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Rechenzentren Qualitätsstufen - welche Tier Stufen gibt es

Autor: HOSTTEST-Redaktion   |21.01.2022

Tier Stufen bei RechenzentrenDas englische Wort Tier wird in der Informatik und der Informationstechnologie häufig verwendet und kann je nach Zusammenhang unterschiedliche Bedeutungen und Kontexte aufweisen. Wörtlich übersetzt heißt es lediglich "Stufe", "Schicht", "Ebene" oder "Rang" und bezeichnet eine bestimmte Position in einem hierarchischen Modell, bei dem die unteren Positionen direkt von den darüber liegenden abhängig sind. Das Konzept Tier ist universell ausgelegt und dient unter anderem für Bezeichnungen bei der Hardware, bei Netzwerkprotokollen und -schichten sowie in der Informationstechnologie. In Kombination mit Servern und Rechenzentren steht Tier in zwei unterschiedlichen Zusammenhängen. Es bezeichnet sowohl die Anbindung beziehungsweise den Betreiber der Infrastruktur anhand seiner Stellung innerhalb des globalen Netzwerks wie die Qualitätsstufen in einem Datacenter, die teilweise durch Zertifizierungen abgesichert sein können.

Was ist ein Tier in internationalen Netzwerken?

Ein Tier in internationalen Netzwerken ist eine Bezeichnung für Internetanbieter, die ihrerseits Geschäfts- und Endkunden sowie Wiederverkäufern (Reseller) Kapazitäten zur Verfügung stellen. Es existiert keine weltweit einheitliche Definition, so dass die Unterscheidung in der Praxis und in der Literatur mitunter voneinander abweicht beziehungsweise Lücken und Überschneidungen entstehen können. Als gängiges Kriterium dient in diesem Zusammenhang die Verfügbarkeit eigener Netzwerke und IT-Systeme über Rechenzentren hinaus. Ein in diesem Zusammenhang betriebenes Datacenter dient seltener dem Endkunden, sondern es übernimmt in erster Linie die Aufgabe, die eigene Infrastruktur zu betreiben und effizient zu verwalten. Es handelt sich bei diesen Tier unter anderem um die sogenannten Internetknoten im transkontinentalen Datenverkehr, die für eine rasche und ausfallfreie Weiterleitung des Traffics selbst leistungsfähige Rechenzentren benötigen. Als Standard hat sich eine Einteilung in drei Ebenen etabliert:

  • Tier 1 bezeichnet große und autonome Systeme, die über Peering miteinander verbunden sind
  • Tier 2 sind Provider, die den Transit zwischen Tier 1 und Tier 3 organisieren und zu diesem Zweck Ressourcen von Tier 1 einkaufen (Downstream) und an Tier 3 verkaufen (Upstream)
  • Tier 3 schließen kleine und meist lokale Provider ein, die keinen Transit an andere Systeme inklusive Rechenzentren übernehmen, sondern die Anbindung an Endkunden übernehmen
  • Tier 4 wird selten verwendet und bezeichnet den Endkunden, der seinerseits die Datenanbindung ausschließlich im eigenen Interesse verwendet


Zertifizierungen spielen in diesem Modell eine untergeordnete Rolle - die einzelnen Tier sind nicht auf sie angewiesen, weil sie ihre Verfügbarkeit und die permanente Bereitstellung von Kapazitäten für Rechenzentren, Provider und andere Großkunden auf vertraglicher Basis garantieren. Diese Skala spiegelt auch keine direkten Qualitätsstufen wider - in der Regel übersteigt die (theoretisch) verfügbare Bandbreite den Bedarf der untergeordneten Ebene erheblich und überschreitet deren Kapazitäten bei der Hardware in einem Datacenter. Das Modell bestimmt eher die Definition von transkontinentalen und -nationalen Unternehmen, die in einem Land über ein flächendeckendes Netzwerk verfügen. Beispiele für Tier 1 sind etwa die Deutsche Telekom in Deutschland, NTT in Japan, AT&T, Verizon und Level 3 Communications in den USA oder Orange in Frankreich. Zu den Tier 2 zählen untergeordnete, national agierende Provider wie etwa Vodafone oder Swisscom und große Rechenzentren mit direkter Anbindung an Tier 1. Unter das Tier 3 fallen regionale Anbieter mit keinem oder einem eingeschränkten eigenem Glasfasernetz, die Ressourcen und Leitungen als Reseller vertreiben oder einzelne regionale Datacenter anschließen.

Was sind Tier als Qualitätsstufen in Rechenzentren?

Bei einem Datacenter dienen Tier als eine von möglichen Bezeichnungen für Qualitätsstufen, die die von dem Betreiber durch https://www.hosttest.de/artikel/welche-zertifizierungen-sind-fuer-rechenzentren-wichtig garantierte Verfügbarkeit widerspiegeln. Als Rahmen für die Referenz nutzt die Skala dabei ein Kalenderjahr, in dem ein System wie zum Beispiel ein virtueller oder dedizierter Server maximal für eine bestimmte Zeit ausfallen darf. Diese Frist deckt alle potentiellen Gründe ab und schließt somit ausdrücklich Ereignisse wie Wartungsarbeiten, Administration der Software oder Schäden an der Hardware sowie oft ebenfalls Fälle von "höherer Gewalt" - etwa Naturkatastrophen oder Unterbrechungen der Stromversorgung - mit ein. Bei der Verfügbarkeit für ein Datacenter werden vier unterschiedliche Stufen unterschieden:

  • Tier 1 gewährleistet eine Verfügbarkeit von mindesten 99,671 Prozent oder eine maximale Ausfallzeit von 28,8 Stunden im Jahr
  • Tier 2 gewährleistet eine Verfügbarkeit von mindesten 99,749 Prozent oder eine maximale Ausfallzeit von 22,7 Stunden im Jahr
  • Tier 3 gewährleistet eine Verfügbarkeit von mindesten 99,982 Prozent oder eine maximale Ausfallzeit von 1,6 Stunden im Jahr
  • Tier 4 gewährleistet eine Verfügbarkeit von mindesten 99,995 Prozent oder eine maximale Ausfallzeit von 26,3 Minuten im Jahr

Die Zertifizierungen der Datacenter finden einerseits durch die Betreiber selbst und andererseits durch unabhängige Institute statt, die zum Beispiel die Konformität mit wichtigen Standards wie der 2019 in Kraft getreten DIN EN 50600 überprüfen. Darüber hinaus nehmen einige Anbieter und Portale im Internet eigene Zertifizierungen vor, indem sie meist mit Hilfe von automatisierten Skripten die Erreichbarkeit von Rechenzentren in regelmäßigen Abständen kontrollieren und statistisch auswerten. Offizielle Zertifizierungen anhand internationaler Normen durch unabhängige Unternehmen und Organisationen finden bei einem Datacenter lediglich auf den ausdrücklichen Antrag des Betreibers statt und sind nicht gesetzlich vorgeschrieben, sondern erfolgen ausschließlich auf freiwilliger Basis. Zu diesen Zertifizierungen gehören etwa ebenfalls allgemeine Standards für wirtschaftliche Betriebe wie die ISO 9001, die das Qualitätsmanagement beschreibt, oder ISO 14000 ff, das Richtlinien für das Umweltmanagement, den Ausstoß von CO2 und die Verwendung regenerativer Energien enthält.

 

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Welche alternativen Systeme für Qualitätsstufen bei Rechenzentren existieren?

Ein Nachteil des Tier Modells besteht darin, dass seine Zertifizierungen primär die Verfügbarkeit oder Uptime berücksichtigen und wenige weiteren Kriterien enthalten. Aus diesem Grund haben sich mittlerweile andere Einteilungen etabliert, die die Qualitätsstufen für ein Datacenter in einem komplexeren Zusammenhang ermitteln. So besitzt etwa das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) ein eigenes Analysemodell und vergibt für dieses Zertifizierungen an überprüfte Rechenzentren. Es umfasst sechs verschiedene Qualitätsstufen, die ebenfalls die Verfügbarkeit widerspiegeln:

  • VK 0 steht für eine Verfügbarkeit bis 95 Prozent oder maximal zwei bis drei Wochen Downtime im Jahr
  • VK 1 steht für eine Verfügbarkeit zwischen 95 Prozent und 99 Prozent oder maximal 90 Stunden Downtime im Jahr
  • VK 2 steht für eine Verfügbarkeit zwischen 99 Prozent und 99,9 Prozent oder maximal 9 Stunden Downtime im Jahr
  • VK 3 steht für eine Verfügbarkeit zwischen 99,9 Prozent und 99,99 Prozent oder maximal 60 Minuten Downtime im Jahr
  • VK 4 steht für eine Verfügbarkeit zwischen 99,99 Prozent und 99,999 Prozent oder maximal 5 Minuten Downtime im Jahr
  • VK 5 steht für eine Verfügbarkeit von 100 Prozent und erlaubt keinerlei Downtime 24/7/365 über ein Jahr

Eine weitere populäre Einteilung für Qualitätsstufen an Rechenzentren stellt das von dem TÜV entwickelte Trusted Site Infrastructure (TSI), das in seiner ersten Version 2001 veröffentlicht wurde und seit dieser Zeit stark an Bedeutung gewinnt. Inzwischen zählt es zu den häufigsten unabhängigen Zertifizierungen für Datacenter und wurde mit TSI.EN50600 ergänzt, um ebenfalls Zertifizierungen für die neue Euronorm ausstellen zu können. Es berücksichtigt unter anderem ebenfalls die physische Sicherheit von Rechenzentren anhand von Abständen zu gefährdeten Betrieben wie petrochemischen Einrichtungen, Hochwassergebieten, Flughäfen und anderen Risikofaktoren. Zertifizierungen durch das TSI kennen vier unterschiedliche Level für Datacenter:

  • Level 1 "mittlere Verfügbarkeit" mit einem grundlegenden Schutz zum Betrieb von Rechenzentren
  • Level 2 "erweiterte Verfügbarkeit" mit redundanten Strukturen für die Versorgung von Energie, Anbindung an das Netzwerk und Klimakontrolle
  • Level 3 "hohe Verfügbarkeit" mit permanenter Betriebskontrolle 24/7/365, gesicherter und redundanter Versorgung und Brandbeherrschung
  • Level 4 "sehr hohe Verfügbarkeit" für dedizierte Datacenter mit umfassender Absicherung im Vorfeld und Wartungstoleranzen

Die Ansprüche an ein Datacenter haben sich in den letzten Jahren erheblich gewandelt und stellen mittlerweile in vielen Bereichen Anforderungen, die in der Vergangenheit ausschließlich bei systemkritischen Einrichtungen wie Polizei, Feuerwehr und Streitkräften oder der Energieversorgung bestanden. Auf diesen Umstand ist zurückzuführen, dass sich neben den Tier unabhängige Zertifizierungen für Rechenzentren wie TSI und DIN EN 50600 zunehmend etablieren, obwohl keine rechtliche Verpflichtung zu diesen besteht.

 

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