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Come progettare un data center che sia perfetto e per sempre in 5 mosse

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Data center

Come progettare un data center che sia perfetto e per sempre in 5 mosse

18 Gen 2016

di redazione TechTarget

Le strategie aziendali, i rapidi cambiamenti dei dispositivi IT, la virtualizzazione e tanti altri fattori influenzano la progettazione dei data center. Ecco una guida per la pianificazione di una sala macchine capace di durare nel tempo, senza costi in crescita e problemi nascosti

Diversi fattori influenzano i requisiti di progettazione e di conseguenza i costi necessari a creare un data center. Individuarli e, nel caso, risolverli prima di stabilire i budget da destinare a quest’attività è fondamentale per non avere problemi in un secondo tempo. Non è infrequente, infatti, scoprire che i costi lievitano o, peggio ancora, non si ha il supporto che si pensava di aver progettato e risolto nella maniera adeguata.

Correggere eventuali errori di progettazione dopo che un data center è diventato operativo non solo può essere più difficile, costoso e negativo rispetto alla qualità delle attività operative. Per questo motivo, gli esperti hanno stilato una guida molto esaustiva per chi si trovi alle prese con la progettazione di un data center. Ecco dunque una sintesi delle best practice più utili a determinare correttamente i requisiti principali, il design conforme alle normative vigenti e alle pratiche correlate alla progettazione di un data center.

Un data center che duri nel tempo? Ecco come fare in 5 tempi

I tre fattori più importanti da prendere in considerazione nella progettazione di un data center sono:

  • livello di affidabilità
  • potenziale di crescita (positiva o negativa)
  • consistenza dell’hardware per eventuali aggiornamenti

1) Affidabilità: sapete cosa significa realmente TIER 1, 2, 3 e 4?

Tutte le aziende vivono come mission critical qualsiasi loro sistemi o applicazione ma la misura reale per determinare se questo corrisponda al vero è individuare con precisione cosa succederebbe se ognuno di questi sistemi dovesse interrompersi per un determinato periodo di tempo. Un esempio concreto? Misurare l’impatto economico e l’influenza negativa sulla reputazione aziendale per ognuno dei server che dovesse arrestarsi per qualche motivo, generando disservizio.

L’effetto di un guasto deve essere quantificabile in base alla durata: quindici minuti, mezz’ora, un’ora, due ore, quattro ore, otto ore e più. Questa valutazione permette ai progettisti di includere nel data center un certo numero di sistemi di ridondanza dei dati, e consente all’azienda di determinare i costi per l’affidabilità dei propri sistemi.

Troppo spesso, nelle progettazione di un moderno data center, i progettisti inseriscono le specifiche dell’Uptime Istitute, ovvero una serie di requisiti che devono avere i data center per stabilire la loro sostenibilità operativa. Questo sistema di valutazione offre anche un metedo per misurare il ritorno sugli investimenti (ROI) e le prestazioni.

Gli standard sono definiti su una scala a quattro livelli, dove il Tier 4 è il più complicato da eseguire per una serie di requisiti che il data center deve rispettare. Senza una piena comprensione di ciò che significa realmente in termini di complessità di progettazione, costo del capitale o supporto operativo, rispettare i Tier dell’Uptime Istitute può portare a rallentare e far aumentare i costi nella progettazione del data center. Se un datacenter con una configurazione TIER III offre una disponibilita del 99.98%, significa poter effettuare interventi di manutenzione senza interrompere la continuità di servizio dei server presenti. Questi datacenter, tuttavia, non sono protetti dagli incidenti che possono verificarsi ai diversi componenti dell’infrastruttura. I datacenter di livello TIER 3, insomma, non dispongono di una ridondanza integrale e totalmente distinta. Il data center di livello TIER 4, invece, ha il livello più alto di garanzia che un datacenter può offrire, con una disponibilità del 99.9%. Si tratta di datacenter completamente ridondati a livello di circuiti elettrici, di raffreddamento e rete. Questa architettura permette di far fronte a incidenti tecnici gravi senza mai interrompere la disponibilità dei server. Nei data center di scala significa che se anche un Tier IV è giustificato, non è probabilmente necessario per l’intero data center. È quindi meglio considerare la suddivisione in zone della struttura, con parti del data center per funzioni meno critiche che rispettino i requisiti Tier III e, in altre ancora, magari anche Tier II.

Una valutazione realistica di criticità system by system, dovrebbe essere il primo passo da seguire in qualsiasi guida di progettazione dei data center. Con queste informazioni, la comprensione di ciò che effettivamente si sta andando a creare consente al progettista di determinare il più giusto approccio che deve tenere in considerazione il fattore costo-efficacia. Anche se l’impianto è stato progettato con sistemi di ridondanza uniformi e affidabili, il processo di creazione dovrebbe tenere conto dei requisiti dei Tier. Questo aiuterà a determinare le priorità di intervento per le operazioni di restore in caso di un’interruzione importante dei servizi.

2) Occhio alle dimensioni delle macchine

Nonostante il cloud sia un sollievo per i data center che devono installare nuovi armadi server e siano a corto di spazio, molte aziende mantengono ancora le operazioni mission-critical sotto il loro presidio diretto. La pianificazione della sala macchine dovrebbe includere ragionamenti concreti rispetto alle aree dove verrà allestito il data center e su come ci si dovrà comportare in caso di crescita. Non poche aziende hanno reintegrato in locale alcune operazioni che erano state demandate sul cloud dopo aver sperimentato problemi di costo e/o prestazioni di alcuni fornitori di servizi cloud.

Nel fare delle previsioni sullo spazio che si andrà ad occupare bisogna tenere presente che ci sarà una crescita indipendentemente dai carichi di potenza offerta e calore generato. Più piccolo è l’hardware meno spazio verticale si avrà bisogno ma l’altra faccia della medaglia è che questo hardware è più profondo. Nella scelta di armadio server con un’altezza standard meglio optare per quelli che hanno una profondità che varia da 42 o 48 pollici (da 1060 a 1200 millimetri) invece di quelli che offrono una profondità da che 36 pollici (900 millimetri). I data center richiedono ampie corsie per accedere facilmente a rack e attrezzature. Server con cabinet profondi 24 pollici (600 millimetri) consentono di ospitare un maggior numero di cavi, come quelli di alimentazione, senza bloccare il flusso d’aria per il raffreddamento. Le norme attuali raccomandano armadi con una larghezza di 30 pollici (760 millimetri). L’aumento combinato in profondità e larghezza dell’armadio server richiede più spazio per alloggiarlo a prescindere da una reale crescita dei cabinet dei server.

Più si inserisce altro hardware in un’armadio per ottenere prestazioni più elevate da ogni server, sarà necessario più alimentazione e maggiore sarà la quantità di calore da raffreddare. Virtualizzazione e consolidamento sono i principali fattori determinati da tenere in considerazione nella progettazione di un moderno data center. Operazioni complesse, richiedono molto spazio per installare i gruppi di continuità, unità di distribuzione dell’alimentazione e impianti di climatizzazione, molti dei quali sono inseriti all’interno dei rack rows. Anche se i requisiti di spazio dei data center, in generale, non sono aumentanti negli ultimi anni, i layout fisici, al contrario avranno sempre più bisogno di spazio.

È particolarmente difficile prevedere la crescita delle risorse in aziende che sono spesso coinvolte in fusioni o acquisizioni, così come nelle aziende che improvvisamente ottengono sovvenzioni per installare grandi sistemi di calcolo nei loro data center. Nell’impossibilità di poter fare previsioni accurate, una prospettiva realistica è quella di approntare spazi modulari che consentiranno il ridimensionamento “elastico” dallo spazio del data center. Questo tipo di flessibilità è la vera caratteristica che misura il successo nel design di un moderno data center.

3) Scalabilità non equivale sempre a crescita

Alcune aziende mantengono i data center come sono nonostante un numero elevato di clienti persi. Le istituzioni finanziarie hanno cicli di aggiornamento hardware brevi per mantenere sempre alto il picco di prestazioni. Le istituzioni accademiche si vedono integrare sistemi per la ricerca di grandi dimensioni senza preavviso. Ogni azienda quindi, può subire cambiamenti rapidi per vari motivi. Un alto “tasso di abbandono” (churn rate) richiede che il data center si possa regolare rapidamente e facilmente in base alle nuove esigenze. Il churn rate è facilmente quantificabile, basandosi sullo storico delle operazioni eseguite. Questa informazione influenza in modo significativo il grado di flessibilità nella progettazione di un data center. Ottenere le giusti informazioni consente di supportare le le mutevoli esigenze di elaborazione, mantenere l’efficienza energetica e minimizzarne i costi.

4) Energia per alimentare e per raffreddare

Una volta che i requisiti fondamentali per la guida di progettazione sono stati attuati, è il tempo di stabilire i parametri per la gestione dell’alimentazione necessaria e per il raffreddamento del data center

Evitate innanzitutto di misurare l’alimentazione necessaria con il metodo watt per metro quadrato, i data center odierni sono tutt’altro che uniformi a livello di energia necessaria. Progettare un sistema di alimentazione “in media” può dare origine a una capacità energetica inadeguata per alcuni data center, e una potenza esagerata per altri, con il conseguente aumento dei costi, sia nell’uno che nell’altro caso.

Sviluppare stime di consumo energetico dei server è molto semplice, o tramite ciabatte intelligenti o con una pinza pinza amperometrica da posizionare direttamente sul contatore. Misurare il consumo con una pinza amperometrica da un valore istantaneo e non una media nel tempo, ma può fornire una buona indicazione sul consumo del server e dare così la possibilità al progettista di dimensionare a dovere il sistema di alimentazione del data center.

5) Quanto può impattare lo stabile sui risultati

L’edificio dove sarà installato il data center ha un ruolo imprescindibile per progettare ed avere un design ideale. Anche edifici costruiti da zero hanno dei limiti pratici, ma quando è necessario utilizzare strutture esistenti le condizioni edilizie dell’immobile, spesso devastanti, fanno lievitare i costi per gli interventi necessari da effettuare. Colonne esistenti possono interrompere le linee dei server, con un conseguente layout di spazio non perfetto. I muri irregolari possono ridurre lo spazio e ridurre l’efficienza del layout. I solai possono richiedere rinforzi strutturali mentre l’altezza della stanza determina se è possibile installare un return air plenum per facilitare la circolazione dell’aria all’interno. Se non c’è la possibilità di creare un contro soffitto, il sistema di alimentazione, il vano per cavi, le tubazioni per il raffreddamento e l’illuminazione vanno tutte posizionate sul soffitto, e potenzialmente possono creare conflitti.

Anche le finestre sono un grave problema nei data center, e devono essere rimosse o coperte entro le specifiche di costruzione. Un accesso tramite montacarichi è obbligatorio, come un chiaro percorso nei vari corridoi è necessario per spostare senza incidenti preziose e costose apparecchiature. Le stanze dei data center devono sempre avere lo spazio disponibile per installare le torri di raffreddamento, gli scambiatori di calore e generatori di corrente. Questi grandi gruppi creano molto rumore, e i progettisti devono prendere le misure necessarie per garantire che non disturbano le persone nell’edificio o vicini di casa.

Non ci sono soluzioni di riserva per i data center. Anche i moduli container sono personalizzabili in una certa misura. Ma per i data center appositamente costruiti, il grande investimento da sostenere dovrebbe venire con un altrettanto ampio periodo di tempo destinato a prendere le decisioni migliori. Il consiglio è di seguire questa guida alla progettazione dei data center prima di stabile il budget e certamente prima della posa della prima pietra.

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