Como projetar um data center: 13 pontos principais

 

 

Como projetar umcentro de dados? Você sabe quais são os pontos-chave no processo de projeto e construção de um data center? Projetar um data center se resume a 13 decisões tomadas na ordem certa: localização do local, contagem e dimensões de rack, nível de nível, densidade média de energia por rack, configuração de UPS e bateria, envolvimento de O&M e design de sistema integrado em energia, resfriamento, cabeamento, supressão de incêndio, controle de acesso e monitoramento. Faça isso antes do início da construção e o restante da construção seguirá um caminho claro. Se errar - ou ignorá-los -, você estará diante de retrofits dispendiosos, infraestrutura de baixo desempenho e instalações que nunca atendem exatamente às necessidades operacionais.

Este guia detalha todos os 13 pontos-chave do processo de projeto e construção do data center, aproveitando a experiência-de campo do mundo real para mostrar não apenas o que fazer, mas quais armadilhas devem ser evitadas em cada etapa. Vamos decompô-los.

 

 

Analisar as condições climáticas do local do novo data center é fundamental. Isso ajuda a determinar as medidas de resfriamento mais adequadas, incluindo chillers resfriados-a água, ar condicionado por refrigeração mecânica,economia-aérea, resfriamento indireto a ar e resfriamento adiabático-todos destinados a ajudar a instalação a atingir ummeta de PUE mais baixa.

O número de racks determina os requisitos de espaço do data center. Um rack de TI tradicional mede 600x1000mm (largura x profundidade). Uma sala de 100-metros quadrados pode acomodar aproximadamente 50 desses racks. Claro, os racks vêm em outros tamanhos. Conhecer as dimensões e a quantidade do rack permite uma estimativa direta do espaço necessário.

O nível Tier do data center determina seus requisitos de redundância e caminhos de distribuição de energia. Para um data center de nível 2, a implantação de uma arquitetura "N+1" para redundância de energia e refrigeração é suficiente. Uma instalação Tier 3, no entanto, normalmente inclui redundância de resfriamento "N+1",redundância de alimentação dupla (2N)e distribuição de energia independente de{{0}caminho duplo para racks. Assim, compreender o nível Tier determina o design de redundância necessário.

É importante projetar a capacidade de energia do data center com base emdensidade média de potência, não a classificação de potência de pico. Odensidade média de potência por rackmultiplicado pelo número de racks é igual à carga máxima de TI do data center. A isto, adicione o consumo de energia dos sistemas de energia, sistemas de refrigeração, interruptores, dispositivos de armazenamento e outros sistemas auxiliares da instalação. Para evitar custos excessivos e utilizar totalmente o sistema elétrico,-garantindo energia e espaço de tamanho adequado-aestratégia modularé sábio. Reduz custos sem sacrificar a flexibilidade de expansão futura.

Absolutamente. Geralmente, o seguinte deve ser alcançado:
um. Envolver a O&M no planejamento-inicial compensa as possíveis lacunas dos projetistas no conhecimento operacional do sistema, melhora a qualidade do projeto e evita ou elimina falhas de projeto.
b. Envolver a O&M garante que os requisitos da fase{1}}operacional sejam totalmente considerados durante o planejamento.
c. Envolver a O&M permite que a equipe entenda completamente a estrutura do sistema, os pontos fracos de confiabilidade, os problemas legados e os riscos potenciais, melhorando assim a qualidade da O&M e possibilitando planos-de manutenção e atualização bem fundamentados.

 

 

Para problemas decorrentes da incapacidade de distinguir entre tendências, preferências, limitações e restrições-e da não adesão aos princípios de design científico-o seguinte conselho é oferecido:
um. Evite permitir que tomadores de decisão individuais-durante aprovações e tomadas de decisões-cortem ou ajustem funções importantes com base em opiniões pessoais, resultando em um data center entregue que não atende às necessidades operacionais e de manutenção.
b. Evite ações motivadas por preconceitos, preferências ou interesses adquiridos. Durante o planejamento, alguns fornecedores podem influenciar o desenvolvimento do projeto e a seleção de equipamentos exagerando o desempenho ou usando terminologia enganosa.

 

 

Racks de servidorespode exigir 100% de energia CC, 100% de energia CA ou uma combinação. Por exemplo, um data center construído para colocation pode precisar de um sistema de energia CA (UPS), enquanto uma instalação de telecomunicações pode exigir um sistema de energia CC. Saber disso determina o tamanho e a escala necessários do sistema DC ou UPS. Ao implantar baterias de backup, uma configuração baseada em umTempo de descarga de 15 minutosé recomendado. Essa abordagem não aumenta significativamente as despesas de capital e é mais econômica-, embora a justificativa possa parecer contraintuitiva. As empresas devem se concentrar em melhorarredundância do gerador de backupem vez de desperdiçar fundos com capacidade excessiva da bateria.

 

 

 

A indústria sofre com a subvalorização do planeamento/projeto e com a superenfatização da construção, o que se verifica principalmente em:
um. Construir primeiro a estrutura do edifício e depois planejar o data center cria dificuldades significativas de projeto.
b. O fenômeno generalizado de reformas que começa imediatamente após a construção da sala de servidores e instalação de equipamentos.
c. Selecionar o equipamento antes de finalizar o projeto, levando à substituição do equipamento antes da operação porque o equipamento adquirido não atende aos requisitos do projeto ou às condições do local.
d. Construir estruturas que não atendem às necessidades de layout do data center, resultando em um zoneamento deficiente das salas; unidades externas de ar condicionado que não podem ser instaladas ou estão muito distantes; e distância excessiva entre a sala de energia e a sala de informática principal, aumentando a complexidade, o custo e reduzindo a confiabilidade.

 

 

Um sistema consiste em três partes de instalação e sete partes de manutenção. Qualquer equipamento pode falhar ereparo rápido é fundamental para melhorar a disponibilidade. Negligenciar a capacidade de manutenção e reparabilidade aparece como:
um. Deixar de considerar o acesso e o espaço para manutenção futura durante o planejamento-por exemplo, equipamentos colocados muito próximos às paredes, baterias contra as paredes, mau layout de cabos, conduítes ou bandejas de cabos bloqueando pistas aéreas de baixa{4}}tensão dificultando o reparo e espaço inadequado para ferramentas.
b. Durante as falhas, os suprimentos de emergência e peças sobressalentes não podem ser movidos rapidamente e não há espaço de trabalho para substituir componentes defeituosos, atrasando a resolução e potencialmente causando incidentes graves.
c. Não considerar a redundância do sistema na manutenção do equipamento após uma falha.
d. Não maximizar a automação para reduzir a intervenção manual, diminuindo assim a incerteza e a incontrolabilidade inerentes aos procedimentos manuais.

 

 

Disponibilidade do sistemaé a métrica fundamental no planejamento de data centers, mas os projetos muitas vezes carecem de base científica, o que é evidente em:
um. Embora os cálculos de confiabilidade sejam realizados para vários sistemas durante o planejamento, atualmente os institutos de design e os projetistas individuais carecem de metodologias e fontes de dados unificadas, levando a definições e resultados diferentes para o nível de design e confiabilidade do mesmo data center.
b. Existem casos em que o planejamento e a construção prosseguem primeiro, e a camada de projeto passa por-engenharia reversa após a conclusão e depois é promovida aos usuários com base nesse padrão derivado. Este é um caso clássico de colocar a carroça na frente dos bois; frequentemente, algumas falhas importantes degradam a classificação do nível, embora a maior parte do design atenda aos requisitos.
c. Concentrar-se apenas na disponibilidade de dispositivos ou subsistemas individuais, ignorando como as interdependências afetam a disponibilidade geral do sistema.

 

 

Durante o planejamento inicial, definir subjetivamente metas ambiciosas de data center-procurar de forma irrealista níveis de alta disponibilidade e grande escala, alta densidade de potência de rack e baixo PUE - é problemático. Quando o projeto detalhado segue sem uma análise rigorosa de acordo com os princípios de planejamento, os planos e medidas específicos não se alinham com a visão geral. Os resultados são:
um. Necessidades reais pouco claras e falta de pré-requisitos viáveis ​​levam a repetidas alterações no projeto, desperdiçando custos e estendendo significativamente o cronograma.
b. As salas concluídas e operacionais são subutilizadas por falta de demanda prevista ou porque as condições das salas não atendem às necessidades dos usuários, necessitando de posterior retrofit.
c. As funcionalidades planejadas não são realizadas: a disponibilidade do sistema é insuficiente, a solução de resfriamento não suporta a densidade de rack pretendida, os geradores não suportam a operação contínua ou o-projeto excessivo mantém o PUE teimosamente alto.

 

 

Uma armadilha comum na indústria, especialmente entre os planejadores, é priorizar equipamentos em vez de sistemas e focar nos detalhes enquanto negligencia o panorama geral. Isso se manifesta como:
um. Selecionar primeiro as especificações dos equipamentos, modelos ou mesmo fabricantes e, em seguida, adaptar o design de acordo.
b. Projetar o sistema de energia para redundância 2N (o nível de disponibilidade mais alto), mas alcançá-la apenas para oUPS, deixando falhas-de ponto único no caminho de distribuição geral.
c. Projetar todo o sistema como um sistema-redundante/tolerante a falhas-de nível superior, mas alimentando o equipamento de resfriamento por meio de um único caminho.
d. Fornecer um gerador diesel de reserva CA sem capacidade de partida automática, refletindo a falta de compreensão de que o resfriamento contínuo é essencial para a operação contínua do sistema.

 

 

Isso é crucial para planejamento e design de alta-qualidade.
um. Muitos problemas surgem durante a construção porque o planejamento considera insuficientementeimplementação faseada e específica-de disciplinae coordenação entre diferentes comércios. Isso faz com que os data centers entregues não atendam às necessidades comerciais e de manutenção, exigindo, às vezes, grandes investimentos para serem corrigidos.
b. Os designers muitas vezes concentram-se apenas no seu próprio âmbito, carecendo de uma visão holística de como o seu trabalho interage com outras disciplinas, levando a conflitos e lacunas.
c. Os planejadores podem avaliar mal o crescimento futuro dos negócios, dando atenção insuficiente ao gerenciamento e expansão da capacidade futura.
d. A falta de familiaridade com os recursos circundantes e o ambiente físico leva a projetos com fraca implementabilidade ou que criam graves dificuldades para operações posteriores.

 

 

 

Muitas outras questões merecem consideração no processo de construção de novos data centers. No entanto, a experiência do setor mostra que dominar esses 13 pontos-chave durante o processo de projeto e construção ajuda a garantir que o resultado final esteja alinhado com as necessidades genuínas do usuário - uma lição que vale a pena aprender.

 

 

 

Perguntas frequentes: projeto e construção de data centers - 5 principais perguntas respondidas

 

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