gestion de data center 1
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Material Académico
Preparado por Ing. Frano Capeta M.
UNFV-FIIS
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Diseño de Data Center
Docente
Frano Capeta Mondoñedo
Ing. De Sistemas CIP 43684 / MBAAuditor ISMS - IRCA, Auditor BCMS - IRCA, CGEIT, CRISC, C|CISO, AMBCI, Data Center Design Certified
Objetivos del curso:
Al finalizar este curso, habrán recibido una descripción general de las principales funciones
de todos los componentes de un Data Center
Este curso ofrecerá a los alumnos, las herramientas y conocimientos necesarios para
mejorar sus conocimientos sobre las complejidades e interdependencias vinculadas a todos
los elementos de la gestión de un Data Center
Diseño de Data Center
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Antecedentes:
Antes de definir los criterios de gestión de un Data Center y sus diseño, debemos de
comprender algunos de los problemas clásicos de diseño, debido a que muchos Data Center
se han diseñado y se gestionan de acuerdo a información de diseño para requisitos
informáticos muy anteriores.
Diseño de Data Center
Antecedentes:
Los Data Center modernos suponen un avance con respecto al requisitos original de contar con una sala informática
centralizada.
Principales consideraciones para el diseño original :
• Suelo Técnico para ocultar las tuberías y cables
• Capacidad de carga del suelo reforzada para los equipos pesados
Estricto control de la temperatura y humedad debido a:
• Uso de papel y soportes magnéticos
• Gran impacto de la descarga de electricidad estática
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Disposición típica de una sala informática de los años 70
Antecedentes:
Diseño de Data Center
El manejo de tarjetas
perforadas es problemático si
la humedad no esta muy
controlada
Antecedentes:
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Las cintas de papel precisan un entorno controlado y
pueden provocar problemas relativos a la calidad del
aire
Antecedentes:
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Antecedentes:
Los soportes
magnéticos exigen un
control del entorno
muy estricto
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Antecedentes:
El almacenamiento de impresoras y de papel
exige un control de la calidad del aire, para
evitar problemas de funcionamiento en los
equipos como consecuencia de las malas
condiciones ambientales y el posible impacto
del polvo
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Avances Tecnológicos
Cableado de Redes Ethernet
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Modelo OSI de 7 capas
Avances Tecnológicos
Diseño de Data Center
Avances Tecnológicos
Las redes de área local (LAN) llevaron a la
dispersión de la potencia informática fuera de
las salas de computadoras llegando a las
oficinas
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Con esta dispersión también llegaron:
• Problemas para gestionar a los usuarios
• Perdida de control sobre las aplicaciones
• Problemas con las licencias
• Imposibilidad del acceso rápido a los datos
• Aspectos de seguridad
Avances Tecnológicos
Diseño de Data Center
Avances Tecnológicos
• Se necesitaban cambios para recuperar el control
• Los primeros intentos incluyeron el uso de PC mas grandes
con varios discos duros y localización central
• Lo mas frecuente era colocar las PC mas grandes sobre
bastidores (racks)
• No se tenia en cuenta la densidad de carga térmica
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Desafíos Actuales
• A lo largo de los años 90´s las salas de computadoras fueron evolucionando lentamente.
• Desde el 2000, empezaron a surgir los problemas a medida que iban aumentando las densidades de
los servidores, la potencia y la refrigeración pasaron a ser consideraciones importantes.
• Desde los bajos requisitos de potencia (kw)/rack, hasta superar los 40 kw en la actualidad, se ha
producido un importante cambio de que hay que ocuparse.
• La disponibilidad de un suministro adecuado de electricidad, agua y/o telecomunicaciones
• Incremento en la demanda de consideraciones relacionadas con la eficiencia dentro del diseño y
operación para el DC
Diseño de Data Center
Desafíos Actuales
• Densidades térmicas mas elevadas
• Mayores requisitos de potencia
• Mayores densidades de peso
• Tecnología sometida a rápidos cambios
• Tasas de datos que provocan importantes problemas
• Necesidades de almacenamiento cada vez mayores
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Desafíos Actuales
Mainframes
Supercomputadoras
Storage
Diseño de Data Center
Consideraciones Clave
• Los reglamentos están empezando a afectar ahora el diseño
• La eficiencia es en la actualidad un elemento clave del diseño
• Se están creando estándares
• Los fabricantes de equipos reconocen su papel y se están haciendo mas responsables
• El sector esta “madurando”
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Organismos Internacionales Relevantes
The Uptime Institute; fundado en 1993
ASHRAE
(American Society of Heating, Refrigeration & Air Conditioning Engineers); Fundada en 1994
The Green grid; fundado en 2007
Diseño de Data Center
Organismos Internacionales Relevantes
TIA (Telecommunications Industry Assiciation); Fundada en 1988
BICSI (Building Industry Consulting Services International; Fundada en 1974
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Normas y documentos de referencia actuales
• Uptime Institute Tier Ratings for Data Centers
• ASHRAE TC9.9 - Guidlines for Mission Critical Facilities
• ANSI/TIA 942 – Infrastructure Standard for Data Centers
• BICSI 002 – Data Center Design and Implementation Best Practice
• EU Code of Conduct for Data Centers
Diseño de Data Center
Definiciones Importantes
¿ Que es un Data Center?
Según:
TIA 942; Un edificio o parte de un edificio cuya principal función consiste en albergar una sala informática
y sus áreas de soporte
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Definiciones Importantes
¿ Que es un Data Center?
Según:
Código CE; El termino “Data Center”, incluye todos los edificios, instalaciones y salas que contienen servidores de
empresa, equipos de comunicaciones entre servidores, equipos de refrigeración y equipos de alimentación y que
prestan algún tipo de servicio de datos.
Gestión de Data Center
Definiciones Importantes
Eficiencia:
• Ratio entre los valores de salida y entrada de cualquier sistema
• Habilidad para evitar malgastar tiempo y esfuerzos
Efectividad:
• Que produce el resultado deseado o esperado
Ejemplo
• Un foco es efectivo produciendo luz, pero muy ineficiente ya
que pierde la mayor parte de su energía (aprox. 98%) en
forma de calor.
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Definiciones Importantes
Resiliencia:
Es la capacidad para ofrecer y mantener un nivel aceptable de servicio cuando surgen problemas o
fallos en el funcionamiento normal.
Redundancia:
Duplicación de componentes críticos de un sistema con la intención de aumentar su fiabilidad,
normalmente en forma de elementos de respaldo o sistema anti-fallos.
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Disponibilidad:
El nivel en el que un sistema, subsistema o equipo se encuentra operativo cuando se requiera de
su servicio un momento indeterminado, es decir aleatorio.
Definiciones Importantes
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Definiciones Importantes
Porcentaje
tiempo de
actividad
Tipo
disponibilidad
Porcentaje
tiempo de
inactividad
Inactividad
por
Semana
Inactividad
por mes
Inactividad
por año
Días
Inactividad
por año
Horas
98% Disponibilidad
base
2% Mas de 3
horas
14 horas 36
minutos
7,3 días 175
99% Disponibilidad
normal
1% Mas de 1 hora 7 horas 18
minutos
3,65 días 88
99.9% Alta
disponibilidad
0,1% Mas de 10
minutos
43 minutos 45
segundos
8 horas 45
minutos
99.99% Resiliente a fallas 0,01% Mas de 1
minuto
4 minutos 22
segundos
52,5 minutos
99.999% Tolerante a fallas 0,001% Mas de 6
segundos
26 segundos 5,25 minutos
100% Procesamiento
continuo
0 0 0 0
Niveles de disponibilidad:
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Definiciones Importantes
Fiabilidad:
La capacidad de un sistema o componente para ejecutar sus funciones
de acuerdo con las condiciones indicadas durante un periodo de tiempo
especificado.
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Definiciones Importantes
Densidad de potencia:
Esta se debe determinar en KW/rack.
Alta densidad
por encima de 10kw/rack
Densidad media
4kw – 10kw/rack
Baja densidad
por debajo de 4kw/rack
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Definiciones Importantes
¿Qué es carga de TI?
Se refiere al consumo de energía de todos los componentes de TI dentro del Data Center
¿Qué es la carga de las instalaciones?
Tiene que ver con los sistemas mecánicos y eléctricos que soportan la carga eléctrica de TI como
los sistemas de refrigeración (enfriadores, ventiladores, etc.), las unidades de aire acondicionado,
UPS
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Métricas Empleadas
Eficiencia de la infraestructura del Data Center
DCIE = Carga de TI
Carga total de las instalacionesX 100
PUE =
Efectividad del consumo eléctrico
Carga total de las instalaciones
Carga de TI
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Como se consume la electricidad en un Data Center
Ventilación
Iluminación
Enfriamiento, bombas y
compresoras
Carga de TI
Perdida de UPS
SeguridadComunicaciones
5 kw
15 kw
240 kw
500 kw
35 kw
3 kw2 kw
Total 800 kw
PUE = 800 / 500 = 1.6
Métricas Empleadas
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Métricas Empleadas
Efectividad del consumo energético (PUE)
Mide la eficiencia con la que un Data Center utiliza la energía que consume; concretamente, cuanta de esa energía es
realmente consumida por los equipos informáticos (en contraste con la refrigeración y otros)
PUE DCIE Nivel de Eficiencia
3.0 33% Muy Ineficiente
2.5 40% Ineficiente
2.0 50% Intermedio
1.5 67% Eficiente
1.2 83% Muy eficiente
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Métricas Futuras
Nuevas métricas que se están estudiando actualmente
• CUE; Efectividad del consumo de carbono (Green Grid)
• WUE; Efectividad del consumo del agua (Green Grid)
• CADE; Eficiencia media de los centros de datos corporativos (Uptime Institute)
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