Barleben Neubau Rechenzentrum Nord

1. Erläuterung

In einer zunehmend digitalisierten Hochschule mit immer weniger papiergebundenen Prozessen bildet eine sichere und leistungsfähige IT-Infrastruktur das für den Betrieb der Hochschule essentielle Rückgrat. Bereitgestellt und betrieben wird diese Infrastruktur durch die jeweiligen Rechenzentren, die diverse zentrale Server- und Datenspeichersysteme vorhalten, auf denen alle Kernprozesse in Lehre, Forschung und Administration abgebildet sind.

Die in den vergangenen Jahren kontinuierlich gestiegenen Anforderungen an die IT-Infrastruktur, einen guten Datenschutz und eine hohe Datensicherheit - verbunden mit der gestiegenen Zahl der Cyber-Angriffe auf Wissenschaftseinrichtungen - zwingt die Hochschulen LSA, ihre kooperative Sicherheitsarchitektur neu zu gestalten. Keines der Rechenzentren der HS LSA ist bislang nach geltenden Standards zertifiziert, weder was die baulichen Gegebenheiten (Zutrittskontrolle) noch die informationstechnischen Aspekte betrifft. Mit dem Konzept des Wissenschaftsnetzes LSA wollen die HS diesem Umstand entgegentreten, um eine sichere und leistungsstarke IT-Infrastruktur für alle Nutzer*innen gewährleisten zu können. Baustein dieses Konzepts ist die Errichtung eines neuen Rechenzentrumsstandorts als ergänzender Knoten im Wissenschaftsnetz LSA, der von den HS LSA als redundanter Standort zur Datensicherung, aber insbesondere auch für die Auslagerungen von Diensten (z.B. Cloudspeicher) genutzt werden kann. Primäre Partnerinnen des neuen Knotens sind die HS Harz, die HS Magdeburg-Stendal sowie die Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg. Weitere HS haben ihr Interesse an der Nutzung der neuen Infrastruktur artikuliert.

Neben der Steigerung der IT-Sicherheit durch eine geplante Zertifizierung nach den Standards des BSI-Grundschutzes, legt die gemeinsame neue Infrastruktur die Grundlagen, allgemeine Dienste (z.B. E-Mail-Server) an einem Ort zusammenzuführen und gemeinsam zu betreiben. Die so erzielten Synergien sollen zu einer weiteren Stärkung und Professionalisierung des Wissenschaftsnetzes LSA beitragen. Diese Synergien lassen sich insbesondere durch einen neuen leistungsfähigen gemeinsamen Rechenzentrumsknoten erzielen, der durch die Baumaßnahme „Neubau Verbundknoten der Hochschulen LSA“ ehemals „Neubau Rechenzentrum Nordverbund“ entstehen soll. Die geplante Maßnahme soll aus den Mitteln des Corona-Sondervermögens finanziert werden.

2. Baukonzept

Der zu errichtende neue leistungsfähige Rechenzentrumstandort soll die essentielle Anforderung der Hochschulen an eine sehr hohe Verfügbarkeit von IT-Infrastruktur bei gleichzeitiger Berücksichtigung aktueller Sicherheitsstandards gewährleisten. Die Maßnahme soll durch die Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg als Pilotmaßnahme umgesetzt werden. Das Rechenzentrum bildet einen ergänzenden Knoten im Wissenschaftsnetz LSA. Dementsprechend bilden die Bereitstellung von Dateninfrastruktur (Backup-Systeme, Cloudspeicher) und eine hohe Leistungsfähigkeit der Netzwerkanbindung die Kernsegmente des Betriebs des neuen Knotens. Die technische Ausstattung gewährleistet einen 24/7 Betrieb mit einer sehr hohen Verfügbarkeitsgarantie. Der neue Knoten fungiert insbesondere als redundanter Datenspeicher zu den anderen Knotenpunkten des Wissenschaftsnetzes LSA (Rechenzentren der Hochschulen) und ist somit ein notwendiger Baustein in einem IT-Sicherheitskonzept gemäß den Standards des BSI-Grundschutzes, den bislang keines der Rechenzentren der HS LSA erreicht hat. Mit der so gegebenen Verteilung der Server- und Datenstruktur auf mehrere Standorte, wird der Betrieb gegen lokale, gebäudebezogene Ausfälle abgesichert, die z.B. durch Gerätedefekte, Wartungsarbeiten oder aber auch Stromausfall sowie Feuer verursacht werden können. Neben der beschriebenen zentralen IT-Infrastruktur sind auch Anforderungen an den Brandschutz, die Zutrittssicherung, den Einbruchschutz, die redundante Stromversorgung und auch die Kühlung für einen sicheren Betrieb zu stellen. Hierzu gehören eine zeitgemäße und ausbaufähige Betriebstechnik wie Freiluftkühlung, Warm-Kalt-Gang oder In-Schrank-Kühlung ebenso wie die Anbindung der zentralen Server- und Speichersysteme an eine Notstrominfrastruktur für das neue Rechenzentrum.

Das neue Rechenzentrum soll nach der Errichtung gemäß BSI-Standard zertifiziert werden, um die Sicherheit von externer Stelle nachweisen zu lassen. Durch den Aufbau von gesetzlich vorgeschriebenen Sicherheitszonen nach BSI- bzw. ISO-Standard wird ein besserer Schutz sowohl für personenbezogene Daten als auch für die Primär- und Sekundärdaten aus Forschung und Lehre ermöglicht.

Der Aufbau des Rechenzentrums könnte durch den Einsatz modularer Gebäudeelemente umgesetzt werden, die in kurzer Zeit geplant und realisiert werden können. Da sich der Bedarf sehr schnell ändern kann, können Rechenzentren in Modulbauweise jederzeit flexibel erweitert werden. Bei der Planung müssen spätere Anforderungen bereits berücksichtigt werden. Die Infrastrukturkomponenten unterscheiden sich dabei äußerlich nicht von Lösungen in klassischer Massivbauweise. Die Gestaltung des Rechenzentrums erfolgt mit neuester, energieeffizienter Betriebstechnik und einer zentralen Versorgung mit erforderlicherer Kälteenergie. Für die neue Infrastruktur sind folgende allgemeine Eckpunkte definiert:

· Maximale Gesamtleistung 480-720 KW
· IT-Infrastruktur des Knotens fungiert als zweiter, redundanter Standort für die beteiligten HS
· Nach DIN EN 50600 und ISO 27001 BSI Grundschutz mit Zertifizierung
· Gesamtbetrieb des Gebäudes wird durch OVGU wahrgenommen
· Einzelne Bereiche/Räume/Flächen werden durch andere HS LSA genutzt
· Der Betrieb des Rechenzentrums Z soll ohne festes Personal vor Ort erfolgen

3. Anforderungen Technik

Kapitel	Beschreibung
Verfügbarkeits- und Schutzklasse	Die OVGU unterliegt der Verordnung zum Schutz kritischer Infrastrukturen (BSI). Mit Bezug auf die Normungsbasis EN 50600 und den Anforderungen des BSI bezüglich Hochverfügbarkeit soll der Rechenzentrumsstandort in einer Gesamt-Verfügbarkeitsklasse 2 (bzw. Kategorie B BSI/Bitkom) und Schutzklasse 3 entsprechen. VK1 für Backup Anwendungen VK2 (VK3 prüfen) für IT Betrieb VKs werden noch genauer geprüft, Anforderungen anderer HS derzeit noch nicht alle definiert. Granularitätsniveau 1 (Granularitätsniveau 2 prüfen)
Konstruktion und Flächen	Räumliche Trennung von Grob- und Feintechnik. Grobtechnik wenn möglich in zwei getrennten Räumen für redundante Versorgungspfade. Raum IT-Komponenten, je nach Layout, z.B. zweireihig mit Warmgangeinhausung Zusätzliche Fläche für Rangierarbeiten, Materialbevorratung, Abstellmöglichkeiten im Rahmen der Inbetriebnahme Minimale Gangbreiten zwischen den Serverracks 1,20 m Einbringung IT-Systeme: Rangiermöglichkeiten mit Hubwagen berücksichtigen / Lastenaufzug zur Einbringung im Fall nicht ebenerdig
Doppelboden als Option	Doppelboden als Installationszwischenraum für die flexible und erweiterbare Unterbringung von Elektro- und Versorgungsleitungen Lastklasse nach DIN EN 12825
Ausstattung
Datenschränke	Strom je Rack ca. 10-15 kW (2xPDU 3P je 32A mit Messfunktion) • Differenzstromüberwachung bis zum Stromkreis • Umbaufläche ->Gleichmäßigkeit im Durchschnitt 0,6 • Klima ca. 10 kW je Schrank im Durchschnitt • Leistungsanforderungen: • Angedacht sind 3 Räume je 16 Schränke, 480-720 KW IT Leistung zum Start sowie zukünftige Ausbaumöglichkeit auf die doppelte Kapazität (nach Bedarf)

Elektro
Stromversorgung	Gemäß Anforderung für Verfügbarkeitsklasse 2 nach EN 50600 durch Redundanz der Komponenten zur Verfügung gestellte Ausfallsicherheit (USV- und Notstromversorgung) Backup Trafostation ist auf dem Grundstück vom CMD Gebäude vorhanden
NSHV und UV	Unabhängiges Notstrom-Aggregat für ein abgesichertes Herunterfahren des Betriebs NSHV nach Anforderung
USV	Modulare USV-Systeme in Modulen von 20 kW erweiterbar Hohe Verfügbarkeit durch Decentralized Parallel Architecture Minimale Batterieautonomiezeit 20 min Batterie-Rack
Beleuchtung & Steckdosen	Beleuchtung Innenräume mit Schalter Beleuchtung Betriebsräume, Außenbereiche mit Schalter Notausgangsleuchte batteriegestützt Arbeitssteckdosen
Energieeffizienz	Nach EN 50600 Granularitätsniveau 1 (Granularitätsniveau 2 prüfen) Definition Messtiefe Strom, Kühlung, etc. PUE Anforderungen höher als 1,3
Klimatisierung/Kälte-versorgung	Anforderungen gemäß Verfügbarkeitsklasse 2 nach EN50600 teilredundante und energieeffiziente Kälteerzeugung (Instandhaltung während des Betriebes) USV / NEA für Steuerelektronik Kälteerzeugungskomponenten
Gebäude / physische Sicherheit	Anforderungen gemäß Schutzklasse 3 nach EN50600

Definition von Schutzzonen

gestaffelter Zugangsschutz in Sicherheits- und Zugangsschutz-Zonen gemäß EN50600

Schutzzone 3 mit 2 vorgelagerten Schutzzonen. Das Betreten der Schutzzone 3 ist nur für autorisierte MA sowie von Ihnen begleiteten Besuchern möglich. Zwei Faktorauthentifizierung, externe Protokollierung des Zutritts, ereignisbezogene Videoaufzeichnung, zumindest bei Zutritt. Personen mit Berechtigung für Schutzklasse 2 müssen durch Personen mit Zutrittsberechtigung der Schutzklasse 3 begleitet werden. Der Schließzustand der Zugangstüren wird überwacht, Alarmauslösung bei offenstehender Tür nach spätestens 3 Minuten.

Die direkte Umgebung des Serverraums entspricht den Anforderungen der Schutzzone 2 und ist nur autorisierten Personen möglich. Zutritt nur per 1 Faktorauthentifizierung und externer Protokollierung. Besucher dürfen den Bereich nur in Begleitung von Personen mit der Zutrittsberechtigung der Schutzzone 2 betreten. Der Schließzustand der Zugangstüren wird überwacht, Alarmauslösung bei offenstehender Tür nach spätestens 3 Minuten.

Sicherungssysteme
Zutrittskontrollanlage/ Einbruchmeldeanlage	Einbruchmeldesystem Physische Sicherheit Racks durch elektronische Schlösser mit RFID-Technologie mit Zugriffsprotokollierung
Brandmeldeanlage	Brandmeldeanlage
Feuerlöschanlage	Löschgas Novec 1230 oder alternative Technologie im Rahmen des technischen Brandschutz und den Anforderungen gemäß Schutzklasse 3
Brandfrüherkennung	Für Racks, Schalt- bzw. Steuerschrankanlagen im Serverraum Auch für die Grobtechnik-Bereiche (z.B. USV)

Tabelle [1]: Auflistung der Technischen Anforderungen für Rechenzentrum Nord.

4. Standort

Das neue Rechenzentrum wird am Standort Barleben auf dem vorhandenen Grundstück errichtet, welches sich im Eigentum des LSA befindet und durch die OVGU genutzt wird. Das mögliche Baufeld befindet sich neben dem derzeit im Bau befindlichen Center for Method Development (CMD, s. Abbildung [1] in rot).

Abbildung [1]: Lageplan Standort Rechenzentrum Nord in Barleben.

Die gekennzeichnete Fläche stellt das maximal zur Verfügung stehende Baufeld dar, nicht die geplante Größe des Rechenzentrums. Der Standort Barleben erfüllt die Forderungen nach hochverfügbarer technischer Ausstattung und es können hier geforderte Sicherheitsaspekte optimal umgesetzt werden. Durch eine separate Energieversorgung, dem hinreichend weiten Abstand (> 5 km) zu den bestehenden Rechenzentren an den Hochschulen, kann die IT-Infrastruktur gemäß dem BSI Grundstandard redundant und sicher zu den verteilten Rechenzentren betrieben werden.

5. Stellenplan

Die neue Einrichtung soll in der Basisausstattung weitestgehend aus der Ferne (remote) mit den vorhandenen Personalressourcen der Rechenzentren der Hochschulen betrieben werden. Es ist nicht vorgesehen, am neuen Standort zusätzliche dauerhafte Arbeitsplätze entstehen.

RZ-Nord_Konzept-Nutzung