Definition Georedundanz Was ist Georedundanz?

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Unter Georedundanz versteht man die Absicherung des Rechenzentrums­betriebs durch ein oder mehrere Rechenzentren an anderen Orten. Die Rechenzentren haben identische Datenstände und stellen gleiche Funktionalitäten und Services zur Verfügung. Beeinträchtigungen des Betriebs zum Beispiel bei Katastrophenfällen oder Wartungsarbeiten lassen sich durch Georedundanz verhindern. Das BSI hat Mindestanforderungen für die Georedundanz definiert.

Grundsätzlich versteht man unter dem Begriff Redundanz die Mehrfachauslegung technischer Komponenten zur Steigerung der Verfügbarkeit. Georedundanz ist ein im IT-Bereich verwendeter Begriff für die Absicherung eines Rechenzentrums (RZ) durch ein oder mehrere weitere Rechenzentren an anderen Orten. Dadurch lassen sich Beeinträchtigungen des Betriebs, wie sie beispielsweise durch Wartungsarbeiten oder Katastrophenfälle wie Erdbeben oder Hochwasser auftreten können, vermeiden. Neben der Georedundanz gibt es auch eine reine Datenredundanz oder eine nur funktionale Redundanz ohne eine zusätzliche räumliche Redundanzkomponente.

Redundante Rechenzentren synchronisieren ihre Datenbestände und bieten identische Funktionen und Services, um beim Ausfall eines Rechenzentrums dessen Funktionalität vollständig übernehmen zu können. Für Betreiber kritischer Infrastrukturen (KRITIS) und Unternehmen oder Behörden mit hohen Anforderungen an die Verfügbarkeit ihrer IT-Anwendungen und Daten spielt Georedundanz eine wichtige Rolle zur Absicherung ihrer Infrastruktur und IT-Anwendungen. Auch das BSI (Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik) gibt Mindestanforderungen für die Georedundanz vor. Beispielsweise definiert das BSI einen räumlichen Mindestabstand georedundanter Rechenzentren von 200 Kilometern. So können auch überregionale Schadensereignisse abgefangen werden. Die Cloud-Plattformen großer Anbieter sind in der Regel in sich georedundant gestaltet oder bieten die Option, Georedundanz als zusätzliche Leistung zu buchen.

Kriterien des BSI für Georedundanz

KRITIS-Betreiber, Behörden und einige Unternehmen in bestimmten Branchen haben hohe Anforderungen an die Verfügbarkeit ihrer Rechenzentren. Das IT-Sicherheitsgesetz (IT-SiG) sieht entsprechende Maßnahmen zur Absicherung kritischer Infrastrukturen vor. Vom Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik gibt es Vorgaben zur Georedundanz von Rechenzentren. Das BSI legt fest, dass georedundante Rechenzentren so weit voneinander entfernt liegen müssen, dass Großschadensereignisse und Naturkatastrophen wie Überflutungen oder Hochwasser, Erdbeben, Sturm und (Wald-)Brände nicht mehrere Rechenzentren gleichzeitig betreffen. Seit 2019 beträgt der vom BSI definierte Mindestabstand 200 Kilometer. Georedundante Rechenzentren dürfen sich nicht in der Nähe des gleichen Flusssystems befinden. Maximal ein Rechenzentrum darf in einer Erdbebenzone der Kategorie eins und nicht höher betrieben werden. Nur ein Rechenzentrum darf in einer Windlastzone der Kategorie 4 stehen und nur ein RZ sollte sich innerhalb eines Stromversorgungsnetzsegments im Hochspannungsbereich von 220 oder 380 Kilovolt befinden. Selbst hinsichtlich der Verfügbarkeit von qualifiziertem Personal und der Verpflegung der Angestellten an RZ-Standorten gibt es Vorgaben seitens des BSI. So dürfen Catering-Unternehmen, die Mitarbeiter an mehreren Data-Center-Standorten versorgen, die Lebensmittel nicht in der gleichen Küche zubereiten.

Betrieb und Synchronisation georedundanter Rechenzentren

Georedundante Rechenzentren lassen sich grundsätzlich in verschiedenen Modi betreiben. Beim Active-Active-Modus sind beide Rechenzentren im Normalbetrieb aktiv und befinden sich in einer Art Lastverteilungsmodus. Fällt ein Rechenzentrum aus oder wird heruntergefahren, hat das andere genügend Kapazität, den vollen Betrieb weiter zu bedienen. Active-Standby-Modus bedeutet, dass ein Rechenzentrum sich im aktiven Betrieb und das andere sich im Standby-Modus befindet. Das Standby-Data-Center wird erst beim Ausfall oder Herunterfahren des Produktiv-RZ aktiv.

Georedundante Rechenzentren benötigen gleiche Datenbestände. Die Datenbestände eines RZ lassen sich grundsätzlich synchron oder asynchron replizieren. Je kürzer der Zeitverzug bei der asynchronen Replikation der Datenbestände ist, desto geringer ist der Datenverlust bei einer unvorhergesehenen Übernahme durch ein anderes Rechenzentrum. Latenzzeiten, die unter anderem von den Entfernungen der RZ-Standorte abhängig sind, beeinflussen die Synchronisation der Datenbestände und die normalen Transaktionszeiten. Sie sind bei einer synchronen Replikation zu den normalen Transaktionszeiten hinzuzurechnen, da eine Transaktion erst als abgeschlossen betrachtet werden kann, wenn die Synchronisation auch am entfernten RZ-Standort abgeschlossen ist.

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