Implementación de un Data Center

Introducción

Data Centers son edificios seguros que contienen instalaciones de servidores en red, almacenamiento y backup.

Un proyecto típico de Data Centers ofrece espacio para hardware en un ambiente controlado, por ejemplo, utilizando energía y enfriamiento de ambiente y aire acondicionado para permitir que los equipos tengan el mejor nivel de rendimiento con máxima disponibilidad del sistema.

Tipos de Data Centers

Tier I: Datacenter Básico

La infraestructura de comunicaciones será distribuida de la sala de entrada (ER) para las áreas de distribución horizontal (HDA) a través de una única ruta.

No existe redundancia de rutas físicas o lógicas.

Estima un nivel mínimo de distribución de energía eléctrica para atender exigencias de capacidad eléctrica, con pequeña o ninguna redundancia. En este caso, una falla eléctrica o una reparación podrán ocasionar la interrupción parcial o total de las operaciones. No es necesaria redundancia de alimentación de energía en la entrada de la empresa.

Tier II: Componentes Redundantes

Los equipamientos de telecomunicaciones del Data Center y también los equipamientos de la operadora de  telecomunicaciones, así como los conmutadores LAN-SAN deben tener módulos redundantes (fuentes de energía, placas procesadoras, de supervisión, de uplink, de acceso).

Tier III: Mantenimiento Concurrente (Sistema Auto Soportado)

 Debe proveer rutas redundantes entre las salas de entrada (ER), las salas de conexión principal (MDA) y las salas/áreas de cableado horizontal (HDA). En estas rutas deben tener fibras o pares  de cobre redundantes, dentro de la configuración estrella general. Las conexiones redundantes pueden estar en la misma o en distintas cubiertas de cables. 

Tier IV: Tolerante a Fallas (Baja Tolerancia a Fallas).

Requiere dos líneas de distribución simultáneamente activas, típicamente en una configuración System+System.

Todo el cableado del  backbone debe ser redundante, además, él debe ser protegido a través de rutas/ductos cerrados.

Los equipamientos activos (Routers, MODEM de operadoras, switches LAN/SAN) deben ser redundantes y tener alimentación de energía redundante. El sistema debe proveer la conmutación automática para los equipos de backup.

Eléctricamente esto significa dos sistemas de UPS independientes, cada sistema con un nivel de redundancia N+1.

Estandares

Para la construcción y implementación de un data center se estableció un estándar el cual es TIA 942.

El estándar TIA942 (2005) proporciona una serie de recomendaciones y directrices (guidelines) para la instalación de sus infraestructuras.

Aprobado en 2005 por ANSI-TIA (American National Standards Institute – Telecomunications Industry Association), clasifica a este tipo de centros en varios grupos, llamados TIER (anexo G), indicando así su nivel de fiabilidad en función del nivel de disponibilidad.

ITU (Unión Internacional de Telecomunicaciones)

La ITU es el organismo oficial más importante en materia de estándares en telecomunicaciones y está integrado por tres sectores o comités:

• ITU-T (Comité Consultivo Internacional de Telegrafía y Telefonía) Cuya función principal es desarrollar bosquejos técnicos y estándares para telefonía, telegrafía, interfaces, redes y otros aspectos de las telecomunicaciones.
• ITU-R  (Comité Consultivo Internacional de Radiocomunicaciones) Encargado de la promulgación de estándares de comunicaciones que utilizan el espectro electromagnético, como la radio, televisión UHF/VHF, comunicaciones por satélite, microondas, etc.
• ITU-D Es el sector de desarrollo, encargado de la organización, coordinación técnica y actividades de asistencia.

 ISO ( Organización Internacional para la Estandarización)

Es una organización no-gubernamental. La misión de la ISO es "promover el desarrollo de la estandarización y actividades relacionadas con el propósito de facilitar el intercambio internacional de bienes y servicios y para desarrollar la cooperación en la esfera de la actividad intelectual, científica, tecnológica y económica".  

ANSI (Instituto Nacional Americano de Estándares)

Se coordina con estándares internacionales para asegurar que los productos estadounidenses puedan ser usados a nivel mundial. Los estándares ANSI buscan que las características y la performance de los productos sean consistentes, que las personas empleen las mismas definiciones y términos, y que los productos sean testeados de la misma forma.

IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos)

Es una sociedad establecida en los Estados Unidos que desarrolla estándares para las industrias eléctricas y electrónicas, particularmente en el área de redes de datos. Define la manera en que se establecen las conexiones de datos entre los dispositivos de red, su control y terminación, así como las conexiones físicas como cableado y conectores.

IETF (Grupo de Trabajo en Ingeniería de Internet)

Es una organización que se encarga de los estándares relacionados con las aplicaciones y protocolos en los que se fundamenta Internet. Se creó en el año 1986.

CNC (Comisión Nacional De Comunicaciones)

Ejercer el poder de policía del espectro radioeléctrico, de las telecomunicaciones y de los servicios postales, aplicando y controlando el cumplimiento efectivo de la normativa vigente en la materia. Aplicar las sanciones previstas en los respectivos marcos regulatorios.  

Equipo para un Data Center

A continuacion mencionamos el equipo necesario para Data Center:

• Mainframe 
• Blade Servers
• Servidores
  
• Racks
• Switches
• Routers
• UPS
• PDU
• Disco duro SCSI
• Aire acondicionado
• computadoras
• Seguridad y monitoreo:
• Puertas de seguridad
• Reconocimiento digital
• Camaras de seguridad
• Detectores y sensores de humo y humedad
• Sistema de alarma
• Prevención de incendios

Puesta a tierra

En el sistema de puesta a tierra se conectan todas las partes metálicas de los equipos de una instalación que normalmente no están energizados, pero  en caso de descargas eléctricas o sobretensiones pueden derivar estas al cuerpo humano o dañar los equipos electrónicos. 

La importancia de la puesta a tierra es obtener una resistencia eléctrica lo mas bajo posible para desviar a tierra, fenómenos eléctricos transitorios, corriente de falla estática y parasita, así como ruidos eléctricos y variaciones de frecuencias.

Sistema de Puesta a Tierra (SPAT) Comercial

• La Importancia de la Puesta a Tierra es Obtener una resistencia eléctrica lo mas bajo posible, para desviar a tierra fenómenos eléctricos transitorios.
• Mantenimiento de Sistemas de Puestas a Tierra.

Sistema de Conexión a Tierra Structured Ground

• Aterramiento para infraestructura de Telecomunicaciones en Data Center, según TIA - 942
• Previene Daños de Equipos
• Maximiza los Tiempos de Trabajo
• Promueve la Protección del Personal

Sistema de Puesta a Tierra (SPAT) Libre Mantenimiento

• Elemento de última Tecnología (cemento conductivo)
• Disipador de Alta Frecuencia (DAT)
• Conductor plano de gran superficie y de alta conductividad, disipación y transferencia de energía termoeléctrica
• Cemento Conductivo, producto ecológico que reduce la resistencia eléctrica, protege de los efectos corrosivos.

Sistema de Enfriamiento en un Data Center

Existen muchas tecnologías de refrigeración técnica y de precisión para Data Center.

Free-Cooling y Direct-Free-Cooling

El Free-Cooling consiste en aprovechar, para climatizar el CPD, la diferencia de temperatura exterior cuando es inferior a la del interior. Esto nos proporciona un gran ahorro de costes de operación y una reducción notable del PUE y costes.

Islas Frías/Calientes

Consiste en cerrar el volumen frío y separarlo del caliente para aumentar el rendimiento de las máquinas de climatización (ya sean de impulsión al suelo técnico o de impulsión al pasillo frío), elevando la capacidad de refrigeración del conjunto.

 

Sistemas Internos de Refrigeración

Sistemas de refrigeración mediante gas refrigerante o líquido refrigerante basados en un módulo idéntico que los racks y en los que el intercalado entre ellos proporciona gran capacidad de refrigeración para altas concentraciones.

Expansión Directa

Equipos de climatización basados en gas refrigerante. Sistemas económicos, fiables y con un buen rendimiento. Regulan con precisión la temperatura y humedad del CPD.

Water Cooling

Sistemas de climatización basados en agua enfriada e intercambiadores de agua / aire. Estos equipos consiguen altísimas potencias de refrigeración y son usados para los centros de proceso de datos medianos/grandes y en lugares de alta concentración.

Sistema de monitoreo y seguridad

• Alarma remota. Al alcanzarse valores no deseados de un parámetro se activa una alarma en la estación central a través de señales visuales, sonoras o mensajes vía celular.
• Control remoto. El propio equipo ejecuta comandos enviados desde el puesto central. También activa salidas en función de sus alarmas locales.
• Adquisición de datos. Medición y transmisión de variables de proceso, permitiendo el registro y la tele medida a petición del operador.
• La fácil configuración de operación. Su mínimo consumo y la comunicación inalámbrica hacen posible instalar un sistema de gestión y monitoreo en casi cualquier instalación. 
• Manejo de pantallas gráficas. Facilitan la visualización y el análisis del comportamiento del sistema. 
• Garantizar la protección física del lugar: construir las paredes, puertas y ventanas del Data Center de tal manera que proporcionen seguridad adicional incluso contra desastres naturales
• Instalar jaulas y armarios: con dichas estructuras es posible garantizar más seguridad para switches, enrutadores y discos duros, entre otros componentes del DC.
• Instalar sistemas de control de acceso electrónico: de esta forma el acceso a todos los puntos del Data Center estarán protegidos por mecanismos de control de acceso electrónico que sólo permitirán a personas autorizadas la entrada al establecimiento.
• Instalar alarmas: todas las áreas de un Data Center deben contar con alarmas para prevenir posibles invasiones y permitir mayor efectividad en la toma de providencias.

Observaciones

Existen muchas herramientas y técnicas para poder realizar un Data Center, las capacidades y soluciones pueden ser muy avanzadas hoy en día. Estos son algunos puntos que nosotros creímos importantes dentro del equipo:

• Algo muy importante es identificar los procesos/actividades del data center que sean vitales en la operación y su interrelación con los procesos totales.
• Definición de prioridades y marcos de referencia en el tiempo.
• Definición de alternativas para la continuidad de servicios críticos.
• Descripción de plan para los escenarios de interrupción más comunes.
• Minimizar la toma de decisiones durante la crisis.
• Definir recursos mínimos requeridos para mantener la operación y comunicación del equipo de trabajo.
• Definir requerimientos de recuperación de los procesos considerados no críticos.
• Definir esquemas de reporte y seguimiento en etapas anteriores.