Rack Server: So funktionieren Rack-Mount-Server
Rack-Einschübe, IT-Schränke oder auch Rack Server gelten als erste Wahl für den Servereinsatz im Rechenzentrum. Verschiedene Ausführungen und Ausstattungen von Rack Servern sorgen für starke, bedarfsgerechte Rechenleistung auf wenig Raum in einem stabilen und langlebigem Rack-Gehäuse.
Was ist ein Rack Server?
Nur drei Jahre nach Einführung des ersten Webservers im Jahr 1990 wurde die ProLiant Serie von Compaq als erster Rack Server entwickelt. Die Bedeutung von Rack Servern für effiziente Rechenleistung und Informationsverarbeitung im Rechenzentrum lässt sich seitdem kaum zu hoch einordnen. Sie sorgten dafür, dass in sicheren, schrankähnlichen Gehäusen wichtige Server und Serverkomponenten auf wenig Raum unterkamen. Damit einherging die Verbreitung der heute allgegenwärtigen Serverräume.
Die Bezeichnung Rack Server beschreibt den Aufbau der Hardware ebenso wie den Vorteil für die Software. Bei Rack Servern werden Server und Serverkomponenten in einem meist genormten 19-Zoll-Rack als Einschübe montiert. Das Rack-Gehäuse bietet hierzu Befestigungsschlitze (Rack Bays), die es ermöglichen, Hardwarekomponenten sicher und stabil zu verschrauben. Das Stapel-Prinzip sorgt für eine einfachere Belüftung der Serveranlage und eine höhere Dichte von Hardware auf weniger Raum.
Aufbau eines Rack Servers
Das als Rack bezeichnete Gehäuse und Montageraster dient als Gestell für die Unterbringung der Server. Im Rack lassen sich Server-Hardware mit Server-Komponenten als horizontale oder auch vertikale Einschübe montieren. Mit ihrer genormten Breite von 19 Zoll und verschiedenen Höheneinheiten sind Rack Server effizient nebeneinander einbaubar. Die Einbautiefe liegt bei 60, 80, 100 oder 120 Zentimetern. Weitere wichtige Bestandteile sind Führungen, Schienen und Bügel für Kabel, Sensoren sowie Lüftungs- und Kühleinheiten. Je nach Sicherheitsanforderungen können sie auch Löschanlagen für eine Gaslöschung im Notfall enthalten.
Weitere wichtige Bestandteil von Rack Servern sind:
- Netzteile (PSU)
- CPUs
- Arbeitsspeicher (RAM)
- SSD bzw. HDD
- Netzwerkkarten oder Netzwerkadapter
- RAID-Controller
- Host-Bus-Adapter
Wie wird ein Rack Server eingesetzt?
Die Anwendungsmöglichkeiten von Rack Servern sind vielfältig. Durch ihre Konfigurierbarkeit sowie die einfache Skalierung und Erweiterung von Server-Komponenten eignen sie sich für kleine und mittelständische Unternehmen ebenso wie für große Rechenzentren. Indem Server im Rack gestapelt werden, lassen sich Ressourcen effizient und platzsparend konsolidieren.
Zu den Hauptaufgaben, die Rack Server in der Regel erfüllen, zählen:
- Virtualisierung: Aufgrund vielfältiger Konfigurationen und platzsparender Montage eignen sich Rack Server für die Virtualisierung von Hardwareressourcen nach dem Prinzip XaaS (Anything-as-a-Service). Auf diese Weise lassen sich IT-Infrastrukturen bei gleicher oder besserer Leistungsfähigkeit effektiv reduzieren.
- Kommunikation: Rack Server steuern und verwalten interne und externe Kommunikationsprozesse.
- Fileserver: Häufig dienen Rack Server auch als Fileserver. Sie speichern Daten und organisieren den Zugriff auf Speicherressourcen im Netzwerk.
- Printserver: Für dedizierte Druckaufträge in einem Computernetzwerk sowie die Weiterleitung von Aufträgen an Drucker und Plotter kommen ebenfalls Server-Racks zum Einsatz.
- Network-Access-Server: Mit einem Rack-Mount-Server lässt sich der Zugriff auf Daten, Programme oder Netzwerke in Form eines Network-Access-Servers verwalten.
- Speicher: Je nach Umfang und Ausstattung von Rack Servern nutzen Sie mehr Speicherressourcen oder konsolidieren diese mit anderen Komponenten
Weitere Einsatzbereiche umfassen die Anwendung als:
- Proxy Server
- DNS Server
- Streaming Server
- Gaming Server
- Mailserver
Was sind die Vor- und Nachteile eines Rack Servers?
| Vorteile | Nachteile |
|---|---|
| ✓ Effiziente Unterbringung von Servern und Serverkomponenten auf geringer Fläche | ✗ Weniger kompakt und flexibel als Blade Server |
| ✓ Einfache Skalierbarkeit von Serverkomponenten und Maximierung der Rechenleistung durch Rack-Funktionalität | ✗ Durch die Serverdichte ist eine aktive Kühlung und Belüftung wichtig, um Überhitzung zu vermeiden |
| ✓ Reduzierte Verkabelung durch Kabelverwaltungssysteme | ✗ Durch zusätzliche Betriebssysteme, Arbeitsspeicher, Festplatten oder Hypervisor zur Virtualisierung können Kosten in die Höhe schnellen |
| ✓ Sichere, stabile Einrichtung durch genormte Größen und in Gehäusen verschraubte Server | |
| ✓ Vielfältige Einsatzbereiche für Unternehmen und Rechenzentren | |
| ✓ Einfache Wartung, Reparatur oder schneller Hot-Swap-Austausch von Servern durch bewegliche Rack-Schienen | |
| ✓ Hohe Ausfallsicherheit durch Redundanz von Servern, Lüftungseinheiten, Netzteilen oder Festplatten | |
| ✓ Im Vergleich zu den kompakten Blade Servern günstiger in der Anschaffung |
Welche Typen von Rack Servern gibt es?
Rack Server unterscheiden sich insbesondere hinsichtlich Ausstattung und Abmessungen. Racks mit der 19-Zoll-Normung kommen am häufigsten zum Einsatz und teilen sich meist in 2-Säulen-Racks und 4-Säulen-Racks auf. In den Einschüben lassen sich je nach Breite mehrere Serverbestandteile horizontal oder vertikal montieren. Eine weitere wichtige Unterscheidung bilden die vertikalen Höheneinheiten (Rack Units). Diese haben die standardisierte Abmessung von 1,75 Zoll (4,445 Zentimeter). Standardmäßig umfassen Racks 42 Höheneinheiten.
Da nicht von Anfang an alle Einschübe bestückt werden, kommen auch Blindpanels zum Einsatz, also Platzhalter, die zum Beispiel für eine bessere Optik sorgen. Grundsätzlich hängt die Wahl des Rack Servers und der Komponenten von den individuellen Leistungs- und Raumanforderungen ab, denn dadurch bestimmt sich auch die benötigte Höhe und Einbautiefe.
Alternativen zum Rack Server
Trends zu leistungsstärkeren, effizienteren Rechenzentren und der zunehmende Bedarf an Rechenleistung und Performance führen dazu, dass Server-Hardware kompakter und kleiner wird. Obwohl Rack Server weiterhin zu den am häufigsten genutzten Servertechnologien gehören, holen auch Rack-Alternativen wie Blade Server und Cartridge Server auf. Diese bieten noch mehr Mobilität, sparen mehr Platz und Strom und ermöglichen eine einfache Skalierung und Konfiguration durch modulare Serverkomponenten.
Auch Microserver, die in der Regel spezifische Aufgaben erfüllen, kommen zunehmend als Alternative in Frage. Für kleinere Unternehmen ohne eigenen Serverraum und ohne große Anforderungen an Rechenleistung bieten sich jedoch auch klassische Tower Server an.
Rack Server vs. Blade Server: Unterschiede erklärt
Der erste kommerzielle Blade Server kam 2001 auf den Markt und optimierte die Servertechnologie von Rack Servern. Blade Server umgingen eine große Schwäche der Rack Server: Das Platzproblem durch viele Serverkomponenten in festen Rack-Mount-Rahmen. Stattdessen nutzen Blade Server ein modulares Chassis-System mit den wichtigsten Bestandteilen in Form von mehreren ultradünnen Server-Blades. Auf diese Weise profitieren Unternehmen von kleinerer Server-Hardware bei gleicher oder größerer Rechenleistung. Auch die Erweiterung und Wartung ist unkomplizierter, da neue Komponenten einfach aus dem Chassis heraus- oder hereingeschoben werden.
Dafür erweisen sich Blade Server jedoch in der Anschaffung, Erstkonfiguration und im Setup als deutlich teurer. Auch der Austausch von Bauteilen kann durch einen Vendor Lock-in aufwändiger ausfallen. Im Vergleich zu Rack Servern bieten Blade Server, die meist für dedizierte Anwendungen genutzt werden, zudem weniger Erweiterungen. Grund dafür ist, dass auch die Anschlüsse für weitere Festplatten oder PCI-Slots meist reduziert werden. Für viele Unternehmen zählen daher Rack Server aufgrund Ihres Preis-Leistungs-Verhältnisses weiterhin zur ersten Wahl.