Gerade Entwicklungsprojekte in der schnelllebigen Computing-Industrie erfordern hohes technisches Know-how sowie Kompetenz in der Abwicklung komplexer Projekte. Der Dienstleister Heitec ist hier mit Systementwicklungskompetenz für Hardware, Layout, Software, Mechanik sowie Inbetriebnahme und Tests sehr breit aufgestellt. Wie das aussehen kann, zeigt im Folgenden ein reales Projekt.

Herausforderung Blade-Server

Anfang 2010 wurde die Heitec-Niederlassung München mit der Entwicklung eines Storage-Subsystems, basierend auf SAS-2-Technologie (Serial Attached SCSI, Generation 2) beauftragt. Bei dem Subsystem handelte es sich um einen kompakten Einschub in Form eines Festplattenspeichers für die hochleistungsfähigen Blade-Server eines etablierten IT-Hardware-Herstellers. Die Vorgaben für die Entwicklung des Systems waren zum Einen durch die Anwendung bestimmt – hohe Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Wartbarkeit – und zum Anderen seitens des Kunden detailliert in einem Lastenheft festgehalten.

Die Blades sollten direkt mit SAS-Festplatten im Chassis ausgestattet werden. SAS-2 ist ein serielles High-Speed-Übertragungsprotokoll, das Daten mit 6 GBit pro Sekunde überträgt. Die Realisierung dieser SAS-Links mit der geforderten niedrigen Bitfehlerrate ist sehr anspruchsvoll, da diese Links einen relativ langen Weg im System zurücklegen: sie führen über Backplanes, Kabel, Stecker und Leiterplatten. Dabei darf die Signalintegrität nicht beeinträchtigt werden.

Bild 1: Neben dem Gehäuse entwickelte Heitec auch einen eigenen SAS-Switch.

Bild 1: Neben dem Gehäuse entwickelte Heitec auch einen eigenen SAS-Switch. Heitec

Passend zur Flexibilität der Blade-Server-Systemfamilie musste die Konfigurierbarkeit der Speicherlösung als Baustein sehr flexibel gestaltet werden. Heitec entwickelte dafür einen eigenen SAS-Switch (siehe Bild 1). Diese Lösung erlaubt einfache Upgradeability und Redundanz-Konfigurationen.

Modernes Gehäuse

Der Kunde stellte auch hohe Anforderungen an Heitec als professionellen Gehäuseexperten. Vorgabe war, das Systemgehäuse so zu konstruieren, dass es wirksam einem Vibrieren der bis zu zehn Festplatten entgegenwirkt, um eine hohe Systemverfügbarkeit und Langlebigkeit zu gewährleisten. Die Gehäuseauslegung erfolgte so, dass ein werkzeugloses Einsetzen der Komponenten möglich war. Eine weitere wichtige Vorgabe an die Mechanik war, die Entwicklung exakt die Corporate-Design-Technologie des Kunden anzupassen. So mussten beispielsweise die Frontplatten komplett deren Corporate-Design entsprechen.

Bild 2: Für die Hot-Plug-fähige Einflugmechanik entwickelte Heitec eigene Gehäuseteile.

Bild 2: Für die Hot-Plug-fähige Einflugmechanik entwickelte Heitec eigene Gehäuseteile. Heitec

Bei der Umsetzung spielten darüber hinaus die Redundanz- und Failover-Konzepte, das System-Management und eine leichte Wartbarkeit bis hin zu Fernwartungsfunktionen eine große Rolle. So mussten die Blade-Server für den Fall von Festplatten-Defekten auch über gespiegelte Festplatten verfügen und die Blades – auch im laufenden Betrieb – tauschbar sein (Hot-Plug-fähig, Bild 2).

Für die Einschiebemechanik  entwickelte Heitec eigene Gehäuseteile. Dabei wurden sowohl die Führungen der Platinen und deren Befestigung als auch der Gehäusedeckel werkzeuglos umgesetzt sowie über das Profil der Einschubleisten (Blechbiegetechnik) für die Festplatten und effektive Blechverstrebungen sichergestellt, dass alle Vibrationsanforderungen gelöst wurden. Das vermied Resonanzschwingungen sowie das Risiko, dass sich die Festplatten gegenseitig beeinflussen.

Das Ergebnis

Für das System erfolgte die Prototypenfreigabe pünktlich Ende 2010, gemäß der Planung des Auftraggebers. Messungen der SAS-Signalintegrität zeigten sehr gute Werte, auch die nahtlose Integration in die bestehende Blade-Server-Familie gelang. Außerdem wurden die Budgetvorgaben eingehalten, sowohl beim Prototypen, als auch in der Volumenproduktion.