gestion de data center 1

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Material Académico Preparado por Ing. Frano Capeta M. UNFV-FIIS [email protected] 1 Diseño de Data Center Docente Frano Capeta Mondoñedo Ing. De Sistemas CIP 43684 / MBA Auditor ISMS - IRCA, Auditor BCMS - IRCA, CGEIT, CRISC, C|CISO, AMBCI, Data Center Design Certified [email protected] 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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Material Académico

Preparado por Ing. Frano Capeta M.

UNFV-FIIS

[email protected]

1

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

[email protected]

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:

Diseño de Data Center

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

Diseño de Data Center

Avances Tecnológicos

Cableado de Redes Ethernet

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Modelo OSI de 7 capas

Avances Tecnológicos

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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

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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

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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.

Diseño de Data Center

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

Diseño de Data Center

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

Diseño de Data Center

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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