch Probleme der Infrastruktur und der physikalischen Bedingungen verursacht werden, zu vermeiden. Zudem ermöglicht das DCIM eine intelligente Kapazitätsplanung in den Data Centern.

Der exakte Funktionsumfang und die technische Realisierung einer DCIM-Lösung unterscheiden sich von Hersteller zu Hersteller. In der Regel umfassen die Lösungen sowohl Software- als auch Hardwarekomponenten wie Sensoren. Die Lösungen sammeln die Infrastrukturdaten der Systeme und Anlagen, konsolidieren, analysieren und visualisieren sie. Fortschrittliche Lösungen integrieren das Cloud Computing, Verfahren der Künstlichen Intelligenz (KI) und Anwendungen aus dem Big-Data-Umfeld.

Ziele des Data Center Infrastructure Managements

Das Data Center Infrastructure Management verfolgt mehrere Ziele. Zunächst soll den Betreibern von Rechenzentren und den Administratoren der IT ein ganzheitlicher Überblick über die Infrastrukturkomponenten und die Leistungen eines Rechenzentrums geboten werden. Diese ganzheitliche Sicht soll für eine hohe Effizienz und Wirtschaftlichkeit des Data Centers sorgen. Insbesondere die Energieeffizienz und optimale Gebäudeinfrastrukturen stehen im Fokus des Data Center Infrastructure Managements.

Gegenüber klassischem IT-Monitoring vermittelt das Data Center Infrastructure Management sehr detaillierte Einblicke in die physikalischen Gegebenheiten wie Klimatisierung, Energieverbrauch oder Raumnutzung. Ein weiteres Ziel ist es, Planungen für die zukünftigen Infrastrukturanforderungen an die RZ-Umgebung zu unterstützen und eine optimale Platzierung der IT-Systeme und RZ-Komponenten zu ermöglichen. Durch Infrastrukturprobleme verursachte Ausfälle von IT-Systemen soll das Data Center Infrastructure Management vermeiden helfen.

Die wichtigsten Funktionen des Data Center Infrastructure Managements

Der Funktionsumfang einer DCIM-Lösung ist abhängig von der jeweiligen technischen Realisierung beziehungsweise vom eingesetzten Produkt und unterscheidet sich von Hersteller zu Hersteller. Eine allgemeingültige Definition des Data Center Infrastructure Managements und der durch das DCIM bereitzustellenden Funktionen existiert nicht. Zu den wichtigsten und typischen Funktionen vieler Lösungen zählen:

  • Monitoring- und Managementfunktionen für physische Assets wie Server, Netzwerktechnik, Storage, Racks, aktive und passive Patchfelder, Klima- und Lüftungstechnik
  • Monitoring- und Managementfunktionen für die Energieversorgung (Netzteile, USV, Stromschienen, Sicherungen, Generatoren etc.)
  • Funktionen für das Kabelmanagement
  • Funktionen zur automatischen (Auto-Discovery) oder manuellen Erfassung von Erstdaten und von Veränderungen der eingesetzten Komponenten
  • automatisierte Workflows für die Anpassung der Infrastruktur
  • Darstellung aktueller Entwicklungen und Trendanalysen der physikalischen RZ-Bedingungen zur Unterstützung der Infrastruktur- und Kapazitätsplanung
  • automatisierte Optimierungsvorschläge
  • 2D- und 3D-Visualisierung der RZ-Nutzung und RZ-Bedingungen in Echtzeit (Flächen, Räume, Temperaturen, Klima, Luftzirkulation)
  • Bereitstellung grafischer, interaktiver und webbrowserbasierter Überblicks-Dashboards
  • automatisiertes Reporting
  • Möglichkeit der automatisierten Alarmierung bei kritischen RZ-Bedingungen
  • Bereitstellung einer zentralen Asset-Datenbank

Soft- und Hardware-basierte Realisierungen des Data Center Infrastructure Managements

DCIM-Lösungen lassen sich prinzipiell unterschiedlich realisieren. Meist bestehen die Lösungen aus einer Kombination von zentraler Management-Software und dezentral installierten Hardware-Komponenten, die als Sensoren agieren und verschiedene Daten in Echtzeit sammeln. Über diese kombinierte soft- und hardwarebasierte Arbeitsweise ist es möglich, die Daten verschiedener Systeme und Komponenten und die unterschiedlichen physikalischen Rahmenbedingungen zu erfassen. Beispielsweise lassen sich die Beziehungen und Abhängigkeiten zwischen den IT-Komponenten, der Infrastruktur und den räumlichen Gegebenheiten identifizieren, die Power Usage Effectivness (PUE) und die Effizienz der Klimatisierung ermitteln oder die numerische Strömungsmechanik (Computational Fluid Dynamics, CFD) analysieren.

Echte physische Sensoren oder auf den Systemen installierte Software-Agenten übermitteln kabelgebunden oder drahtlos Betriebsinformationen und Daten der Server, Netzwerkkomponenten, Energieversorgungen oder Kühlsysteme. Die zentrale Software sammelt und analysiert Daten wie Temperaturen, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Stromverbrauch, Auslastung, Betriebszustände und vieles mehr. Teilweise agieren Hardware-Appliances als Zwischeninstanzen zwischen Sensoren und zentraler DCIM-Software. Diese Appliances konsolidieren Messdaten und andere Informationen, übernehmen Rechenarbeiten und leiten die Informationen in konzentrierter Form an die zentrale Managementsoftware weiter.

Einige Lösungen des Data Center Infrastructure Managements arbeiten in Teilen cloudbasiert. Zentrale Managementfunktionen sind in der Cloud gehostet und werden als Software as a Service (SaaS) bereitgestellt. Zudem nutzen fortschrittliche DCIM-Lösungen Verfahren und Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) und des Maschinellen Lernens (ML), um beispielsweise Trendanalysen durchzuführen oder Optimierungsvorschläge zu generieren. Es kommen Künstliche Neuronale Netzwerke (KNN) und Anwendungen aus dem Big-Data-Umfeld zum Einsatz.

Vorteile durch den Einsatz des Data Center Infrastructure Managements

Der Einsatz eines Data Center Infrastructure Managements bietet für den Rechenzentrumsbetrieb und die Rechenzentrumsplanung zahlreiche Vorteile. Typische Vorteile des Data Center Infrastructure Managements sind:

  • kontinuierliche Überwachung der kompletten Infrastruktur und aller wichtigen physikalischen Rahmenbedingungen in Echtzeit
  • Reduzierung des Personalbedarfs vor Ort durch Remote Monitoring
  • Integration der Systeme unterschiedlicher Hersteller in ein übergreifendes Management
  • keine unterschiedlichen oder getrennten Managementplattformen mehr notwendig
  • Aufzeigen vorhandener Schwachstellen und potenzieller Optimierungsmöglichkeiten
  • Verhinderung von Engpässen in der Stromversorgung und Klimatisierung
  • Erkennen von Problemen schon im Vorfeld - Möglichkeit des proaktiven Handelns
  • Vermeidung von durch Infrastrukturschwächen verursachten Ausfällen
  • Reduzierung des Aufwands und des Zeitbedarfs für Fehleranalysen
  • höhere Verfügbarkeit der IT-Systeme, Netzwerke und Storage-Systeme
  • verbesserte Energieeffizienz der IT-Systeme und des kompletten Rechenzentrums
  • verbesserte Wirtschaftlichkeit des Rechenzentrumsbetriebs
  • optimierte Flächen- und Raumnutzung im Rechenzentrum
  • vereinfachte Infrastruktur- und RZ-Planungen durch die Nutzung von Planungssimulationen

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