Este documento proporciona información para establecer una guía para el montaje de un centro de cómputo. Detalla los componentes físicos clave, requisitos de cableado, electricidad, condiciones ambientales y seguridad. También incluye un esquema propuesto para el centro de cómputo con detalles sobre la distribución de equipos, electricidad y direccionamiento IP de la red.
1. 5/9/2015 DATACENTER
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DATACENTER
viernes, 8 de marzo de 2013
DATA CENTER
Buenos días instructor Sergio Arango
descripción: DATACENTER
CASO DE ESTUDIO
Según los conocimientos adquiridos en nuestra investigación sobre un Data
Center, vamos a resolver la siguiente solicitud:
1. Establecer una guía para el montaje de un centro de cómputo,
permitiendo a la empresa obtener una visión futurista para plantear y
lograr objetivos
2. información técnica sobre cómo montar correctamente un centro de
cómputo
3. equipos y materiales que deben usarse para la implementación y de las
normas que deben aplicarse
Desarrollo
1. GUIA/ O ESTANDARES PARA EL MONTAJE DE UN CENTRO DE CÓMPUTO
Existen una gran variedad de organizaciones que emiten periódicamente
Nuevos estándares para la edificación de centros de cómputos. Las principales
Organizaciones como el ANSI, TIA, EIA, BICSI, IEEE y el NFPA entre otras,
Mejoran a diario sus estándares entre los que citamos:
• Estándar ANSI/TIA/EIA568A de alambrado de telecomunicaciones para
Edificios comerciales.
• Estándar ANSI/TIA/EIA569 de rutas y espacios de telecomunicaciones
Para edificios comerciales.
• Estándar ANSI/TIA/EIA606 de administración para la infraestructura de
Telecomunicaciones de edificios comerciales.
• Estándar ANSI/TIA/EIA607 de requerimientos de puesta a tierra y
Punteado de telecomunicaciones de edificios comerciales.
• Building Industry Consulting Service International, manual de métodos
De distribución de telecomunicaciones.
• ISO/IEC 11801 cableado genérico.
• Código Eléctrico Nacional 1992 (CODEC). Establece normas para la
Manipulación de conductores y equipos eléctricos.
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS
Se definen seis componentes principales en un centro de cómputo:
▼ 2013 (1)
▼ marzo (1)
DATA CENTER
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8. 5/9/2015 DATACENTER
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Distribución del consumo de energía en el data center
3. Cálculo de refrigeración. En la actualidad, esta etapa es uno de los pasos más complejos y
delicados de diseñar. Equipos con elevados consumos de energía, gran disipación de calor, horas
pico de procesamiento y dificultades de instalación de los sistemas termomecánicos son algunos de
los desafíos con los que nos cruzamos durante el diseño.
Tenemos diversas topologías para refrigerar un centro de cómputos, dentro de las cuales se
destacan los sistemas de refrigeración perimetral que inyectan aire por debajo del piso técnico, los de
refrigeración por hilera que extraen el calor de los pasillos calientes e inyectan frio por delante de los
racks, los de enfriamiento por rack que inyectan el aire frio desde la parte superior del rack, o los
sistemas que simplemente prevén la inyección de aire frio en toda la sala. Lo importante es poder
armar un sistema flexible y escalable que permita refrigerar las necesidades actuales y soportar las
posibles exigencias a futuro. Deberemos también establecer el nivel de redundancia deseado, si será
agregando equipamiento de backup para la inyección de aire bajo piso, o logrando una redundancia
N+1 en las filas más críticas del datacenter si optamos por una refrigeración por hilera.
El mayor consejo que podemos dar es el de armar distintas zonas dentro del data center, ya sea que
armemos un centro de datos con varias hileras o por el contrario en una sola fila, deberíamos prever
zonas para alta densidad donde podamos instalar un consumos de 7Kw o superiores y otras con 2Kw
o 3Kw de consumo por rack, como por ejemplo para comunicaciones. Los sistemas de refrigeración
son los que se llevan la mayor parte del consumo eléctrico de un data center, como se ve en el
gráfico 1, diversos estudios afirman que el 38% del consumo eléctrico del data center es consumido
por el sistema de refrigeración, basándonos en este dato resulta relevante el tipo de tecnología que
seleccionemos para refrigerar, ya que nos encontramos frente al principal ítem en donde podemos
realizar la optimización del ahorra de energía. Una vez seleccionada la topología de refrigeración
debemos elegir con que tecnología refrigeraremos, hay varios métodos, hoy aquí solo
mencionaremos el de expansión directa y el de chilled water, que son los más aplicables a nuestro
mercado latinoamericano.
Sistema de agua enfriada
De ambas alternativas, la más utilizada en la actualidad es la de expansión directa que presenta
ventajas de instalación con respecto al sistema de chilled water. La decisión de elección de un
sistema u otro dependerá mucho de la proyección de crecimiento del consumo de energía, para los
centros de datos con consumos de energía elevados es recomendable la instalación de sistemas de
chilled water, ya que en el tiempo termina siendo más eficiente y económica la refrigeración por agua
helada. Aquí deberemos vencer el mito de ‘agua en el data center’, que logrando instalaciones
profesionales, seguras y bien diseñadas no debería generar ningún inconveniente adicional la
adopción de este sistema. Por último, debemos asegurarnos que los sistemas de refrigeración
contemplen un control permanente de la temperatura y humedad del ambiente y tengan incorporado
ventiladores de velocidad variable que inyecten frio y flujo de aire de acuerdo a las necesidades que
se plantean a lo largo del día. Este método nos permitirá optimizar el consumo de energía.
9. 5/9/2015 DATACENTER
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Mapa térmico de un centro de datos
4. Cálculo de potencia requerida. Definidos los principales componentes, como el sistema de
refrigeración y la potencia deseada por rack, procedemos a calcular el resto de los consumos del
centro de cómputos. Cabe aclarar que, al asignar un consumo por rack, aquí están incluidos los
consumos de servers, storage y comunicaciones. Nos quedaría dimensionar iluminación,
refrigeración de confort, sistemas de extracción de aire, bombas de extracción de agua si las hubiera
o sistemas de detección y extinción de incendios. Aquí estimaremos la potencia total de la UPS, que
como venimos destacando no es necesario que al inicio instalamos la potencia total requerida en los
próximos 5 o 10 años, sino que de acuerdo al plan de crecimiento e inversiones lo ideal sería armar
un sistema modular y escalable que vaya creciendo a medida que lo hace el negocio.
Es fundamental establecer el nivel de redundancia eléctrica requerido, podremos pensar en sistemas
N, N+1 o 2N+1, con esta definición terminaremos de diseñar el sistema eléctrico, podrá implicar que
lleguemos a alimentar cada rack con doble acometida eléctrica de distintos tableros y distintas UPS,
o un sistema mas simple con una sola alimentación y una UPS, aunque esta última opción elevará la
probabilidad de fallas del sistema. Una vez establecida la potencia total requerida debemos cotejar la
disponibilidad de la misma, ya sea dentro del edificio en el cual se emplazará el datacenter o la
disponibilidad directa de la compañía eléctrica en el caso de mayores consumos. Por último el
sistema de energía deberá prever la instalación de un grupo generador que actúe en los casos que la
compañía eléctrica interrumpa el servicio, el mismo deberá posibilitar que el 100% del data center
pueda funcionar y ser abastecido por el generador. La norma TIA942 establece para los data center
Tier 4 que la generación de emergencia debe ser concebida con la instalación de 2 grupos
generadores que cada uno por si solo pueda abastecer en 100% de la potencia requerida.
5. Conectividad. Independientemente del tamaño del centro de datos debemos pensar cómo
estarán conectados e integrados a la red los servidores, storage o cualquier dispositivo que
instalaremos en cada rack. Existe la posibilidad de instalar y dejar previsto en los racks una cantidad
determinada de cables de cobre y/o fibras que confluyan todos al área de comunicaciones del data
center, en la cual se encontrarán instalados los switches que nos proveerán de conectividad. El
sistema opuesto al descripto anteriormente prevé la instalación de switches individuales por rack y
éstos conectados por fibra o cobre al switch principal. La elección de una u otra topología dependerá
del tipo y cantidad de dispositivos que instalemos, requerimientos en cuanto a velocidad,
performance y características de crecimiento.
6. Layout y espacios requeridos. Con todas las definiciones y premisas que hemos establecido en
los puntos anteriores, estamos en condiciones de establecer el layout del centro de datos con los
espacios y salas que necesitaremos. Si aspiramos estrictamente a cumplir con las normas
deberíamos pensar en armar un espacio exclusivo para el alojamiento de los racks de servidores, un
espacio diferente para los de comunicaciones, otro para la sala de UPS, uno para la sala de tableros,
un espacio previo a la sala de servidores para el desembalaje y preparación de equipos, sala para el
ingreso de los carriers de comunicaciones, y una sala de operadores y monitoreo. Si nos adaptamos
a un mercado latinoamericano donde los espacios son mas reducidos y a proyectos de menor
envergadura podemos unificar en un mismo espacio los racks de servidores y comunicaciones, y en
algunos casos las UPS pueden también instalarse dentro de la fila de racks. En otra alternativa las
UPS y sala de tableros pueden instalarse en un mismo espacio, permitiendo concentrar así todo lo
referente a energía en la misma sala. Con respecto a la distribución de la sala de servidores, es de
suma importancia establecer el concepto de pasillos fríos y calientes, de esta forma se evita las
mezclas de los distintos aires, (fríos y calientes), permitiendo una mejor refrigeración y eficiencia.
10. 5/9/2015 DATACENTER
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Layout de un centro de datos
7. Elección del Lugar. Establecidas las medidas mínimas requeridas, debemos seleccionar el lugar
de emplazamiento que dependerá del nivel seleccionado. La norma ANSI/TIA942, por ejemplo,
establece para un Tier4 la utilización de un edificio en forma exclusiva destinado al datacenter. Si
pensamos en un Tier2 o Tier3, se establecen distintas normas de seguridad y requerimientos que
pueden ser cumplimentadas en edificios prexistentes. Cuando nos encontramos frente a la
remodelación de un centro de cómputos ya existente y en funcionamiento, debemos evaluar
seriamente si es mas conveniente la construcción de una sala nueva en un lugar diferente, ya que en
las remodelaciones se deberá trabajar, por lo general sin interrumpir las operaciones, con muy poca
‘ventana’ de corte de energía, y con el riesgo de provocar alguna interrupción involuntaria del servicio
durante la obra. Esta ecuación muchas veces nos orienta al armado de un nuevo datacenter y la
posterior migración de los equipos de procesamiento. Es fundamental acercarnos a cumplir con los
1200Kg por metro cuadrado que solicita la norma en cuestión de la resistencia de la losa del
datacenter. En la actualidad, equipos de UPS, racks de servidores y storage están superando los
1000Kg de peso en una superficie de 0,60 m2 que ocupa un rack.
8. Sistemas de control y seguridad. Para resguardar el valor patrimonial y, aún más importante, el
valor de los datos, debemos establecer sistemas de control y seguridad que protejan al datacenter.
Sistemas de detección y extinción de incendios, cámaras de seguridad, controles de acceso a salas,
control de acceso a nivel de racks, detección de fluidos, control de temperatura y humedad, BMS,
etc, son algunos de los ítems a tener en cuenta para lograr el nivel de seguridad adecuado del
edificio.
9. Valorización del Proyecto y Presupuesto. Una vez definidos los puntos anteriores, procedemos
a la valorización total del proyecto, en donde estimamos el valor de construcción, provisión e
instalación de cada componente definido, estableciendo y valorizando por cada ítem distintas
alternativas. En esta valorización, no sólo es importante determinar el valor actual de construcción,
sino el valor futuro de mantenimiento, ya sea el costo del mantenimiento preventivo, correctivo o el
consumo eléctrico, de esta ecuación saldrá la alternativa más conveniente a adoptar. Con la
estimación de los valores de construcción establecidos, debemos cotejarlos con el presupuesto
asignado a la obra. Por lo general, las primeras comparaciones siempre arrojan un valor superior de
obra al presupuesto asignado para el proyecto. De ser así, debemos ir repasando y ajustando al
presupuesto cada uno de los puntos mencionados en este artículo de manera de llegar al
presupuesto establecido sin resignar prestaciones y niveles de confiabilidad. En ciertas obras, hemos
tenido que ajustar el proyecto y los costos más de 15 veces para lograr el mejor proyecto de acuerdo
al presupuesto asignado.
10. Confección del Proyecto Final de Construcción. El proyecto final de construcción debe
contener la ingeniería de detalle que establezca los parámetros y condiciones con las que deberán
cotizar los oferentes las distintas alternativas solicitadas. Debe estar acompañado, no sólo con una
descripción técnica del equipamiento, sino con planos de construcción civil, tendido de cañerías y
bandejas, layout de salas, diseño unifilar y topográfico de tableros, planos termomecánicos,
disposición de cámaras y puntos de control, detalle de sistemas de incendios, y todos aquellos
planos que faciliten el correcto entendimiento de la obra en cuestión. Debe contemplarse la mayor
cantidad de detalles posibles con el fin de evitar olvidos o adicionales de obra que surjan por la no
especificación de algún parámetro.
1. EQUIPOS Y MATERIALES PARA MONTAR UN DATACENTER
Diseño del Centro de Datos
Para el diseño se debe saber los equipos que van a ser instalados a fin
De poder ubicarlos correctamente.
12. 5/9/2015 DATACENTER
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Publicado por lersin en 13:21 No hay comentarios:
Para mejorar las condiciones de trabajo de la persona que estará en
Dicho cuarto ya que la temperatura ambiental que debe mantenerse en
El cuarto de equipos es fija y muchas veces no coincidirá con las
Preferencias de una persona. Es por esta razón que el sistema HVAC
Del cuarto de equipos debe ser independiente del sistema HVAC que
Sirve a cada piso. Otra razón para delimitar esta área, es que el ruido
Que generan los equipos y la ventilación de los gabinetes es
Perturbador para estar en una zona de trabajo. Por otro lado, gracias a
La mampara se da un grado más de seguridad a los equipos pues se
Requerirá tener un doble acceso para poder llegar a ellos.
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