Cómo diseñar y construir un centro de datos: 13 puntos clave

Como todo el mundo sabe, un proyecto integral de construcción de un centro de datos generalmente incluye: cableado de red, instalación de pisos anti-estático, acabado de techos y paredes, instalación de particiones, sistemas UPS, aire acondicionado de precisión especializado, monitoreo ambiental del centro de datos, sistemas de aire fresco, detección de fugas, sistemas de puesta a tierra, protección contra rayos, control de acceso, vigilancia, extinción de incendios, alarmas e ingeniería de blindaje.

Cómo diseñar y construir uncentro de datos? ¿Sabes cuáles son los puntos clave en el proceso de diseño y construcción de un centro de datos? Analicémoslos.

Analizar las condiciones climáticas del sitio del nuevo centro de datos es fundamental. Esto ayuda a determinar las medidas de enfriamiento más adecuadas, incluidos-enfriadores enfriados por agua, aire acondicionado por refrigeración mecánica, economización del lado del aire-, enfriamiento por aire indirecto y enfriamiento adiabático-todos destinados a ayudar a la instalación a lograr un objetivo de PUE más bajo.

La cantidad de racks determina los requisitos de espacio del centro de datos. Un rack de TI tradicional mide 600x1000 mm (ancho x fondo). Una sala de 100-metros cuadrados puede albergar aproximadamente 50 bastidores de este tipo. Por supuesto, las rejillas vienen en otros tamaños. Conocer las dimensiones y la cantidad del rack permite realizar una estimación sencilla del espacio requerido.

El nivel Tier del centro de datos determina sus requisitos de redundancia y rutas de distribución de energía. Para un centro de datos de nivel 2, es suficiente implementar una arquitectura "N+1" para redundancia de energía y refrigeración. Sin embargo, una instalación de Nivel 3 generalmente incluye redundancia de enfriamiento "N+1", redundancia de alimentación dual (2N) y distribución de energía de ruta dual-independiente a los racks. Por lo tanto, comprender el nivel Tier dicta el diseño de redundancia necesario.

 

Es importante diseñar la capacidad de energía del centro de datos en función de la densidad de potencia promedio, no de la potencia nominal máxima. La densidad de potencia promedio por rack multiplicada por la cantidad de racks equivale a la carga de TI máxima del centro de datos. A esto, agregue el consumo de energía de los sistemas de energía, sistemas de enfriamiento, interruptores, dispositivos de almacenamiento y otros sistemas auxiliares de la instalación. Para evitar costos excesivos y utilizar completamente el sistema eléctrico-asegurando la potencia y el espacio de tamaño adecuado-es aconsejable una estrategia modular. Reduce los costos sin sacrificar la flexibilidad de expansión futura.

 

Absolutamente. Generalmente se debe lograr lo siguiente:
a. Involucrar a O&M en las primeras etapas-de planificación compensa las posibles lagunas de los diseñadores en el conocimiento operativo del sistema, mejora la calidad del diseño y evita o elimina fallas de diseño.
b. La participación de O&M garantiza que los requisitos de la fase-operativa se consideren plenamente durante la planificación.
do. La participación de O&M permite al personal comprender a fondo la estructura del sistema, los puntos débiles de confiabilidad, los problemas heredados y los riesgos potenciales, mejorando así la calidad de O&M y permitiendo-planes de actualización y mantenimiento bien fundamentados.

 

Para problemas derivados de la incapacidad de distinguir entre tendencias, preferencias, limitaciones y restricciones-y de no adherirse a los principios de diseño científico-se ofrece el siguiente consejo:
a. Evite permitir que los tomadores de decisiones individuales-durante las aprobaciones y la toma de decisiones-reduzcan o ajusten funciones clave basándose en opiniones personales, lo que resultaría en un centro de datos entregado que no cumple con las necesidades operativas y de mantenimiento.
b. Evite acciones impulsadas por prejuicios, preferencias o intereses creados. Durante la planificación, algunos proveedores pueden influir en el desarrollo del diseño y la selección de equipos exagerando el rendimiento o utilizando terminología engañosa.

 

bastidores de servidorespuede requerir 100 % de alimentación de CC, 100 % de alimentación de CA o una combinación de ambas. Por ejemplo, un centro de datos construido para colocación puede necesitar un sistema de alimentación de CA (UPS), mientras que una instalación de telecomunicaciones puede necesitar un sistema de alimentación de CC. Saber esto determina el tamaño y la escala requeridos del sistema DC o UPS. Al implementar baterías de respaldo, se recomienda una configuración basada en un tiempo de descarga de 15-minutos. Este enfoque no aumenta significativamente el gasto de capital y es más rentable, aunque el fundamento puede parecer contradictorio. Las empresas deberían centrarse en mejorar la redundancia de los generadores de respaldo en lugar de desperdiciar fondos en una capacidad excesiva de la batería.

 

 

La industria sufre una subvaloración de la planificación/diseño y un excesivo énfasis en la construcción, lo que se ve principalmente en:
a. Construir primero la estructura del edificio y luego planificar el centro de datos, genera importantes dificultades de diseño.
b. El fenómeno generalizado de renovaciones que comienzan inmediatamente después de la construcción de la sala de servidores y la instalación de equipos.
do. Seleccionar el equipo antes de finalizar el diseño, lo que lleva al reemplazo del equipo antes de la operación porque el equipo comprado no cumple con los requisitos de diseño o las condiciones del sitio.
d. Construir estructuras que no cumplan con las necesidades de diseño del centro de datos, lo que resulta en una mala zonificación de las habitaciones; unidades exteriores de aire acondicionado que no se pueden instalar o están demasiado alejadas; y una distancia excesiva entre la sala de energía y la sala de computación principal, lo que aumenta la complejidad, el costo y reduce la confiabilidad.

 

Un sistema consta de tres partes: instalación y siete partes: mantenimiento. Cualquier equipo puede fallar y una reparación rápida es clave para mejorar la disponibilidad. Descuidar la mantenibilidad y la reparabilidad aparece como:
a. No considerar el acceso y el espacio para el mantenimiento futuro durante la planificación,-por ejemplo, equipos colocados demasiado cerca de las paredes, baterías contra las paredes, mala disposición de los cables, conductos o bandejas de cables que bloquean las canalizaciones aéreas de bajo-voltaje que dificultan la reparación y espacio inadecuado para las herramientas.
b. Durante las fallas, los suministros y repuestos de emergencia no se pueden mover rápidamente y no hay espacio de trabajo para reemplazar componentes defectuosos, lo que retrasa la resolución y potencialmente causa incidentes importantes.
do. No considerar la redundancia del sistema en el mantenimiento de equipos después de una falla.
d. No maximizar la automatización para reducir la intervención manual, reduciendo así la incertidumbre y la incontrolabilidad inherentes a los procedimientos manuales.

 

La disponibilidad del sistema es la métrica primordial en la planificación del centro de datos, pero los diseños a menudo carecen de base científica, lo que se evidencia en:
a. Si bien se realizan cálculos de confiabilidad para varios sistemas durante la planificación, los institutos de diseño y los diseñadores individuales actualmente carecen de metodologías y fuentes de datos unificadas, lo que genera diferentes definiciones y resultados para el mismo nivel de diseño y confiabilidad del centro de datos.
b. Existen casos en los que la planificación y la construcción proceden primero, y el nivel de diseño se realiza-ingeniería inversa una vez finalizado y luego se promociona a los usuarios según este estándar derivado. Este es un caso clásico de poner el carro delante del caballo; A menudo, algunos defectos clave degradan la calificación del nivel a pesar de que la mayor parte del diseño cumple con los requisitos.
do. Centrarse únicamente en la disponibilidad de dispositivos o subsistemas individuales e ignorar cómo las interdependencias afectan la disponibilidad general del sistema.

 

Durante la planificación inicial, es problemático establecer subjetivamente objetivos ambiciosos para el centro de datos-que persigan de manera poco realista niveles de alta disponibilidad y gran escala, una alta densidad de potencia de rack y un PUE bajo -. Cuando el diseño detallado sigue sin un análisis riguroso según los principios de planificación, los planes y medidas específicos no se alinean con la visión general. Los resultados son:
a. Las necesidades reales poco claras y la falta de requisitos previos factibles conducen a cambios de diseño repetidos, desperdiciando costos y extendiendo significativamente el cronograma.
b. Las salas terminadas y operativas están subutilizadas debido a la falta de demanda anticipada o porque las condiciones de las salas no satisfacen las necesidades de los usuarios, lo que requiere una mayor modernización.
do. Las funcionalidades planificadas no se realizan: la disponibilidad del sistema es insuficiente, la solución de refrigeración no admite la densidad de rack prevista, los generadores no admiten el funcionamiento continuo o el diseño excesivo- mantiene el PUE obstinadamente alto.

 

Un error común en la industria, especialmente entre los planificadores, es priorizar los equipos sobre los sistemas y centrarse en los detalles sin tener en cuenta el panorama general. Esto se manifiesta como:
a. Seleccionar primero las especificaciones del equipo, los modelos o incluso los fabricantes y luego adaptar el diseño en consecuencia.
b. Diseñar el sistema de energía para redundancia 2N (el nivel de disponibilidad más alto) pero solo lograrlo para elUnión Postal Universal, lo que genera fallos de un único-punto en la ruta de distribución general.
do. Diseñar todo el sistema como un sistema -redundante/tolerante a fallos-de primer nivel, pero alimentando el equipo de refrigeración a través de una única ruta.
d. Proporcionar un generador diésel de respaldo de CA sin capacidad de arranque automático, lo que refleja una falta de comprensión de que el enfriamiento continuo es esencial para el funcionamiento continuo del sistema.

 

Esto es crucial para una planificación y un diseño de alta-calidad.
a. Muchos problemas surgen durante la construcción porque la planificación no considera suficientemente la implementación por fases, la disciplina-específica y la coordinación entre los diferentes oficios. Esto da como resultado que los centros de datos entregados no cumplan con las necesidades comerciales y de mantenimiento, y a veces requieren una gran inversión para solucionarlos.
b. Los diseñadores a menudo se centran únicamente en su propio ámbito, careciendo de una visión holística de cómo su trabajo interactúa con otras disciplinas, lo que genera conflictos y lagunas.
do. Los planificadores pueden juzgar mal el crecimiento empresarial futuro y no pensar lo suficiente en la gestión y expansión de la capacidad futura.
d. La falta de familiaridad con los recursos circundantes y el entorno físico conduce a diseños con poca implementabilidad o que crean graves dificultades para operaciones posteriores.

 

 

Muchas otras cuestiones merecen consideración en el proceso de construcción de nuevos centros de datos. Sin embargo, la experiencia de la industria muestra que dominar estos 13 puntos clave durante el proceso de diseño y construcción ayuda a garantizar que el resultado final se alinee estrechamente con las necesidades genuinas del usuario - una lección de la que vale la pena aprender.