Centro Computo

Se definen seis componentes principales en un centro de data

• Instalaciones de entrada.
• Sala de equipos.
• Canalizaciones de montantes o backbone.
• Armarios de telecomunicaciones o salas de telecomunicaciones.
• Canalizaciones horizontales.
• Áreas de trabajo.

Para poder tener el Equipamiento Físico se necesita que la construcción del Data Center tenga por lo menos:

• Diseños de integración cumpliendo con estándares de calidad internacional
• Coordinación, supervisión y ejecución de obras civiles y pisos técnicos con Ingenieros capacitados y certificados.
• Parámetros enfocados en garantizar instalaciones de DATACENTER con sistemas confiables.
• Acondicionamiento de salas con eficiencia energética, Implementación de equipos que permitirán la continuidad operacional.

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE DATA CENTER BAJO ESTÁNDARES

Los prerrequisitos para las instalaciones de obra civil en un Data Center son:

• Puerta de acceso al personal, de emergencia y de acceso a equipos dentro del CPD. Hechas con materiales clase F90, tener barra antipánico y un mecanismo de cerrado automático.
• Piso Técnico modular y removible, con materiales no combustibles. No deberá estar fabricado de láminas “electro-plateadas” de las que se desprenden partículas de Zinc.
• Se debe garantizar el enfriamiento continuo en un evento de falla del suministro de energía eléctrica.
• Monitoreo ambiental para verificar en todo momento el cumplimiento de los parámetros.
• Entre otros.

PARA SEGURIDAD

• Se impedirá el ingreso de: calor, humos, vapores, humedad y polvo.

• Señalización: alarmas audibles y visibles en caso de incendio.

• Detección de fuego: detectores de humo o multicriterios (humo y temperatura) en el ambiente.

• Es necesario un extintor portátil para combatir fuego tipo C (fuego eléctrico).

• Circuito Cerrado de Televisión, sistema de video vigilancia.

• Video vigilancia: cámaras internas y externas al Data Center con sistema PTZ8 y que operen con bajo nivel de luz.

DETECCIÓN Y EXTINCIÓN DE FUEGO

• Detectores de Calor.
• Detectores de Humo.
• Detectores de Gases.
• Detectores de Llamas.
• Estación Manual.
• Extintores o Matafuegos Manuales.
• Rociadores de Agua.
• Sistemas de Conducción de Agua.

SISTEMAS DE SEGURIDAD

• Circuito Cerrado de Televisión (CCTV).
• Control de Acceso.

1.- Tarjeta controladora.

2.- Lectoras y tarjetas.

3.- Sensor.

4.- Chapa Magnética o contra eléctrica.

5.- Botón de Salida.

6.- Pc y Software.

SEGURIDAD FÍSICA

Para la seguridad fisica hay que establecer políticas y procedimientos, para evitar interrupciones prolongadas del servicio por cualquier problema que ocurra hasta que el servicio es restaurado.

Para esto se tiene que tener en cuenta lo siguiente:

• Un solo punto de acceso al cliente protegido por personal de seguridad las 24 horas al día.
• Cámaras de seguridad ubicada en los exteriores e interiores del edificio.
• Sistema de monitoreo continuo en el DataCenter.
• Ya que el DataCenter esta conectado constantemente al fluido eléctrico y que muchas veces los elementos de éstas generan disipación de calor, lo ideal es que no se tenga objetos inflamables como pueden ser plásticos, cintas magnéticas, cartones, papeles.

EJEMPLO DE TABLA COMPARATIVA DE SISTEMAS BIOMÉTRICOS

SEGURIDAD LÓGICA

Es la aplicación de barreras y procedimientos que resguarden el acceso a los datos y sólo se permita acceder a ellos las personas autorizadas para hacerlo.

SEGURIDAD SOCIAL

Las personas son el eslabón débil en la ciberseguridad, según un reporte de la compañía de seguridad Sophos el 63% de los administradores de sistemas están preocupados porque empleados comparten demasiada información personal a través de las redes sociales, lo que pone a su infraestructura corporativa y los datos sensibles almacenados en ella en riesgo.

ENERGIA ELECTRICA EN UN CENTRO DE COMPUTO

Uno de los requisitos fundamentales de mayor exigencia en un centro de computo es tener un sistema eléctrico en óptimas condiciones ya que de este dependerá la permanencia y salvaguarda de los equipos que están en el.

Todo centro de datos debe contar con circuitos dedicados al mismo con centros de carga alimentando cada espacio.

REQUERIMIENTOS DE ENERGIA ELECTRICA

Todos los centros de computo están sujetos a frecuentes cambios de corriente, cortes y variaciones de corriente, esto implicaría fallas en los equipos por lo que es importante tomar todas las medidas del caso.

Para garantizar esto se debe tener en cuenta la alimentación de las distintas fuentes de energía que se encuentren disponibles de manera independiente o a través de mallas de energía, Algunos requerimientos son:

• Cuarto eléctrico
• Sistemas de respaldo eléctrico
• Cantidad de energía

CUARTO ELÉCTRICO

El cuarto eléctrico tiene que ver con el suministro de la energía para todo el centro de datos, este incluye los paneles, conductores y algunos tipos de receptores.

Hay que tener en cuenta si el centro de datos está distribuido en diferentes sitios los voltajes de operación pueden variar de un lugar a otro. Aquí también se enmarcan los sistemas de respaldo eléctrico

SISTEMAS DE RESPALDO ELÉCTRICO

Incluye todos los sistemas de respaldo eléctrico responsables de suministrar el flujo eléctrico al

centro de datos ante cualquier falla por cualquier razón. Este sistema incluye baterías grandes

conocidas como fuentes ininterrumpidas de corriente o también conocidas como generadores

eléctricos, es importante determinar también la capacidad del generador que va a operar en el

centro de datos

CANTIDAD DE ENERGIA

La cantidad de energía, número de breakers, y como el centro de datos es cableado, son

todos dependientes de las necesidades de los equipos planeados a ser ubicados en el

piso. Cuando se conocen las especificaciones de energía y los requerimientos de todos

los dispositivos, se puede calcular y comenzar por el diseño del sistema de energía

ENERGIA DE RESPALDO

El sistema eléctrico de un centro de datos debe contar con al menos un Sistema de Energía Ininterrumpible (UPS) y una planta de emergencia (generador) dedicados al mismo. La planta debería ser “grado computadora”.

Un sistema de monitoreo es recomendado para el (los) UPS y la(s) planta(s) de emergencia.

Segun el tamaño físico y cantidad de equipamiento podríamos considerar las siguientes configuraciones de UPS:

• N o Tier 1: Un UPS con tecnología doble conversión con capacidad del 100% de la carga conectado a una planta de emergencia compartida

• N+1 o Tier 2: Dos UPS´s con tecnología doble conversión en configuración paralelo redundante o redundante aislado con capacidad del 100% de la carga y redundancia al 100%, conectados a una planta de emergencia exclusiva para el centro de datos.

• Tier 3 y Tier 4: Dos o más UPS´s con tecnología doble conversión en configuración redundancia distribuida con capacidad del 100% de la carga y redundancia al 100%, conectados a una planta de emergencia exclusiva para el centro de datos. Dos acometidas eléctricas con alimentación separada por compañía de luz (sistema + sistema).

Es muy común que cuando se habla de problemas con la red eléctrica, principalmente con problemas de variación del voltaje se piense en un estabilizador o regulador como la mejor alternativa, pero únicamente es justificable tal razonamiento si se desconoce lo que es un sistema ininterrumpible de energía.

Los UPS (uninterrumpibles power supplies) ó sistemas ininterrumpibles de energía, son equipos destinados a garantizar una tensión segura y libre de perturbaciones eléctricas para distintos tipos de consumos con red eléctrica presente y durante un lapso de tiempo frente a un corte de energía.

Los UPS en sus primeros días eran equipos que tenían únicamente la función de entregar energía eléctrica frente a un corte de luz, sin que los consumos notaran la interrupción del suministro y seguir operando durante un tiempo determinado por la capacidad de una batería.

El avance tecnológico hizo que los consumos tuviesen requerimientos más estrictos y los UPS debieron adaptarse a estos, siendo hoy en día, sistemas muy complejos que eliminan todo tipo de perturbaciones de la línea eléctrica y garantizan que los consumos no se vean afectados e inclusive ni se enteren que la instalación eléctrica sufre de tales anomalías.

PERTURBACIONES ELECTRICAS

Las perturbaciones eléctricas más comunes son:

Caída de tensión: son reducciones en los niveles de tensión por instantes pequeños ó por lapsos. Son uno de los defectos energéticos más comunes y generan el 87 % del total de daños en equipamiento y producción, paralizando empresas por completo.

Apagón: Perdida total de energía eléctrica. Las razones pueden ser variadas, es más pueden ser locales o totalmente ajenas a una instalación siendo responsabilidad de la empresa distribuidora, pero alguna de las razones más comunes son una excesiva demanda de energía que supere la capacidad de la prestataria, problemas climatológicos como rayos, hielo en líneas de alta tensión, fuertes lluvias e incluso inundaciones.

PERTURBACIONES ELECTRICAS

Sobretensiones transitorias: Se llama así al aumento momentáneo de la tensión Comunmente es causada por el apagado de consumos de alta potencia como motores de aire acondicionado o bombas.

Ruido eléctrico: técnicamente se lo conoce con el nombre de interferencia lectromagnética e interferencia de radio frecuencia.

Picos de tensión: también conocidos como impulsos, son aumentos bruscos de tensión,

(semejantes a la fuerza de una avalancha) que arrasan con todos los equipos conectados

a la red eléctrica en segundos destruyendo las fuentes de los equipos de TI

Sistema de Enfriamiento

Cuando se diseña la infraestructura para el enfriamiento de un centro de datos, debe ser determinada en base a 2 criterios:

Que temperatura debe mantenerse.

Que se necesita para enfriar el centro de datos.

Se necesita saber cuánta energía utiliza en el centro de datos y el tamaño del cuarto.

• La temperatura debe estar relacionada con la cantidad de servidores y dispositivos asociados al funcionamiento y operación del centro de datos.

• Para esto hay que fijarse en las recomendaciones de temperatura con las que vienen los servidores.

• La humedad debe estar entre 45% o 50%.

Tipos de Arquitecturas

• Enfriamiento de Sala
• Enfriamiento por Hilera
• Enfriamiento por Rack
• Enfriamiento Mixto

Enfriamiento de Sala

Las unidades CRAC o Aire Acondicionado para Sala de Computo funcionan para disipar la carga térmica total de la sala.

La arquitectura puede constar de una o más unidades de aire acondicionado.

Enfriamiento por Hilera

Las unidades CRAC se asocian con una

hilera y, a los efectos del diseño, se consideran unidades dedicadas a una hilera. Las unidades CRAC pueden montarse en altura o debajo del piso.

El trayecto del aire es más corto y mejor definido. Además, la circulación de aire es mucho más predecible, puede utilizarse toda la capacidad nominal de la unidad CRAC y se logra una mayor densidad de potencia.

Enfriamiento por Rack

Las unidades CRAC se asocian con un rack, el montaje de

las unidades CRAC se realiza directamente dentro de los racks de IT o en dirección a

ellos.

El trayecto del aire es aun más corto y mejor definido, de modo que la circulación de aire es totalmente inmune a cualquier variación de la instalación o restricción de la sala.

Enfriamiento Mixto

Los equipos de enfriamiento por hilera o por rack aíslan los nuevos racks de alta densidad con gran eficacia y los transforman en “térmicamente neutros” para el sistema de enfriamiento de la sala existente. De esta manera, es posible agregar cargas de alta densidad a un centro de datos de baja densidad, sin necesidad de modificar el sistema de enfriamiento de la sala existente.

Al implementar este enfoque, da como resultado la misma arquitectura mixta.

Tamaño de un centro de datos

El centro de datos debe ser diseñado de tal manera que se acomode a los distintos diseños de hardware, requerimientos y posiblemente a diferentes fabricantes

Pero, ¿Qué tan grande tiene que ser un centro de datos? Es la primera pregunta que surge cuando se inicia un proyecto que incluye todo el entorno de servidores.

Tamaño de un centro de datos

El diseño de un centro de datos es dependiente del balance de un conjunto de capacidades:

* Capacidad del Centro de Datos: energía, enfriamiento, espacio físico, balance del peso, ancho de banda o conectividad y capacidades funcionales.

* Capacidad de los Equipos: los distintos dispositivos, típicamente montados sobre los racks, que pueden poblar el centro de datos en gran número.

Dependiendo del sitio seleccionado para el centro de datos, uno de los conjuntos de capacidades usualmente va a determinar el otro.

Tamaño de un centro de datos

Determinar el tamaño de un centro de datos en particular es un reto y las tareas esenciales deben ser realizadas correctamente si el espacio a ser asignado va a ser productivo y va a tener un costo-efectivo para la empresa.

Muchos aspectos contribuyen a determinar qué tan grande o pequeños va a ser el ambiente de servidores incluyendo:

• La cantidad de gente que trabajará ahí

• El número y tipo de servidores y otros equipos que el centro de datos hospedará.

• El tamaño de las áreas alrededor del cuarto de servidores que van a depender de la infraestructura en planeación.

Tamaño de un centro de datos

La mejor práctica es diseñar el centro de datos con un tiempo de vida de algunos años e intentar expandir el entorno de los servidores cuando estos prácticamente llenen el centro de datos. Mantenga en mente las ventajas y desventajas de tener un centro de datos grande y uno pequeño.

El siguiente es uno de los métodos de diseño de un centro de datos para determinar la capacidad del mismo basado en el diseño de los RLU´s o Rack Location Units, por sus siglas en inglés, y para determinar el espacio necesario se va a explorar el método basado en el número de empleados y en el número de equipos para determinar el tamaño del centro de datos.

Método del tamaño basado en empleados

Una buena manera de comenzar para determinar el tamaño del centro de datos es el determinar el número de empleados que se alojarán en el centro de datos, donde cada uno de ellos ocupará un lugar en el centro. Cuando se utiliza este método, hay que contar únicamente aquellos empleados cuyos roles o actividades están asociados al centro de datos tanto con servidores como con dispositivos de red.

Método del tamaño basado en equipos

Se puede redefinir este criterio en base al número y tipo de servidores que va a hospedar el centro de datos.

La primera cosa que realizar es determinar las dimensiones, peso y forma de los equipos.

La tendencia actual es la de fabricar los servidores más compactos, es decir, más pequeños en la altura pero más largos que otros modelos, lo cual puede incrementar la profundidad que tengan las columnas de servidores en el centro de datos.

Sistema Estructurado de cableado

Un sistema para administrar la gran longitud de cables que conectan cada máquina en un centro de datos a la energía, las redes, los dispositivos y los recursos. Es común que los centros de datos tengan un piso elevado para facilitar el acceso a los cables. Alternativamente, algunos sistemas de cableado cuelgan del techo.

Elementos

Cableado horizontal

Este es el encargado de llevar la información desde el distribuidor de piso hasta los usuarios.

El cableado horizontal posee un núcleo sólido normalmente hecho de cobre, por lo tanto, se deberá evitar que este se tuerza y deberá estar ubicados detrás de muros para no tener contacto con él.

El cableado horizontal incluye:

• Cables horizontales.

• Tomas/conectores de telecomunicaciones en el área de trabajo.

• Terminación mecánica.

•Interconexiones horizontales localizadas en el cuarto de telecomunicaciones.

Cableado vertical

El cableado vertical, también conocido como backbone o cableado troncal, es el encargado de crear interconexiones entre los cuartos de equipo, cuartos de entrada de servicios y cuartos de telecomunicaciones.

Este está conformado por cables verticales, conexiones cruzadas principales e intermedias, terminaciones mecánicas y cordones de parcheo para conexiones cruzadas.

Componentes

PATCH CORD

Se producen en muchos colores para facilitar su identificación.

En cuanto a longitud, los cables de red pueden ser desde muy cortos (unos pocos centímetros) para los componentes apilados, o tener hasta 100 metros máximo.

patch panel

El Patch Panel es el elemento encargado de recibir todos los cables del cableado estructurado. Sirve como un organizador de las conexiones de la red, para que los elementos relacionados de la Red LAN y los equipos de la conectividad puedan ser fácilmente incorporados al sistema y ademas los puertos de conexión de los equipos activos de la red (switch,Router. etc) no tengan algún daño por el constante trabajo de retirar y introducir en sus puertos

Un conmutador o switch es un dispositivo de interconexión de redes de computadoras. Su función es interconectar dos o más segmentos de red, pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con la dirección MAC de destino de las tramas en la red.

Los conmutadores se utilizan cuando se desea conectar múltiples redes, fusionándolas en una sola. Al igual que los puentes, dado que funcionan como un filtro en la red, mejoran el rendimiento y la seguridad de las redes de área local.

Distribucion de un Rack

VELOCIDADES DE CONEXIÓN

El cableado estructurado para data center es de mucho cuidado, porque las velocidades de transmision que se manejan son muy elevadas, Se debe tener en cuenta que la velocidad normal de un data center de hoy es de 10 Gb, pero en un futuro no muy lejano llegará a velocidades de 200 Gb, e incluso de 400 Gb

¿El cable categoría 6 se puede utilizar en el data center?

La respuesta es no, porque la categoría 6 solo soporta velocidades de hasta 1Gbps a frecuencias de 250MHz. Un datacenter de última generación tiene pocos enlaces a 1Gbps, porque los equipos para virtualizar servidores (VMware) están trayendo interfaces de 10Gbps en fibra o cobre y equipos de almacenamiento (storage).

Para trabajar a 10Gbps el cableado debe ser distribuido, de acuerdo a la normas indicadas. Existen varias formas, pero los principales son: End-Of-Row (EoR) y Top-Of-Rack (ToR).

ARQUITECTURAS

Centralizada

Consideraciones y puntos de atención:

■■ - Menor costo de arquitecturas distribuidas;

■■ - Simple de proyectar, implementar y mantener;

■■ - Embotellamiento de la red minimizado;

■■ - Buena utilización de puerto;

■■ - Gestión de dispositivos simples;

■■ - Reduce el consumo de energía, redundancia y necesidades de refrigeración;

Tor(Parte superior del Rack)

Consideraciones y puntos de atención:

■■ La mayoría usa cableado más eficiente;

■■ El uso eficiente de espacio;

Fácil interconexión de servidores y switches ToR;

■■ Rápida adición de nuevos equipos;

■■ Buena escalabilidad;

■■ Muy baja densidad de cableado, lo que reduce la necesidad de espacio bajo el piso elevado;

■■ Fácil gestión de cable;

■■ Instalación rápida;

EoR (Final de la Fila)

Consideraciones y puntos de atención:

■■ Muy buena escalabilidad;

■■ Más rentable en comparación al ToR;

■■ Fácil interconexión entre servidores y dispositivos de red;

■■ Menor número de cables que la arquitectura de conexión directa entre HDA y MDA;

■■ Rápida inserción de nuevo hardware en los racks y en la red;

■■ Muy baja densidad de cableado, reducindo el espacio requerido en la infraestructura bajo

piso elevado;

MDA – ÁREA DE DISTRIBUCIÓN PRINCIPAL

El espacio en donde los equipos de la capa principal están ubicados, como routers, switches LAN/SAN, PBXs y multiplexores.

HDA – ÁREA DE DISTRIBUCIÓN HORIZONTAL

El espacio en el cual los equipos de capa de agregación se ubican, como los Switches LAN/SAN/KVM.

¿POR QUÉ ES IMPORTANTE?

La selección de la arquitectura de cableado de red es impulsada tanto por factores técnicos y financieros del diseño de Centro de Datos. En general.

las arquitecturas ToR se ajustan mejor a los ambientes de Centros de Datos que requieren conexiones de servidor de baja latencia y alto rendimiento, en las cuales las arquitecturas EoR y MoR buscan optimizar los costos y la flexibilidad.

Métodos de Conexión

La conexión directa no es una opción acertada porque cuando se producen cambios, los operadores están obligados a localizar cables y moverlos con cuidado hacia una nueva ubicación: un esfuerzo impertinente, costoso, poco confiable y que requiere tiempo.

Cuando se produce algún cambio en una interconexión, los operadores vuelven a tender los cables del sistema final para volver a tender el circuito. Este método es mucho más eficaz que la conexión directa, pero no es tan sencillo o fiable como el método de conexión cruzada.

Con un sistema de parcheo de conexión cruzada centralizada, se pueden alcanzar los requisitos de bajo costo y un servicio muy confiable. En esta estructura simplificada, todos los elementos de la red tienen conexiones de cables de equipos permanentes que se terminan una vez y no se vuelven a manejar nunca más. Los técnicos aíslan elementos, conectan nuevos elementos, rastrean problemas y realizan el mantenimiento y otras funciones usando conexiones de cable de parcheo semipermanentes en el frente de un sistema de conexión cruzada, como el del rack de distribución de Ethernet.

Recomendaciones

incorporar un plan de mantenimiento preventivo para el sistema de cableado estructurado. Esto es vital para evitar su deterioro y posible avería.

Delegar a una persona responsable del mantenimiento de la organización de cableado. Será la única autorizada para realizar o supervisar movimientos, adiciones o cambios a los cables de parcheo, etiquetado y bastidores.

Previo a la instalación, es importante hacer un buen diseño de dicho cableado. Lo cual implica planificar sus parches, problemas de flujo de aire y de refrigeración. Así como la elección del cableado adecuado.

Es importante ejecutar un método de etiquetado de cables en ambos extremos. Esto mantendrá los cables estructurados organizados y fácil de ubicar en caso de solventar problemas.

Es importante cuidar de no doblar los cables más allá de su radio de curvatura especificado. Este parámetro incidirá en lo fuerte de la señal de datos.

LOCALIZACIÓN

Objetivo

El principal objetivo a la hora de localizar el Data Center es que el espacio seleccionado sea lo suficientemente grande como para prever fácilmente la expansión de los servicios. Por esto es que se recomienda que en un Data Center debe haber espacios libres que en un futuro puedan ser ocupados ya sea por racks, gabinetes o servidores.

Áreas funcionales

• El Área de Distribución Principal (MDA): Es donde se concentra toda terminación de cableado vertical, además de alojar los equipos de core, como los routers, switches de LAN o PBX. En un Data Center pequeño puede incluir las terminaciones del cableado horizontal (HDA).
• El Área de Distribución Horizontal (HDA): Es donde se encuentra los equipos activos propios del piso al que sirven como switches.
• El Área de Distribución de Equipos (EDA): Son los gabinetes o bastidores que contienen los patch panels correspondientes a las terminaciones del cableado horizontal de dicho piso.
• El Área de Distribución Zonal (ZDA): Es un área opcional, en donde se colocan los equipos que no deben permitir terminaciones en el patch panel, sino más bien conectarse directamente a los equipos de distribución. Por ejemplo, es el caso de los servidores, éstos se conectan directamente a los switches sin tener que pasar por el patch panel.
• Cuarto de Entrada de Servicios: La ubicación para los equipos de acceso al proveedor; no necesariamente tiene que estar en el cuarto de equipos.

Áreas funcionales

Selección del sitio

Una ubicación ideal para un centro de datos es aquella que ofrece la misma calidad que un centro de datos por sí mismo ofrece a una empresa:

• Protección contra daños
• Fácil accesibilidad
• Características que permitan la futura expansión y crecimiento.

5 Aspectos importantes

• Desastres naturales
• Polución
• Interferencia Electromagnética
• Vibración
• Cambios Políticos

Disponibilidad de recursos

• Servicios básicos de energía
• Gas
• Agua
• Telecomunicaciones
• Calidad del aire