Come progettare un data center: 13 punti chiave

 

 

Come progettare acentro dati? Sapete quali sono i punti chiave nel processo di progettazione e costruzione di un data center? La progettazione di un data center si riduce a 13 decisioni prese nel giusto ordine: ubicazione del sito, numero e dimensioni dei rack, livello di livello, densità di potenza media per rack, configurazione di UPS e batteria, coinvolgimento di O&M e progettazione di sistemi integrati per alimentazione, raffreddamento, cablaggio, soppressione degli incendi, controllo degli accessi e monitoraggio. Ottienili subito prima dell'inizio della costruzione e il resto della costruzione seguirà un percorso chiaro. Sbagli - o saltali - e ti ritroverai di fronte a retrofit costosi, infrastrutture con prestazioni insufficienti e una struttura che non soddisfa mai del tutto le esigenze operative.

Questa guida analizza tutti i 13 punti chiave del processo di progettazione e costruzione del data center, attingendo all'esperienza sul campo-reale per mostrare non solo cosa fare, ma anche quali trappole evitare in ogni fase. Analizziamoli.

 

 

L'analisi delle condizioni climatiche del sito del nuovo data center è fondamentale. Ciò aiuta a determinare le misure di raffreddamento più adatte, tra cui refrigeratori-raffreddati ad acqua, aria condizionata a refrigerazione meccanica,economizzazione air-side, raffreddamento ad aria indiretto e raffreddamento adiabatico-tutti volti ad aiutare la struttura a raggiungere untarget PUE inferiore.

Il numero di rack determina i requisiti di spazio del data center. Un rack IT tradizionale misura 600x1000 mm (larghezza x profondità). Una stanza di 100- metri quadrati può ospitare circa 50 rack di questo tipo. Naturalmente, i rack sono disponibili in altre dimensioni. Conoscere le dimensioni e la quantità degli scaffali consente una stima semplice dello spazio richiesto.

Il livello di livello del data center ne determina i requisiti di ridondanza e i percorsi di distribuzione dell'alimentazione. Per un data center di livello 2, è sufficiente implementare un'architettura "N+1" per la ridondanza di alimentazione e raffreddamento. Una struttura di livello 3, tuttavia, in genere include una ridondanza di raffreddamento "N+1",ridondanza con doppia alimentazione (2N).e distribuzione dell'alimentazione a doppio percorso indipendente-ai rack. Pertanto, la comprensione del livello di livello determina la progettazione della ridondanza necessaria.

È importante progettare la capacità energetica del data center in base adensità di potenza media, non la potenza di picco. ILdensità di potenza media per rackmoltiplicato per il numero di rack equivale al carico IT massimo del data center. A questo, aggiungere il consumo energetico dei sistemi di alimentazione, dei sistemi di raffreddamento, degli interruttori, dei dispositivi di archiviazione e di altri sistemi ausiliari della struttura. Per evitare costi eccessivi e sfruttare appieno l'impianto elettrico-garantendo spazio e alimentazione di dimensioni adeguate-astrategia modulareè saggio. Riduce i costi senza sacrificare la flessibilità di espansione futura.

Assolutamente. In generale, si dovrebbe ottenere quanto segue:
UN. Il coinvolgimento di O&M nella pianificazione in fase- iniziale compensa le potenziali lacune dei progettisti nella conoscenza operativa del sistema, migliora la qualità della progettazione ed evita o elimina i difetti di progettazione.
B. Il coinvolgimento di O&M garantisce che i requisiti della fase operativa- siano pienamente considerati durante la pianificazione.
C. Il coinvolgimento dell'O&M consente al personale di comprendere a fondo la struttura del sistema, i punti deboli dell'affidabilità, i problemi legacy e i rischi potenziali, migliorando così la qualità dell'O&M e consentendo piani di manutenzione e aggiornamento ben-fondati.

 

 

Per problemi derivanti dall'incapacità di distinguere tra tendenze, preferenze, limitazioni e vincoli-e dalla mancata adesione ai principi di progettazione scientifica-viene offerto il seguente consiglio:
UN. Evita di lasciare che i singoli-responsabili delle decisioni durante le approvazioni e i processi decisionali-taglino o modifichino le funzioni chiave in base alle opinioni personali, con il risultato che il data center fornito non riesce a soddisfare le esigenze operative e di manutenzione.
B. Evita azioni guidate da pregiudizi, preferenze o interessi acquisiti. Durante la pianificazione, alcuni fornitori potrebbero influenzare lo sviluppo del progetto e la scelta delle apparecchiature esagerando le prestazioni o utilizzando una terminologia fuorviante.

 

 

Rack per serverpotrebbe richiedere il 100% di alimentazione CC, il 100% di alimentazione CA o una combinazione. Ad esempio, un data center costruito per la colocation potrebbe necessitare di un sistema di alimentazione CA (UPS), mentre una struttura di telecomunicazioni potrebbe richiedere un sistema di alimentazione CC. Sapendo questo si determinano le dimensioni e la scala richieste del sistema DC o UPS. Quando si utilizzano batterie di riserva, una configurazione basata su aTempo di scarica di 15 minutiè raccomandato. Questo approccio non aumenta in modo significativo la spesa in conto capitale ed è più-efficace in termini di costi, anche se la logica può sembrare controintuitiva. Le aziende dovrebbero concentrarsi sul miglioramentoridondanza del generatore di backuppiuttosto che sprecare fondi per una capacità eccessiva della batteria.

 

 

 

Il settore soffre di una sottovalutazione della pianificazione/progettazione e di un’eccessiva enfasi sulla costruzione, riscontrabile principalmente in:
UN. Costruire prima l'involucro dell'edificio e poi progettare il data center, creando notevoli difficoltà di progettazione.
B. Il diffuso fenomeno delle ristrutturazioni inizia immediatamente dopo la costruzione della sala server e l'installazione delle apparecchiature.
C. Selezione dell'attrezzatura prima di finalizzare la progettazione, con conseguente sostituzione dell'attrezzatura prima dell'uso perché l'attrezzatura acquistata non soddisfa i requisiti di progettazione o le condizioni del sito.
D. Strutture edilizie che non riescono a soddisfare le esigenze di layout del data center, con conseguente zonizzazione inadeguata dei locali; unità esterne di climatizzazione non installabili o troppo distanti; e una distanza eccessiva tra la centrale elettrica e la sala computer principale, che aumenta la complessità, i costi e riduce l'affidabilità.

 

 

Un sistema è composto da tre parti di installazione e sette parti di manutenzione. Qualsiasi attrezzatura può guastarsi euna riparazione rapida è fondamentale per migliorare la disponibilità. Trascurare la manutenibilità e la riparabilità appare come:
UN. Mancata considerazione dell'accesso e dello spazio per la manutenzione futura durante la pianificazione-ad esempio, apparecchiature posizionate troppo vicino alle pareti, batterie contro le pareti, disposizione inadeguata dei cavi, condutture o passerelle per cavi che bloccano le canaline sopraelevate-a bassa tensione che impediscono la riparazione e spazio inadeguato per gli strumenti.
B. Durante i guasti, le forniture di emergenza e i ricambi non possono essere spostati rapidamente e non c'è spazio di lavoro per sostituire i componenti difettosi, ritardando la risoluzione e causando potenzialmente incidenti gravi.
C. Non considerare la ridondanza del sistema durante la manutenzione delle apparecchiature dopo un guasto.
D. Non massimizzare l’automazione per ridurre l’intervento manuale, riducendo così l’incertezza e l’incontrollabilità inerenti alle procedure manuali.

 

 

Disponibilità del sistemaè il parametro fondamentale nella pianificazione dei data center, ma i progetti spesso mancano di basi scientifiche, come risulta evidente da:
UN. Sebbene i calcoli sull'affidabilità vengano eseguiti per vari sistemi durante la pianificazione, gli istituti di progettazione e i singoli progettisti attualmente non dispongono di metodologie e fonti di dati unificate, il che porta a definizioni e risultati diversi per il livello di progettazione e l'affidabilità dello stesso data center.
B. Esistono casi in cui la pianificazione e la costruzione procedono per prime e il livello di progettazione viene sottoposto a-ingegneria inversa dopo il completamento, quindi promosso agli utenti in base a questo standard derivato. Questo è il classico caso di mettere il carro davanti ai buoi; spesso, alcuni difetti chiave peggiorano il livello di valutazione anche se la maggior parte del progetto soddisfa i requisiti.
C. Concentrarsi solo sulla disponibilità di singoli dispositivi o sottosistemi ignorando il modo in cui le interdipendenze influiscono sulla disponibilità complessiva del sistema.

 

 

Durante la pianificazione iniziale, definire soggettivamente obiettivi ambiziosi per il data center-perseguendo irrealisticamente livelli su larga scala e ad alta disponibilità, elevata densità di potenza in rack e basso PUE - è problematico. Quando la progettazione dettagliata segue senza un’analisi rigorosa dei principi di pianificazione, i piani e le misure specifici non si allineano con la visione generale. I risultati sono:
UN. Le esigenze effettive non chiare e la mancanza di prerequisiti fattibili portano a ripetute modifiche alla progettazione, sprechi di costi e allungamento significativo dei tempi.
B. Le sale completate e operative sono sottoutilizzate a causa della mancanza di domanda prevista o perché le condizioni della stanza non soddisfano le esigenze degli utenti, richiedendo ulteriori ammodernamenti.
C. Le funzionalità pianificate non vengono realizzate: la disponibilità del sistema è insufficiente, la soluzione di raffreddamento non supporta la densità di rack prevista, i generatori non supportano il funzionamento continuo o una progettazione eccessiva-mantiene il PUE ostinatamente elevato.

 

 

Un errore comune nel settore, soprattutto tra i progettisti, è dare priorità alle apparecchiature rispetto ai sistemi e concentrarsi sui dettagli trascurando il quadro più ampio. Ciò si manifesta come:
UN. Selezionando prima le specifiche delle apparecchiature, i modelli o anche i produttori, quindi adattando il design di conseguenza.
B. Progettare il sistema di alimentazione per la ridondanza 2N (il livello di disponibilità più elevato) ma ottenerlo solo perUPS, lasciando-errori puntuali nel percorso di distribuzione complessivo.
C. Progettare l'intero sistema come un sistema di alto livello-ridondante/tollerante ai guasti-ma alimentando le apparecchiature di raffreddamento tramite un unico percorso.
D. Fornire un generatore diesel di riserva CA senza funzionalità di avvio automatico, riflettendo la mancanza di comprensione del fatto che il raffreddamento continuo è essenziale per il funzionamento continuo del sistema.

 

 

Questo è fondamentale per una pianificazione e una progettazione di alta-qualità.
UN. Molti problemi sorgono durante la costruzione perché la pianificazione non tiene sufficientemente contoimplementazione graduale e specifica per disciplina-e il coordinamento tra i diversi mestieri. Ciò si traduce nel fatto che i data center consegnati non riescono a soddisfare le esigenze aziendali e di manutenzione, richiedendo talvolta ingenti investimenti per essere riparati.
B. I designer spesso si concentrano esclusivamente sul proprio ambito, mancando di una visione olistica di come il loro lavoro si interfaccia con altre discipline, il che porta a conflitti e lacune.
C. I pianificatori potrebbero valutare erroneamente la futura crescita aziendale, prestando poca attenzione alla futura gestione ed espansione della capacità.
D. La scarsa familiarità con le risorse circostanti e l’ambiente fisico porta a progetti con scarsa implementabilità o che creano gravi difficoltà per le operazioni successive.

 

 

 

Molte altre questioni meritano di essere prese in considerazione nel processo di costruzione di un nuovo data center. Tuttavia, l'esperienza del settore dimostra che padroneggiare questi 13 punti chiave durante il processo di progettazione e costruzione aiuta a garantire che il risultato finale sia strettamente allineato alle reali esigenze degli utenti - una lezione da cui vale la pena imparare.

 

 

 

Domande frequenti: progettazione e costruzione di data center - 5 risposte alle domande chiave

 

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