FOCUS ON
Realizzazione e progettazione dei Data Center:
tutto ciò che devi sapere.
di Daniele Spada
Il data center è una sala macchine che ospita server, storage, gruppi di continuità e tutte le apparecchiature che dominano i processi e le comunicazioni di ogni sistema informativo aziendale. In modo molto semplificato, possiamo dire che un qualsiasi sistema informativo funziona grazie al data center.
Sono veri e propri centri di elaborazione dati, con il compito di veicolare il traffico di questi ultimi fra i server. All’interno dei data center vi sono sistemi di archiviazione dati, sistemi informatici di monitoraggio, di controllo, di gestione macchine e impianti di telecomunicazione.
Ma cos’è effettivamente essenziale per l’esecutività delle macchine?
Impianti di climatizzazione e controllo ambientale. Sono proprio i sistemi di raffreddamento, di antincendio e di sicurezza avanzati che rendono i data center sicuri e funzionanti ogni momento.
A prova di certificazione: ANSI TIA EIA 942
L’associazione dell’industria delle telecomunicazioni (TIA) è accreditata dall’American National Standard Institute (ANSI) per lo sviluppo di standard industriali per apparecchiature e reti di servizi intelligenti.
In particolare, le linee guida per la realizzazione di un data center seguono lo standard TIA-942 che definisce gli spazi e il design dei CED, la realizzazione dei cablaggi e le condizioni ambientali.
Perché dovrebbe essere importante aderire a questo standard?
Semplice, per dimostrare la stabilità e l’affidabilità dei servizi di data center.
Le linee guida prefissate da ANSI/TIA-942 si differenziano in livelli di sicurezza, ad incremento progressivo (anche detti TIER), certificabili da appositi Enti quali ad esempio Uptime Institute.
I livelli Tier sono un sistema che fotografa la struttura di un data center.
Maggiore è l’urgenza del core business, maggiore dovrà essere il Tier, per ridurre al minimo la percentuale di rischio sulla non disponibilità.
LIVELLO TIER 1 DATA CENTER
Un data center Tier 1 è dotato di un unico percorso per alimentazione e raffreddamento. Ha una protezione limitata contro eventi fisici, in quanto suscettibile a interruzioni dovute ad attività pianificate e non pianificate. I suoi componenti di backup o ridondanti sono limitati o assenti. Date tali connotazioni, è previsto che l’operatività possa essere interrotta per 28,8 ore/anno.
LIVELLO TIER 2 DATA CENTER
Un data center Tier 2 è fornito da un unico percorso per alimentazione e raffreddamento, nel quale vengono inclusi componenti ridondanti e di backup. Ha una maggiore protezione contro eventi fisici, rispetto ad un data center Tier 1, siccome risente in forma minore delle interruzioni. Conforme alle sue peculiarità, l’operatività è garantita al 99,7%, contando 22 ore di interruzione, dovute anche allo spegnimento in caso di manutenzione.
LIVELLO TIER 3 DATA CENTER
Un data center Tier 3 presenta un maggior numero di percorsi per alimentazione e raffreddamento, e diversi sistemi di aggiornamento e manutenzione che permettono il suo continuo utilizzo. È quindi composto da percorsi di distribuzione indipendenti multipli. Ogni suo componente può essere rimosso o revisionato senza interrompere le capacità ICT per l’utente, in quanto è prevista la deviazione verso altri collegamenti per l’alimentazione. È caratterizzato dalla quasi completa protezione contro eventi fisici. Inoltre, la sua operatività può venire interrotta per un totale di 1,6 ore/anno.
LIVELLO TIER 4 DATA CENTER
Un data center Tier 4 è creato in modo tale da essere fault tolerant. Presenta componenti di capacità ridondanti e percorsi di distribuzione indipendenti multipli, consentendo la manutenzione e un ulteriore guasto simultaneo senza generare interruzioni. Garantisce inoltre un’operatività quasi totale, pari al 99,995%. Sono quindi possibili manutenzioni pianificate, senza impatti sulla funzionalità. Inoltre, ha una protezione contro quasi tutti gli eventi fisici.
Consumo energetico data center: il primo passo verso l’efficienza
Un data center di medie dimensioni è in grado di consumare tanti kilowatt quanto 1.000 appartamenti. In Italia si contano circa 3.000 data center, il cui consumo globale avvicina a 1 Gigawatt.
La maggior parte dei consumi di un data center proviene dai sistemi di raffreddamento, essenziali per dissipare il calore prodotto dai server e mantenere una temperatura costante all’interno delle strutture.
È facile dedurre che i consumi di un data center hanno un impatto notevole sull’ambiente, sia per il loro consumo sia a causa delle emissioni nocive. Queste sono le ragioni per cui è necessario migliorarne la manutenzione.
Per permettere ciò, l’aggiornamento della tecnologia della continuità elettrica rientra tra le priorità.
Attualmente cresce la domanda di gruppi di continuità UPS con batterie a minore impatto ambientale, in grado di tener traccia dei cambiamenti che avvengono durante il suo ciclo di vita. In questo contesto le batterie agli ioni di litio hanno assunto un ruolo di fondamentale importanza per il sostentamento artificiale dei data center. Inoltre, è importante individuare e anticipare gli hotspot del suddetto data center. La maggiore potenza potrebbe causare guasti al sistema di raffreddamento ed eventuali blocchi del server.
Per individuare gli hotspot è possibile installare pannelli termosensibili o sonde che indicano la temperatura dell’aria. Visto che i data center vengono considerati all’unanimità i responsabili maggiori nella produzione di gas a effetto serra.
Cefla si dedica da anni al cambiamento climatico e alla riduzione degli impatti ambientali. Un esempio è il progetto conseguito per UNIPOL, nel quale Cefla Engineering ha sostituito le strutture informatiche già esistenti con un nuovo sistema data center centralizzato, di livello Tier 4, ad alta efficienza e affidabilità.
La misura in grado di rilevare l’efficienza rispettiva all’ammontare di energia elettrica utilizzata è detta Power Usage Effectiveness (PUE). Il PUE è il rapporto tra la potenza totale assorbita dal data center e quella usata dai soli apparati IT. Più basso è tale valore, maggiore è l’efficienza di un Data Center.
Una possibile causa di sprechi di energia (poca efficienza) è anche dovuta a un cablaggio mal gestito, in quanto si produce più calore, che non permette il corretto funzionamento del sistema di raffreddamento, facendo aumentare quindi i costi e causando tempi di inattività.
APPROFONDIMENTO
Sistema di Raffreddamento:
perché e come implementarlo
Il sistema di raffreddamento nei data center può avvenire a liquido, ad aria o entrambi.
Il raffredamento a liquido è caratterizzato da una maggiore e più efficace dispersione rispetto all’aria, per questo motivo si tratta della risposta più adatta a un incremento della potenza del data center.
In passato, i sistemi di raffreddamento ad aria erano la soluzione più utilizzata in quanto più economici. L’aria e la sua modesta conduttività fatica a fronteggiare l’incremento nella produzione di calore, per cui, le organizzazioni sono costrette ad aumentare le dimensioni e la forza dei propri ventilatori. Inoltre, molte aziende aumentano l’altezza dei loro data center per agevolare la dispersione di calore.
Protezione:
come prevenire gli incendi
Considerata la loro importanza, i data center sono sottoposti a rigidi requisiti di efficienza. I loro incendi rientrano a far parte delle possibili ragioni per cui un’azienda è costretta a chiudere o subire ingenti danni.
Gli incendi nel data center possono anche essere causati da atti dolosi, sabotaggi aziendali o cause naturali quali fulmini, sovraccarichi o scariche elettriche. Anche per questo i data center sono luoghi ad accesso limitato e fortemente controllato.
Nel 1896, è stata fondata la National Fire protection Association (NFPA) per emettere e regolare le norme di sistemi antincendio e di prevenzione e rilevazione incendi. I data center sono dotati di impianti dedicati alla rilevazione, prevenzione e spegnimento incendi.
È essenziale contattare questa organizzazione prima di effettuare cambiamenti nel sistema antincendio di un data center.
La prevenzione, il rilevamento e lo spegnimento di incendi (probabilmente causati da problemi nei circuiti elettrici, nei sottopavimenti, negli UPS e in altre aree nascoste), sono fattori essenziali a cui fare attenzione durante la progettazione e realizzazione del data center stesso.
Sistema: garantirne la funzionalità
Un centro di elaborazione dati svolge un ruolo atto a veicolare dati e informazioni, perciò è essenziale la sua protezione tramite strutture che assicurano il raffreddamento e la sicurezza contro incendi dolosi e non, o contro attacchi informatici.
L’associazione dell’industria delle telecomunicazioni propone gli standard da raggiungere per ottenere la certificazione, e la conseguente attendibilità ed efficacia.
È buona norma raggiungere un livello almeno maggiore, meglio se uguale a Tier 3 per garantire l’operatività del data center e il suo corretto funzionamento.
Grazie al raggiungimento di una certificazione di questo tipo, sarà possibile garantire la sua piena funzionalità in rapporto alla quantità di energia elettrica consumata.
