Schweizer Rechenzentren: Was sich hinter der Cloud verbirgt

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NZZ 16.03.2017

von Jürg Müller, Lupfig

Immer mehr Daten wandern in die Cloud. Dafür ist eine gewaltige Infrastruktur notwendig, wie ein Besuch eines Schweizer Rechenzentrums zeigt.

Ein Doppelklick auf die Wolke, und da sind sie alle, Familienfotos, Ferienvideos und die eigenen Dokumente. Das Wolkensymbol auf dem Bildschirm ist längst zum vertrauten Ordner geworden. Vielen ist schon kaum mehr bewusst, dass die eigenen Daten dabei nicht auf dem heimischen Rechner, sondern in der sogenannten Cloud gespeichert werden. Das hat Vorteile, die mittlerweile als selbstverständlich gelten: Unabhängig von Gerät und Ort kann man auf Dateien zugreifen. Wenn diese aber nicht auf dem eigenen Gerät stecken, wo befinden sie sich? Wohin fliegt die Familienfoto, wenn sie auf das Symbol mit der Wolke gezogen wird?

Wo die Klötze spriessen

Auf der Suche nach der Cloud wird rasch klar: Der Begriff wird der Realität nicht gerecht. «Luftig» oder «schwerelos» sind nicht die Worte, die einem beim Klotz aus Beton und Stahl einfallen, der auf einer Wiese in Lupfig bei Brugg steht. Das Rechenzentrum der Firma Green ist aber das, was sich hinter «der Cloud» verbirgt – oder besser, es ist ein kleiner Teil davon.

Die Cloud ist nämlich mehr lockere Bewölkung denn kompakte Wolke; über dem ganzen Land hängen mittlerweile einzelne Wolkenfetzen. In der Schweiz wurden in den vergangenen Jahren an verschiedenen Orten Rechenzentren hochgezogen. Sie stehen in Zürich, Bern, in den Bergen oder eben im aargauischen Hinterland in Lupfig. Auf den ersten Blick scheinen die Standorte zufällig gewählt, doch dem ist nicht so.

«Aus drei Gründen sind wir hier in Lupfig», sagt Franz Grüter. Der 53-jährige Luzerner war lange Geschäftsführer der Firma Green, heute leitet er die Geschicke des Unternehmens als Verwaltungsratspräsident. «Erstens befinden wir uns hier in einer risikoarmen Lage, zweitens muss ein schneller Anschluss an das Datennetz möglich sein, und drittens braucht es einen Stromanschluss.»

Klingt trivial, doch im Gegensatz zur Steckdose und zur Internetverbindung zu Hause geht es hier um industrielle Massstäbe. In Lupfig gibt es einen Anschluss an eine Hochspannungsleitung, da auf der Parzelle nebenan die Grossbäckerei Hiestand ihre Zelte aufgeschlagen hat. Zudem führen durch die gut 2000 Seelen zählende Gemeinde diverse Glasfaserleitungen.

So kommt es, dass im Niemandsland zwischen Baden und Aarau aus über dreissig verschiedenen Netzwerkanbietern gewählt werden kann. Darunter befinden sich nationale Firmen wie Swisscom oder Sunrise, aber auch globale Schwergewichte wie British Telecom oder der US-Konzern Verizon. Diese Firmen haben die Welt mit einem Glasfasernetz umspannt und sind für den globalen Transport unserer Daten verantwortlich. Die Familienfoto jagt zuerst über die Datenautobahnen der Netzwerkanbieter, bevor sie in der «Wolke» gespeichert – und gut bewacht – wird.

Fingerabdruck zu unsicher

Die Sicherheitsmassnahmen werden bei Green – wie auch bei Konkurrent Equinix – fast ein wenig zelebriert. Am Empfang gilt es jeweils, sich in ein Besuchsprotokoll einzutragen und die eigene Identitätskarte gegen einen Badge einzutauschen. Mit der Zutrittskarte lässt sich eine Sicherheitsschleuse öffnen. Sobald diese betreten wird, schliesst sich die Türe hinter einem, und man sieht sich in einem gläsernen Kämmerchen eingeschlossen.

Nun nehmen Gewichtssensoren, Kameras und ein Handvenenscanner ihre Arbeit auf. Letztgenannter überprüft das Muster der Handvenen, das wie ein Fingerabdruck bei jedem Menschen einzigartig ist. Allerdings können Fingerabdruck-Systeme laut Grüter einfacher überlistet werden.

Die Sicherheitsschleuse ist erst der Anfang. Um sich im Inneren des Gebäudes zu bewegen, muss alle paar Meter wieder ein versperrter Zugang entriegelt werden. Dass auf Sicherheit ein solch hoher Wert gelegt wird, leuchtet ein. Es werden in den Rechenzentren ja nicht nur Fotos von Kindergeburtstagen gespeichert. Vielmehr lagern auch Firmen ihre IT-Systeme in die Cloud aus: Stehen diese Systeme still, wird das rasch sehr teuer.

Die Sicherheit ist auch jener Aspekt, mit dem die Schweiz als Standort punkten kann. Zum einen ist die politische Stabilität ein grosser Vorteil. Zum anderen belegt das Land in Bezug auf die Energiesicherheit gar den ersten Platz im Data-Center-Risk-Index von Cushman & Wakefield, einer der grössten Immobilien-Beratungsfirmen der Welt. Obwohl es hierzulande äusserst selten zu Stromausfällen kommt, sind die Betreiber von Rechenzentren dennoch gehalten, für den Ernstfall vorzusorgen.

Kommt es zu einem Unterbruch, werden zuerst Batterien angezapft, um einen störungsfreien Betrieb sicherzustellen. Nach ein paar Sekunden springen dann Dieselgeneratoren von der Grösse eines Kleintransporters an.

«Auf Tauchstation gehen»

Mit den Dieselgeneratoren kann ein Rechenzentrum über mehrere Tage autonom betrieben werden. In Lupfig wird dafür Treibstoff für sieben Tage gelagert. Egal, welches Rechenzentrum man besucht, die Notfallszenarien sind jeweils streng durchgeplant. Das erklärt auch gewisse Kuriositäten – so zum Beispiel, weshalb bei Green rote Schränke in den Gängen stehen, auf deren Flügeltüren die Abzeichen amerikanischer U-Boot-Staffeln angebracht sind.

«Bevor ich in Lupfig gebaut habe, besuchte ich bestehende Datenzentren in den USA», erzählt Grüter, diese seien auffallend oft von ehemaligen U-Boot-Kommandanten geführt worden. «Für sie war klar, dass ein Rechenzentrum auch abgeschnitten von der Zivilisation unterbruchsfrei funktionieren muss – das Datenzentrum muss auf Tauchstation gehen können.» Zurück in der Schweiz, hat Grüter sich dieses Credo ebenfalls zu eigen gemacht und auf seine Weise umgesetzt. In den roten Kästen befinden sich Ersatz- und Verbrauchsmaterial für mehrere Tage. Mit den aufgeklebten Abzeichen der US Navy zollt der Hauptmann der Schweizer Armee seinen Mentoren in Übersee Tribut.

Auch sonst geht es im Rechenzentrum militärisch zu und her. In Nachtübungen wird der Ernstfall eines Stromausfalls geprobt, und strikte Vorschriften sorgen dafür, dass in den Räumlichkeiten Ordnung herrscht. Vieles an den Datenzentren erinnert an das Leben in einer Kaserne. Grüter verwendet allerdings eine andere Metapher: jene des Hotels.

Der Beherbergungs-Vergleich wird verständlich, wenn das Herz eines jeden Rechenzentrums betreten wird: die Halle für die Computer. Der grossflächige Raum ist niedrig, fensterlos und in weisser Farbe gehalten. Ein Einstellplatz für Rechner in diesem Raum ist am Ende alles, was ein Rechenzentrum-Betreiber anbietet.

Als «Hotelier» sorgt er nur für Strom, Kühlung und Sicherheit. Seine Kunden mieten sich eine bestimmte Fläche und stellen ihre eigenen Rechner ein. Diese Form der Cloud wird Private Cloud genannt (zu den verschiedenen Cloud-Varianten siehe Zusatz weiter unten).

Eine Prise Bauernschläue

Wegen all der baulichen Massnahmen für Energie und Sicherheit muss für die Errichtung eines Rechenzentrums viel Geld in die Hand genommen werden. Die gewaltigen Investitionskosten halten die Markteintrittshürden hoch. Das musste auch Grüter erfahren. Als Neuling auf dem Markt kämpfte das Unternehmen zu Beginn mit einem Huhn-Ei-Problem. «Die Kunden wollten Finanzierungszusagen von Banken, und die Banken wollten Verträge mit Kunden sehen», sagt Grüter.

Um diese anfänglichen Hürden zu überwinden, war ein wenig Bauernschläue notwendig. So zelebrierte das Unternehmen kurzerhand den Spatenstich für das Rechenzentrum, bevor klar war, ob das Projekt danach gleich startet. Der Anlass zeigte Wirkung: Kunden wie Banken sahen darin eine Bestätigung, dass Green Nägel mit Köpfen machen würde, und waren nun für verbindliche Zusagen bereit.

Nach den Startschwierigkeiten kam das Geschäft rasch ins Rollen. Bereits kurz nach der Errichtung des ersten Gebäudes konnte Green einen Ausbau in Angriff nehmen. «Derzeit gibt es wenig zu klagen», sagt Grüter, wenn es so weitergehe, werde auch noch ein dritter Anbau erstellt; das Land dafür besitze man bereits.

Von der Wolke in den Nebel?

In Zukunft könnte der Platzbedarf allerdings weniger stark wachsen. Zwar scheint nach der Datenflut keine Ebbe absehbar, aber der technologische Fortschritt könnte die Spielregeln ändern. Zum einen wäre da die anhaltende Miniaturisierung. Wenn die Grösse der elektronischen Geräte stärker schrumpft, als die Menge an Daten wächst, dann würde in den Räumen der Rechenzentren wieder Platz frei werden. Zum anderen ist das derzeitige Konzept der Cloud keinesfalls in Stein gemeisselt.

Forscher der Bell Labs vermuten den nächsten Entwicklungsschritt in der «Edge-Cloud»; etwas bildlicher sprechen die Experten des Netzwerkausrüster Cisco von «Fog». Nach der Wolke soll also der Nebel kommen. Damit ist gemeint, dass sich die IT-Infrastruktur künftig wieder näher beim Endkunden befindet, damit sich die Geschwindigkeit der Datenlieferung erhöht.

Grosse Lagerhallen mit vielen Computern würden damit an Bedeutung verlieren. Die Daten würden dezentraler gelagert und verarbeitet – beispielsweise bei Mobilfunkantennen oder in den Telekom-Verteilkästen, die am Strassenrand stehen. Bis anhin existiert die «Edge-Cloud» allerdings nur in Forschungspapieren. Das klassische Rechenzentrum hat noch nicht ausgedient. Für die Beherbergung unserer Familienfotos dürften die Klötze aus Beton und Stahl noch einige Jahre die erste Wahl bleiben.