Desafios de centros de dados: Eficiência e ferramentas de teste confiáveis | Fluke Networks

Centros de dados

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Fatores a considerar para a eficiência e a disponibilidade de centros de dados

O centro de dados é o coração de toda rede empresarial, permitindo a transmissão, o acesso e o armazenamento de todas as informações. Nele, cabos conectam redes locais (LANs) e comutadores, servidores, redes de armazenamento (SANs) e outros equipamentos ativos que permitem o funcionamento de todos os aplicativos, transações e comunicações. É também no centro de dados onde a LAN se conecta a redes de provedores de serviços que dão acesso à internet e a outras redes externas às instalações.

O volume de informação e aplicativos continua crescendo, e os centros de dados estão ampliando sua capacidade para hospedar quantidades cada vez maiores de equipamentos ativos e mais links do que nunca, ao mesmo tempo em que precisam habilitar a transmissão bidirecional de dados com alta largura de banda e baixa latência nos equipamentos. Um projeto adequado de centro de dados envolve a máxima utilização possível do espaço para possibilitar crescimento e capacidade de expansão, assegurando que os caminhos de passagem dos cabos sejam administráveis, melhorando a eficiência e garantindo desempenho, confiabilidade e flexibilidade de maneira geral.

À medida que as empresas lutam para competir em um mundo conduzido por dados, centros de dados na nuvem e de localização compartilhada ganham cada vez mais importância, uma vez que fornecem os meios para implementar novos sistemas e serviços com mais rapidez e expandir a capacidade sem que seja preciso atualizar o centro de dados. Muitas empresas estão seguindo a tendência de adotar uma abordagem de TI híbrida, em que alguns recursos de TI se mantêm em suas próprias instalações, particularmente nos casos em que suas atividades exigem manter o controle sobre os dados, enquanto outros recursos permanecem na nuvem utilizando recursos como software como serviço (SaaS) ou em grandes centros de dados de localização compartilhada em que a infraestrutura como serviço (IaaS) permite que tais empresas ajam rapidamente diante das necessidades em transformação.

Importantes considerações e desafios relativos a centros de dados

Como o centro de dados é essencial para a operação de uma empresa e hospeda uma quantidade cada vez maior de equipamentos fundamentais para suas atividades, há diversas considerações e desafios importantes quando o assunto é assegurar a confiabilidade e o desempenho. Vejamos alguns dos mais importantes.

Redundância e disponibilidade do centro de dados

A confiabilidade do centro de dados se baseia muito na disponibilidade (isto é, na quantidade de tempo de inatividade) e no volume de redundância (ou seja, de duplicidade). A redundância do centro de dados implica ter componentes duplicados (como equipamentos, links, alimentação de energia e caminhos de passagem) para garantir a funcionalidade caso algum deles venha a falhar. A redundância do centro de dados costuma ser definida com o uso do sistema “N”, em que “N” é o parâmetro para o número de componentes necessários para o funcionamento do centro de dados. Portanto, uma redundância de N+1 significaria ter um componente a mais que o necessário para funcionar, ao passo que uma redundância de 2N indique que há o dobro de componentes necessários, e 2N+1 é o dobro acrescido de um componente. Tanto os níveis “Tier” do Uptime Institute ou o sistema de classe de disponibilidade 002 da BICSI referem-se à taxa “N” necessária para os diversos níveis de disponibilidade de centros de dados.

Alimentação, resfriamento e eficiência do centro de dados

O consumo de energia é uma importante consideração em qualquer centro de dados devido ao custo que isso implica e ao volume cada vez maior de energia necessária para a computação dos centros de dados avançados atuais. Sendo assim, gestores de centros de dados devem assegurar a eficiência para reduzir os custos operacionais, e eles costumam utilizar a métrica PUE da Green Grid para se certificarem de que a energia que abastece o centro de dados seja utilizada com eficiência e não desperdiçada.

O resfriamento do centro de dados também afeta bastante seu consumo de energia. Evitar a mistura do ar frio de entrada com o ar quente de exaustão no centro de dados eleva a temperatura do ar de retorno, o que aumenta a eficiência de seus sistemas de resfriamento e evita a instalação de quantidades excessivas de unidades de ar condicionado, que consomem muita energia. Evitar a mistura do ar quente com o frio também é fundamental para garantir a confiabilidade, uma vez que pontos quentes podem afetar negativamente a durabilidade e a confiabilidade dos equipamentos.

O uso de uma configuração com passagem de ar quente/passagem de ar frio no centro de dados é uma forma de evitar que ele sofra com a mistura de ambas as faixas de temperatura. Isso envolve o alinhamento de gabinetes de modo que a entrada de ar frio dos sistemas de resfriamento do centro de dados seja otimizada na parte frontal dos equipamentos, e a exaustão do ar quente na parte traseira dos equipamentos seja potencializada para alcançar o sistema de retorno de resfriamento. Sistemas de contenção também podem ser utilizados para isolar completamente as passagens de ar quente e frio entre si onde painéis de teto sejam empregados para isolar a passagem fria do restante do centro de dados (isto é, contenção da passagem fria) ou sejam adotados painéis verticais para isolar a passagem quente e o retorno da exaustão de ar aquecido ao plenum de retorno superior.

O resfriamento do centro de dados também pode ser afetado pela quantidade de cabos nos caminhos de cabeamento. Quando o cabeamento está congestionado em caminhos sob o piso ou em frente aos equipamentos, isso pode impedir o movimento de ar frio em direção à entrada de respiração dos equipamentos ou a exaustão do ar quente. O uso de uma gestão de cabos eficaz e mover cabos de alta densidade pela parte superior do ambiente são estratégias implementadas para permitir o fluxo de ar adequado.

Orçamentos com perda de fibra

Perda de inserção é o volume de energia que um sinal perde ao viajar por um link de cabo (isto é, atenuação) e a perda causada por qualquer ponto de conexão pelo caminho (como conectores e emendas). Embora a perda de inserção seja um parâmetro de desempenho para sistemas de cabeamento de cobre, é também o principal parâmetro de desempenho para sistemas de fibra. Padrões de mercado especificam o volume de perda de inserção permitido para que aplicações de fibra funcionem adequadamente, e aplicações mais rápidas como 40GBASE-SR4 e 100GBASE-SR4 possuem requisitos de perda de inserção muito mais rigorosos. Os centros de dados têm seus orçamentos com perda de fibra determinados com base nas distâncias entre as áreas funcionais e a quantidade de pontos de conexão ao longo do caminho para assegurar que estejam dentro desses requisitos.

Um teste de fibra básico, conhecido como certificação Tier 1, mede a perda de inserção de todo o link de fibra em decibéis (dB) utilizando um teste de perda óptica. A certificação Tier 1 é quase sempre exigida por fabricantes de cabos para a validade da garantia de um sistema, mas alguns podem exigir, além disso, a certificação Tier 2 com a utilização de um OTDR, que também proporciona valiosas informações sobre a perda de pontos de conexão específicos e o comprimento do cabo.

Manter-se dentro do orçamento com perda de inserção para fibra também depende muito da limpeza da extremidade da fibra, já que extremidades de fibra contaminadas são a principal causa de problemas relacionados com fibras e falhas de teste em centros de dados. Mesmo a menor partícula no núcleo de uma fibra pode causar perda e reflexos que prejudicam o desempenho. Limpeza e inspeção são, portanto, medidas essenciais em terminações de fibra de centros de dados para a certificação de suas extremidades. Dessa forma, é recomendável seguir o padrão IEC 61300-3-35 para procedimentos básicos de testes e medição, que contém critérios específicos de graduação de limpeza para avaliar a aprovação ou rejeição de certificação da inspeção da extremidade de uma fibra.

 

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