Existen empresas de todos tamaños: micro, pequeñas, medianas, grandes y ahora, diría yo, extra grandes. Absolutamente todas requieren de sistemas de información y telecomunicaciones. El lugar en donde se resguarda el equipo que nos ayuda con esas funciones se le ha dado el nombre común de “Data Center” o Centro de Procesamiento de Datos (CPD); aunque incorrectamente muchos le dicen “el sait” (del inglés “Site”).
Este lugar, que protege y permite que los equipos activos operen bajo ciertas condiciones especiales, típicamente es construido de acuerdo a las necesidades del negocio. Es decir, marcas como Facebook, Google, Microsoft, SalesForce, LinkedIn, y muchas otras dedicadas al Cloud con millones de usuarios, construyen grandes y poderosos CPDs con alta redundancia y eficiencia. Sin embargo, el resto de corporativos que no se dedican al negocio de IT o simplemente son MPyME, no siempre tienen o aplican las mejores prácticas para diseñar, construir, crecer o remodelar su CPD.
A continuación, les entrego algunos Tips* importantes para que, en la medida de sus posibilidades, lleven a cabo estas tareas de planeación y diseño de una forma más adecuada.

Piensa a Futuro

Una pregunta que siempre hago y la mayoría de las veces es difícil de responder es: ¿Cuánta potencia estarás utilizando a futuro (5, 10, 15, 30 años) en tu CPD? Vaya que pocos lo saben. Así que la sugerencia es ponerse a estudiar:

• Tecnología actual y tendencias. Por ejemplo: Blades, Virtualización, Consolidación, HPC, Cloud, SDN, Híper-convergencia, crecimiento del ancho de banda, nuevas tecnologías de cable, nuevas formas de enfriamiento, etc.
• CAGR – Tasa de Crecimiento Anual Compuesto de la empresa donde laboras.
• Economía local, regional e incluso tendencias mundiales. Recuerda el fracaso de los BRICs y más recientemente el Brexit.
• Crecimiento de la población y tendencias de consumo.
• El histórico de crecimiento de la energía usada en tu CPD, la potencia actual y cómo proyectar a futuro.
• Incluye juntarte con los gerentes y directores de finanzas, mercadotecnia y ventas para proyectar el crecimiento.

Aplica los conocimientos  de Administración de Proyectos

El éxito o fracaso de los sistemas de tecnologías de información y comunicaciones depende de ello. La administración de proyectos se define con 3 conceptos básicos muy importantes: Alcance, Costo, Tiempo.

En todo este océano de conocimientos verás que el ciclo de vida del CPD no es sólo la etapa de construcción, sino el tiempo desde que se concibe la idea de hacerlo hasta que está operando a carga máxima y el fin de su operación. Muchas veces, aun proyectando el CPD a 10 o 20 años, en la realidad después de ese tiempo es posible que siga operando por muchos diferentes factores, así que debes ser claro en ese aspecto, de otra forma los cálculos no serán los adecuados.

También verás que se incluyen muchos otros temas como: análisis de riesgos, análisis de costos, tipos de contratos, recursos humanos, técnicas de seguimiento, ruta crítica, tiempos y holguras para las actividades. Pero el objetivo principal será lograr lo que decidiste lograr en el tiempo y dentro de los costos aprobados por la alta dirección; y que ese proyecto les dé satisfacción a todos los interesados (stakeholders). Y si tienes éxito, será tu mejor carta de recomendación.

El héroe de esta película se llama Project Manager. Así que debes poner mucha atención a quién contratas y también cuánto le pagas.

Acércate con los Expertos

En México y la mayoría de los países latinoamericanos no tienen la costumbre de contratar empresas de consultoría para el diseño y puesta en marcha (commisioning). Pero, desde mi perspectiva, es de gran importancia que ahorres mucho dinero y evites dolores de cabeza si tu o tu empresa no tiene experiencia en el Diseño, Planeación y Construcción de un CPD.

Además, te comento que existen herramientas computacionales que te ayudarán a proyectar la carga térmica hacia el futuro y así poder calcular con precisión el flujo de aire, temperatura del cuarto (o los cuartos) y su nivel de eficiencia. Una muy conocida es CFD (Computer Fluid Dymanics). Es un software de diseño que te permite “dibujar” en 3D las principales características del cuarto, la potencia por rack a carga máxima y simular cómo será la trayectoria y temperatura del flujo de aire.

Analiza

El impacto del Software:

• Muchas veces la decisión de comprar una aplicación de Software te puede causar múltiples conflictos de eficiencia, MACs (movimientos, adiciones y cambios), estética y garantías. No optes por comprar software que requiera un equipo de hardware y/o racks propietarios. Entre más abiertas sean las plataformas es mejor.
• Analiza con cuidado la capacidad del software para el año 1 y las expectativas de crecimiento hacia el año 10, 15 o más. Cuando me refiero a la capacidad, puede ser memoria, procesador, ancho de banda, número de usuarios o número de conexiones simultáneas entre otros. Existen muchos WP (White Papers) en internet que te pueden ayudar.

El Impacto del Hardware:

• Nuevamente el tema de arquitecturas abiertas. Estos equipos al igual que el software se vuelven obsoletos muy rápido, cada año salen nuevos modelos y tecnologías, estamos acostumbrados a renovar este equipo cada 1, 3 o 5 años; pero también hay muchas empresas, aplicaciones o usuarios que se van quedando con equipos viejos hasta el fin del ciclo del proyecto. Así que debes considerar que los muebles (racks) donde vas a resguardar esos equipos debe ser estándar, homogéneos y flexibles para poder cambiar el equipo activo sin tener que desmontar toda tu infraestructura.
• También debes analizar con cuidado el número de usuarios, capacidades, ancho de banda y conexiones o transmisiones simultáneas, pues de eso depende la tecnología y arquitectura de redes y cableado que tendrás que usar. El cableado lo puedes considerar como parte de la infraestructura al igual que los racks pues son materiales que te pueden durar toda la vida del proyecto sin tener que cambiarlos cada 1, 3 o 5 años. Incluso muchos fabricantes de cables de comunicaciones te garantizan el producto por 25 años o más.
• Todo equipo de hardware opera con energía eléctrica y es muy común que los diseñadores o constructores actuales te diseñen esta parte del CPD como receta de cocina. Esto no debe ser así. Con las nuevas tecnologías de virtualización, consolidación y otras, debes entender que es posible pasar del tradicional uso de 3 kW/rack promedio real a valores mucho más altos que te permiten optimizar el espacio y en general las operaciones. Así que proyecta hacia el futuro pensando en más kW/rack (entre 10 y 30) y con ello lograrás ahorrar mucho dinero en racks, cableado, bandejas porta-cables, tuberías, piso falso (m² de construcción) y más.
• Deberás elegir PDUs inteligentes que te ayuden a monitorizar y controlar el uso de la energía de cada uno de los equipos instalados. Con esto evitas altos riesgos de falla.
• Para un gerenciamiento más completo y eficaz, busca una solución de DCIM sencilla e intuitiva que te proporcionará datos que te ayudarán a tomar buenas decisiones sobre tu sistema.

El Impacto de la Energía:

• Si ya pensaste en virtualizar, consolidar y más potencia por rack debes considerar ahora cómo enfriar todo esto.
• Además de acercarte con los expertos, te invito a estudiar un poco sobre termodinámica, para que cuando tu proveedor de Aire Acondicionado te haga una propuesta, tengas las herramientas suficientes para entender lo que te ofrecen y no SOBREDIMENSIONAR el CDP, pues es el más grande problema que hemos revisado por años.
• Distribuir la energía hasta cada rack puede ser una proeza si no lo piensas bien. Mi sugerencia es que pienses en una solución práctica y flexible. En el mercado existen desde hace tiempo los Electro-Ductos o Blindo-Barras. Son sistemas que te permitirán hacer MACs y suministrar la cantidad de potencia requerida para cada rack en el momento que se requiera.
• Otro consejo muy importante es que todas las PDUs sean iguales o por lo menos de la misma potencia. La que hayas decidido como potencia máxima en todos los racks es la que mandará qué equipos se pueden instalar ahí (¡o los envías a otro rack!).
• Es importante implementar PDUs que resistan las altas temperaturas en la parte posterior del rack.
• Otro tema es la redundancia, así que si quieres certificarte o garantizar un TIER III o TIER IV tendrías que colocar 2 PDUs en cada rack y doble fuente de poder en el equipo activo. Si no, no lo hagas y ahorra un buen dinero en fuentes de poder y cables.
• La marca de UPS, tableros y generadores que uses debe ser de amplia confianza. No apuestes por lo barato.

El impacto del Cable:

• Esto depende mucho de la aplicación, ancho de banda y equipos de red que hayas elegido, pero mi sugerencia es que asegures el futuro. Usa Fibra Óptica (OM4 al menos, que está lista para 40 o 100 Gbps) como troncales.
• Estudia bien la TIA-492-A y TIA-569 para entender las sugerencias de mejores prácticas y cros conexión de estos sistemas.
• El mayor problema que he visto por más de 10 años es que los compradores siguen pidiendo el rack “normalito” o “el estándar” de 600 mm de ancho, 1000 mm de profundidad y 42 UR. Éste, ya no es práctico. Yo te sugiero que elijas el que mejor se adapte a tu aplicación y cantidad de cables que vayas a dejar DENTRO del rack. Existen millones de opciones a elegir: Desde 42UR hasta 52 UR en incrementos de 1UR de altura (cuando quieres meter mucho más equipo en menos racks), desde 800 mm hasta 1200 mm de profundidad en múltiplos de 25mm (para equipos pequeños o enormes), desde 600 hasta 1016mm de ancho (para cualquier densidad de cables).
• Lo que hayas elegido como cableado troncal, te impactará en el tamaño y tipo de bandeja porta-cables. Si usas FO, ¡ya estás del otro lado! No habrá obstrucción a los sistemas de incendio, a la iluminación ni al flujo de aire. Además, tendrás menor carga que soportar (preferentemente hazlo aéreo).
• Si tu aplicación es con UTP o Coaxial, sólo ten cuidado de no obstruir el flujo de aire y hazlo preferentemente por arriba.
• ¡Oh! Y recuerda que si tienes redundancia en comunicaciones tienes que multiplicar todo por 2.

El impacto del Aire Acondicionado

• Al día de hoy y por muchos años, este tema es el que ha provocado el MAYOR GASTO inútil y desperdicio de recursos en la historia de TI. ¡La mayoría SOBRDIMENSIONA las unidades de enfriamiento al doble!!
• Aquí me detengo un poco y te pido nuevamente que estudies las leyes básicas: 1° y 2° Ley de la Termodinámica. Comprende que por cada kW de energía eléctrica que uses (real + desperdiciada) generas 1 kW de Calor que deberás sacar del CPD.
• Luego haz esta analogía: Si en tu casa dejas la puerta del refrigerador abierta, ¿qué sucede con la factura mensual de tu proveedor de electricidad? En el CPD sucede algo similar, hasta ahora han tratado de “enfriar” toda una sala y eso es ineficiente. Lo que buscamos en realidad es remover el Calor de la sala y mantener el Procesador, sus periféricos y motherboards a una temperatura estable (la temperatura del aire que entra al equipo debe ser entre 18° y 27° C de acuerdo a ASHRAE para servidores A1). También puedes pensar en servidores más eficientes y modernos con otra clasificación (A2, A3).
• Existen toneladas de documentos que hablan sobre las mejores prácticas para lograr la eficiencia energética y entre muchas de ellas está el ahorro de energía mediante la optimización del flujo de aire. El concepto de Confinar los Pasillos o más allá, usando gabinetes con VED (Ducto de Alivio Vertical o chimenea) de forma pasiva, ha logrado penetrar en los más grandes y poderosos CPDs combinando esta tecnología con otras (Free Cooling, sistemas adiabáticos, etc.) y lo están haciendo poco a poco en la Pequeña y Mediana empresa. En tres pasos te sugiero el orden de eficacia, después de años de controversias para lograr altos niveles de eficiencia:
  • 1° lugar, Gabinetes con VED,
  • 2° lugar, Confinamiento de Pasillo Caliente (HAC, Hot Aisle Containment) y
  • 3° lugar CAC (Cold Aisle Containment).
• Entonces, considerando este tema del ahorro, ahora hasta es requisito indispensable mirar bien dónde se ubica el CPD (Clima de la Ciudad), la dirección del viento y muchos otros aspectos arquitectónicos (como evitar ventanas, colindancia al exterior, último nivel, entre otros).
• Considera también, ligado al Aire Acondicionado, el suministro de agua. Es un tema cada vez más controvertido, pues, aunque el agua es mucho más eficiente para el intercambio de Calor, es un recurso limitado y en algunos diseños (Liquid Cooling) puede ser incluso de alto riesgo.

La Seguridad
Otro tema clave es la seguridad. En este tema se podría abundar y extenderse enormemente. Sin embargo, no es el objetivo principal de este escrito.
Las recomendaciones básicas tienen que ver con la selección de la ubicación del CPD y los riesgos potenciales (Desastres Naturales en general, Rutas aéreas y otro tipo de transporte, vandalismo, tráfico y otros).

Después viene el tema de Procesos. ¿Quién puede entrar al CDP y cuándo? Áreas públicas, semi-públicas, acceso a proveedores, clientes, personal e incluso hasta materiales o herramientas. Algunos ejemplos: Prohibidas las memorias USB a ciertos usuarios, proveedores; o tener Sistemas de Control de Acceso hasta la puerta misma del rack.

• Usa el diseño arquitectónico con técnicas de disuasión y prevención, aparte de los aparatos de detección, grabación y alarmas.
• Estudiar las mejores prácticas para la Prevención, Detección y Extinción de Incendios. Algo que me parece muy bueno y económico en la actualidad para extinguir el incendio es mediante Agua Pulverizada. Son micro partículas de agua que ahogan el incendio de forma localizada, sin tener que descargar kilos y kilos de gases (que además tienen su riesgo tóxico). Antes que otra cosa, un buen diseño del resto de las piezas del rompecabezas, evitará cualquier eventual accidente. Luego, incluir sistemas de detección temprana con los que sabrás anticipadamente si hay problemas antes de una catástrofe. Y finalmente, si algo sucede tener preparado tu DRP (Disaster Recovery Plan).
• Si combinas soluciones de Contención de Pasillos, revisa primero la NFPA 75 & 76, aunque lo mejor son los gabinetes con VED.

Arquitectura

• Lo primero que te recomiendo es que busques a una empresa con experiencia comprobada. Normalmente los arquitectos son muy buenos y creativos, pero al área de IT e infraestructura nos complican la existencia.
• Pídele al “Arqui” que siga las recomendaciones del Consultor, las peticiones de los gerentes de TI&C y los requerimientos del área electromecánica.
• Después, lo siguiente será mantener las distancias según estándares y capacidades de los equipos electromecánicos y/o potencia. Entender el flujo de aire, Passive Cooling®, Free Cooling y otros. La simetría y la homogeneidad son claves. Nunca permitas paredes con perímetro circular o semicircular; prefiere siempre los rectángulos y en la medida de lo posible evita las columnas.
• Evita sótanos, primer nivel, último nivel y colindancia del Cuarto de Cómputo con el exterior. Evita baños, cocinas, comedores y similares cerca de tus cuartos con riesgo por inundación.
• Evita cristales, prefiere muros sólidos con pinturas color claro (también los racks).
• Evita si es posible el piso falso. Eso lo puedes consultar con los expertos, es posible e incluso a más de 5 kW/rack ¡será mucho mejor no tenerlo! Si pones piso falso, ten cuidado con el porcentaje de apertura de las baldosas ventiladas. Usa el CFD para estar seguro.

Para saber más sobre el impacto de la Arquitectura y los beneficios de las soluciones de Passive Cooling en los centros de datos, baje la nota técnica, “Conceptos Básicos Sobre el Control de Flujo de Aire en los Centros de Datos: Economía de los Sistemas de Contención.” aquí.
 

Conclusión

• El CPD es multidisciplinario y NO es sencillo diseñarlo o rediseñarlo.
• Acércate a los expertos: Empresas y consultores con trayectoria comprobable (recuerda que la mejor carta de recomendación son otros clientes satisfechos)
• Proyecta a Futuro
• Estudia, estudia, estudia. (Esta nota técnica es un buen punto de partida)

Sólo hay un bien: el conocimiento. Sólo hay un mal: la ignorancia. Sócrates (470 AC-399 AC) Filósofo griego.

Víctor D. Bañuelos L.
Technical Manager – LATAM @ Chatsworth Products, Inc. www.chastsworth.com
Ingeniero en Electrónica y Comunicaciones egresado del ITESM –CEM, ATD™, CDCDP™, con más de 20 de experiencia en Data Center, Telecom, IT & Facilities.
Contacto: vbanuelos@chatsworth.com

*Debe quedar claro que Tips son consejos muy sencillos, el conocimiento sobre el Diseño y Operación de CPDs es complejo y en la actualidad existen incluso Maestrías. Los Tips son sólo una guía rápida para acercarlos un poco a esta disciplina. Si tu empresa tiene un proyecto en curso, te podemos asesorar.