Modulo 1 Fundamentos Del Data Center-V3-PDF

7/23/2019 Modulo 1 Fundamentos Del Data Center-V3-PDF

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FUNDAMENTOS DEL

DATA CENTER

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Fundamentos del Data Center

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Diseo de Data Center

/INICTEL-UNI. 1 ed. Lima: INICTEL-UNI, 2014

343 p.

FUNDAMENTOS DEL DATA CENTER

Primera edicin

Elaborado por:

Bravo Asencios, Yuri Willam

Castaeda Snchez, Jorge

Galud Falcn, Julio Javier

Perez Astuhuaman, Brando Williams

Sakata Huayaney, Jorge Luis

INICTEL-UNI, 2014

Hecho en Per

Av. San Luis 1771

San Borja - Lima 41 - PERUTelf.: 626-1400 (7256)

www.inictel-uni.edu.pe

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informtico y electrnico sin la autorizacin de INICTEL-UNI.
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Nunca consideres el estudio como una obligacin, sino como una oportunidad

para penetrar en el bello y maravilloso mundo del saber"

Einstein


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INDICE DE CONTENIDO

1. Intro du cc in al Diseo de Data Center _________________________ 5

2. Data Cen ter ________________________________________________ 6

3. Estnd ares _______________________________________________ 22

4. Tipo s de Data Center _______________________________________ 31

5. Proces o de Diseo y Con str uc cin ___________________________ 41

6. Riesgo s Confiab il idad y Clasif icacin Tier _____________________ 51

7. Consid eracion es de ub icac in _______________________________ 79

8. Lay ou t y Diseo de una Sala de Cmputo _____________________ 96

9. Sub sis temas de un Data Center ____________________________ 120

10. Arq uitectu ra de TI en DC I ________________________________ 158

11. Desafos del Gerente TI en el Data Center, Arqu itec tu ras d e

Alm acenam iento y Servido res _________________________________ 159

12. Desafos de TI __________________________________________ 162

13. Arq uitectu ra de Redes ___________________________________ 169

14. Arq uitectura de Servido res y Almacenamiento _______________ 215

15. Sistemas de Potenc ia en DC I _____________________________ 252

16. Sistemas d e Potencia, Planif icacin ________________________ 253

17. Requi sito s, Topolo ga, Sistemas de res paldo ________________ 276

18. Fundamento s del Sistema de Distrib uc in de Energa: Sumin istro ,

Sub estac in, ATS, UPS y Bateras. _____________________________ 304

19. Fundamento s d el Sistema de Dis tribu cin de Energa: PDU, Sala de

Cmpu to, Equip os Mecnico s, Sistemas de Puesta a Tierra. ________ 325


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1. Introduccin al Diseo de Data Center

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Introduccin al Diseo de

Data Center

Captulo

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2. Data Center

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Un DATA CENTER es un edificio o parte de un edificio cuya funcin principal

es la de albergar una sala de servidores y sus reas de apoyo.

La figura 1 muestra la disposicin de las diferentes funciones asociadas con un

data center. La construccin de un data center requiere la integracin total de

todas las operaciones asociadas en la solucin final. A diferencia de otrosespacios de telecomunicaciones, los espacios del data center generalmente

contienen la mayor concentracin de equipamiento de alta tecnologa y los

servicios de apoyo que requiere estructuras de soporte de misin crtica en

todos los mbitos relacionados con el data center.

Estas estructuras de apoyo incluyen:

Mecnica.

Electricidad

Sanitario.

Telecomunicaciones.

Seguridad.

Gestin

Mantenimiento

Es importante reconocer todas las operaciones y disciplinas relacionadas con

el diseo de un espacio del data center comunicndose entre ellas sus

necesidades desde las etapas iniciales del desarrollo del proyecto y en todas

las fases de desarrollo e implementacin de un proyecto. El diseo final se

basa en un consenso viable de esos requisitos.

En este captulo se resumen las principales reas que requieren consideracin

en el diseo de centros de datos y ayudar al diseador asegurar que la

mayora de los parmetros relevantes de ingeniera han sido considerados e

identificados.

Se han emitido nuevos estndares para los centros de datos para ayudar al

diseador. Uno de estos estndares es ANSI/BICSI-002: Data Center Design

Standard and recommended Practices.

ANSI/BICSI- 002, proporciona recomendaciones que se complementa con

otros estndares de la industria desarrollados por TIA, CENELEC e ISO / IEC e

intenta evitar la duplicacin de contenidos ya tratados en otras normas y

directrices, proporciona referencias a otras normas y directrices en los que son

aplicables a los centros de datos. Esta norma de diseo se refiere

principalmente a los requisitos de instalacin y directrices relacionadas con la

aplicacin de diseo de centros de datos. La norma tambin incluye otros


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requisitos de instalacin y directrices para los centros de datos donde sea el

caso.

Normas y directrices que se aplican incluyen , pero no se limitan a, los

documentos de BICSI , Comit Europeo de Normalizacin Electrotcnica (

CENELEC ), el Instituto Nacional Americano de Estndares (ANSI), laAsociacin de la Industria de Telecomunicaciones (TIA), la Organizacin

Internacional de Normalizacin (ISO) , Internacional Comisin Electrotcnica

Internacional (IEC), la Asociacin Nacional de Fabricantes Elctricos (NEMA),

la Asociacin Nacional de Proteccin contra Incendios (NFPA), la Sociedad

Americana de Ingenieros de Calefaccin, Refrigeracin y Aire acondicionado

Engineers, Inc. ( ASHRAE) , Institute of Electrical and Electronics Engineers,

Inc. (IEEE ), T1E1 ( Alliance for Telecommunications Industry Solutions [

ATIS ] ) , Underwriters Laboratories Inc. (UL), la Sociedad Americana para

Pruebas y Materiales (ASTM ) , el Programa de Servicios de Desarrollo

Rural ( RDUP ) , Ley de Estadounidenses con Discapacidades (ADA),

Administracin de Seguridad y Salud (OSHA), Telcordia (Bellcore), y el Instituto

Europeo de Normas de Telecomunicaciones (ETSI)


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La siguiente lista identifica los elementos clave a tener en cuenta al desarrollar

un diseo para un DATA CENTER:

Ubicacin fsica y problemas de arquitectura

Dimensionamiento y capacidad de sala

Los sistemas elctricos

Vinculacin y conexin a tierra (puesta a tierra) de infraestructura


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La deteccin de fuego y humo, alarma y supresin

Calefaccin, ventilacin y aire acondicionado (HVAC)

Impacto ambiental, la eficiencia energtica y huella de carbono

Cableado de Telecomunicaciones

Canalizacin

Racks y gabinetes Equipos

Pautas de cableado de telecomunicaciones, la contencin de cable, los

Racks del equipo y gabinetes

Equipos de tecnologa de la informacin

Gestin de proyectos

Operacin y costos de propiedad

Estrategia de TI actual y futura

Aplicaciones y equipo soportado

Estrategia de las tecnologas de la informacin

El diseo del sistema de cableado para centros de datos Jerarqua Cableado estructurado para centros de datos

Redundancia y por niveles

La seguridad del DATA CENTER


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3. Estndares

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4. Tipos de Data Center

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5. Proceso de Diseo y Construccin

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6. Riesgos Confiabilidad y Clasificacin Tier

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NIVELES TIER

TIER I:Data Center de Infraestructura Bsica

TIER II: Data Center de Infraestructura con componentes de capacidadredundantes

TIER III: Data Center de Infraestructura con capacidad de mantenimiento

concurrente

TIER IV:Data Center de Infraestructura con capacidad tolerante a fallas

TIER I: Data Center de Infraestructura Bsica

El Objetivo del Tier I es soportar los requerimientos bsicos ambientales y de

energa en funcin a los Equipos de TI.

La infraestructura Tier I provee un ambiente mejorado en comparacin a un

ambiente de oficinas e incluye un ambiente dedicado para los Equipos de TI;

un Sistema de Energa Ininterrumpida (UPS) para filtrar los picos de energa

elctrica, cortes momentneos y bajadas en la tensin elctrica; equipos de

refrigeracin dedicados y funcionando aun despus de horas de oficina; y un

grupo electrgeno para proteger las operaciones de los equipos de TI de cortes

de energa prolongados.

Hay un alto riesgo de cada debido a eventos planificados y no planificados.

La infraestructura del Data Center podra estar fuera de servicio por razones de

mantenimiento programadas. Situaciones de urgencia pueden motivar paradas

ms frecuentes y errores de operacin o fallas en los componentes de su

infraestructura causarn la detencin del Data Center.

Se prevn 6 fallas en un periodo de 5 aos.

En total los cortes del sistema se estiman en 28.8 horas al ao.

La tasa de disponibilidad mxima del Data Center es 99.67% del tiempo.


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TIER II: Data Center de Infraestructura con componentes de capacidad

redundantes

El Objetivo del Tier II es proveer un nivel de confiabilidad mayor a Tier I, para

reducir el riesgo de cada debido a la falla de componentes.

Incluye capacidades de energa y refrigeracin redundantes para proveer un

amplio margen de seguridad contra interrupcin de los procesos de TI debido a

fallas en la infraestructura del sitio. Los componentes redundantes son

normalmente mdulos UPS, unidades de enfriamiento, equipos de disipacin

trmica, bombas, chillers y plantas de emergencia.

En el Tier II hay un riesgo moderado de cadas debido a los eventos

planificados y no planificados.

El mantenimiento en la lnea de distribucin elctrica o en otros componentes

de la infraestructura puede causar una interrupcin del procesamiento. Se

podran presentar 3 cortes de servicio de 12 horas cada uno en un periodo de 2

aos, por mantenimientos programados.

Se prev 1 falla en un periodo de 1 ao.

En total las cadas del sistema se estiman en 22 horas al ao.



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TIER III: Data Center de Infraestructura con capacidad de mantenimiento

concurrente

El Objetivo del Tier III es proveer confiabilidad adicional y capacidad de

mantenimiento para reducir los riesgos de cada debido a desastres naturales,

desastres por causas humanas, mantenimiento preventivos (planeados) y

correctivo.

Mantenimiento Concurrente significa que todos y cada uno de los componentes

de capacidad y distribucin necesarios para apoyar el ambiente donde se

encuentran los Equipos de TI pueden ser objeto de mantenimiento en forma

planificada sin que esto afecte la operacin de los Equipos de TI.

El efecto en la topologa de la infraestructura del sitio es que una va de

distribucin redundante de energa y enfriamiento es adicionada a loscomponentes crticos redundantes del Tier II.

En este tier, actividades no planeadas como errores de operacin o fallas

espontneas en la infraestructura pueden todava causar una interrupcin del

Data Center.

Se prev 1 falla en un periodo de 2.5 aos.

En total las cadas del sistema se estiman en 1.6 horas al ao.



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TIER IV: Data Center de Infraestructura con capacidad tolerante a fallas

El Objetivo del Tier IV es eliminar la interrupcin del servicio ya que provee

capacidad para realizar cualquier actividad planeada sin interrupciones en las

cargas crticas, pero adems la funcionalidad tolerante a fallas le permite a la

infraestructura continuar operando aun ante un evento crtico no planeado.

La infraestructura de un Data Center Tier IV se construye sobre un Tier III,

adicionando el concepto de Tolerante a Fallas a la Topologa de infraestructura

del sitio. Similar a la aplicacin de conceptos sobre Mantenimiento

Concurrente, Tolerante a Fallas se extiende a todos y cada uno de los sistemas

o componentes que apoyan las operaciones de los Equipos de TI.

Los sistemas suelen ser automatizados para reducir las posibilidades de error

humano y cuentan con personal 24x7. Se requiere de personal conentrenamiento riguroso para atender cualquier contingencia.

Se prev 1 falla en un periodo de 5 aos.

En total las cadas del sistema se estiman en 0.8 horas al ao.

La tasa de disponibilidad mxima del data center es 99.99% del tiempo.


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7. Consideraciones de ubicacin

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Consideraciones de

ubicacin

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Seleccin del Sitio

La seleccin de un sitio del Data Center es un proceso complejo que

implica un gran nmero de variables. En muchos casos, es prudente utilizar

un consultor de seleccin del sitio que tiene la experiencia, los contactos y

herramientas de evaluacin necesarias para llevar a cabo un complejo

proceso de seleccin del sitio. Una buena prctica es trabajar a travs de

un proceso interno que establece los criterios de seleccin ms

importantes, y que asigna ponderaciones o grados de importancia a los

criterios. Los resultados de este proceso se pueden utilizar como una base

para las conversaciones con los posibles consultores. Los siguientes son

los principales criterios que deben ser considerados en el proceso de

seleccin del sitio:

Consideraciones de recursos humanos - se relacionan con el perfilde la mano de obra en el rea del sitio. Es un criterio muy

importante es si los Data Center ser totalmente atendido por

personal propio, y baja en importancia (ponderacin), como el

nmero de personas que ser atendido en el centro de datos

disminuye. Se convierte en un no factoriales si tiene planes para

ejecutar un "Lights Out" centro de datos. Factores tales como las

habilidades disponibles en el mercado local , el trabajo que

prevalece tarifas y distancias de trayecto son algunas de las

consideraciones importantes.

Conectividad de red - es importante asegurar que los tiempos derespuesta son suficientes para todas las reas de la empresa que

necesitan tener acceso a los sistemas del centro de datos. Hoy en

da , la conectividad de alta velocidad est disponible en la mayora

de las reas en la mayora de los pases , sin embargo , usted debe

verificar la disponibilidad para garantizar no hay sorpresas . Esto es

especialmente importante ya que las empresas se convierten en un

alcance mundial y ya que sus centros de datos deben ser

compatibles con muchos continentes . Factores tales como la

distancia a la fibra del tronco lneas , la disponibilidad de mltiples

operadores , confiabilidad de la red y las opciones para fibra oscura

son algunos de las consideraciones importantes que deben

examinarse .

Utilidades - es una consideracin crtica , sobre todo en una poca

de aumento de las tasas y de la demanda de energa. Algunas

reas del mundo pueden no tener la capacidad suficiente para

abastecer las necesidades de una de datos grande centro . Otros

recursos, como el agua y el gas natural , tambin pueden ser

importantes . Factores tales como las tarifas de electricidad y

capacidad, la fiabilidad de la fuente de alimentacin , el acceso a las

redes de energa dual y tarifas elctricas proyectadas son ejemplos

de consideraciones importantes que deben ser examinados.


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Las preocupaciones ambientales - es relativamente un nuevo

conjunto de criterios para la seleccin del sitio y se centra sobre el

medio ambiente , debido al nuevo nfasis en las emisiones de

gases de efecto invernadero y otros preocupaciones ambientales .

Factores tales como la aplicacin para el uso de tecnologas de

enfriamiento libre , situado donde son posibles y locales el uso desoluciones de energa renovable (elica, solar, etc ) uso las

empresas de servicios ' de la energa renovable , son ejemplos de

las consideraciones importantes a tener en

Centro de datos y personal de seguridad / seguridad / acceso - es

otro criterio muy importante, ya que aborda la seguridad del sitio del

centro de datos , y la seguridad y accesibilidad para el personal

residente. Los desastres naturales no slo puede afectar a la

seguridad del personal , sino que tambin tendrn un impacto en

gran medida la capacidad del centro de datos para continuar

operando en la cara de un desastre natural local. Posible prdida deaccesibilidad al centro de datos podra ser causada por un solo

puente o camino est cerrado , el cual significa problemas para las

operaciones del centro de datos.

acceso de servicio pblico - es un criterio que a menudo se pasa por

alto. Se trata de la medida, el sitio diana es capaz de ser reparado (

rpidamente) por los primeros respondedores , tales como

incendios, polica y servicios de ambulancia . Esto podra ser un

problema si el sitio es muy remota o rural , donde lo normal los

servicios pblicos son escasos y no son fcilmente accesibles .

Servicios a empresas - se refiere a aquellos servicios necesariospara apoyar las operaciones del centro de datos, como el acceso a

los proveedores de TI , equipos de instalacin y mantenimiento de

proveedores , servicios de telecomunicaciones , y otros servicios

logsticos , tales como camiones o los servicios de entrega .

Calidad de factores de la vida - son aquellas en el rea del sitio que

se relacionan con los empleados de la dotacin de personal de los

datos centro . Si el centro de datos tendr un complemento

importante de tcnica, profesional y personal directivo , entonces es

prudente considerar los factores de calidad de vida. Esto es

particularmente relevante si otras operaciones sern colocated en el

centro de datos, como las operaciones de red , pruebas y personal

de desarrollo , help desk, o uno o ms departamentos de la

organizacin de TI . Esta rea disminuye en importancia

(ponderacin ), como el nmero de personas que se encuentra en el

centro de datos disminuye. Se convierte en un no factoriales si tiene

planes para ejecutar un centro de datos de apagar las luces .

Factores tales como la vivienda asequible , la propiedad y el estado

y las tasas de impuesto sobre la renta locales , recreativas y

equipamientos culturales y la calidad de las escuelas locales son

ejemplos de consideraciones importantes para ser examinado .


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Incentivos - son importantes porque muchas regiones ofrecen

incentivos econmicos para atraer a un "alto operacin final " , como

un centro de datos, a sus comunidades. Esto es particularmente

cierto si un recuento significativo estar residiendo en el centro de

datos. Los incentivos podran incluir el impuesto deducciones ,

crditos de energa , crditos de inversin y subvenciones.Asegrese de que las tasas de impuestos especiales no se ser a

corto plazo y desaparecen despus de haber invertido en la zona.

Como parte de la bsqueda del sitio , IT los gerentes deben ponerse

en contacto con la agencia de desarrollo econmico local en el rea

de destino para determinan lo que se pueden aplicar los incentivos.

Una cuestin accesoria se refiere a la facilidad de manejo de las

autoridades locales en relacin con la zonificacin , permisos, etc

municipios en ciertas partes del mundo son extremadamente

burocrtico , por lo que este debe ser considerado en la categora

de los incentivos. las condiciones del mercado de bienes races - varan mucho de

una zona a otra , por lo tanto , es importante establecer el perfil de

los mercados para las regiones seleccionadas en consideracin.

parmetros de construccin y adquisicin - implicarn una serie de

parmetros que incluyen el tipo del edificio ( industrial, en el grado,

de gran altura se prefiere ) , las tasas de alquiler , trminos ,

opciones y otros consideraciones en la especificacin de la

construccin, y de un contrato de arrendamiento o contrato de

compra punto de vista .


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8. Layout y Diseo de una Sala de Cmputo

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