La soluzione Siemon 10Gip per i Data Center

Executive Summary

Il termine data center può essere inteso secondo diversi significati: se qualche tempo fa identificava poco più di una stanza protetta per il server, attualmente, sulla base di un'evoluzione tecnologica e lavorativa sempre più basata sullo scambio di dati, questo termine può essere meglio espresso come "mission critical data center". I modelli di business hanno attraversato un ciclo completo, partendo dai data center centralizzati per arrivare a quelli distribuiti, tornando quindi nuovamente alla prima soluzione. Il mondo degli affari ha ben compreso che i dati rappresentano un elemento strategico ed ha quindi compiuto notevoli sforzi per garantirsene la disponibilità, la sicurezza e la ridondanza.

Il concetto di data center si é inoltre evoluto all'interno del proprio modello di business. Le aziende che forniscono storage ridondato ed esternalizzato ad altre compagnie stanno realizzando impianti ai massimi livelli tecnologici su scala globale. Al cuore di queste realizzazioni vi é l'infrastruttura IT: il presente documento intende descrivere le infrastrutture ed i componenti di un data center. Sia che un'azienda implementi tutti o solo alcuni di questi componenti, resterà sempre e comunque un elemento centrale: il sistema di cablaggio.

Le tendenze di mercato

Secondo le ultime analisi di Infonetics Research sul mercato nord-americano dei data center, la crescita prevista dei valori combinati relativi a fornitura e servizi per i data center si posizionerà intorno al 47% (da 10.6 Mld$ a 15.6 Mld$) per gli anni che vanno dal 2003 al 2007. I data center possono rappresentare il 50% del budget IT per una qualsiasi organizzazione. Essi dovranno ospitare i dati per le applicazioni ERP (Enterprise Resource Planning), per le applicazioni di e-commerce, di SCM (Supply Chain Management), di CAD/CAM, multimediali, B2B, oltre ovviamente alle tipiche applicazioni da ufficio. I meccanismi di comunicazione possono variare, ma gli elementi critici relativamente al corretto scambio dei dati rimangono costanti. Sulla base di una ricerca di Contingency Planning Research e "Internetweek" il costo orario di fermo macchina risulta essere il seguente:

Operazioni di mediazione finanziaria (brokerage) $6,450,000
Autorizzazioni per carte di credito $2,600,000
Commercio elettronico (Amazon) $180,000
Spedizioni $150,000
Home shopping $113,000
Prenotazioni aeree $89,000
Attivazioni GSM $41,000
Servizi ATM $14,000

Non é difficile notare in che modo il fermo macchina si traduca immediatamente in una pesante perdita economica. Le aziende che forniscono componenti ed apparati per i data center sono particolarmente sensibili a questo argomento ed hanno compiuto progressi sensibili nel fornire soluzioni vitali e solide per le crescenti richieste di traffico dati.

Componenti di un Data Center

I Data Center includono sistemi di networking ad elevata velocità ed alte prestazioni in grado di gestire traffico per SAN (Storage Area Networks), NAS (Network Attached Storage), server farm ed altri componenti collocati in ambienti controllati. Il controllo ambientale si riferisce al rilevamento di temperatura, umidità, allagamento, incendio e intrusione. La comunicazione entrante ed uscente dal data center viene realizzata tramite collegamenti a livello di WAN, MAN in una varietà di configurazioni sulla base delle diverse necessità del centro specifico.

Un data center correttamente progettato garantirà disponibilità, accessibilità, scalabilità ed affidabilità di tipo 24h x 7 per 365 giorni all'anno, fatto salvo ogni eventuale intervento di manutenzione programmata. Non vi sono particolari differenze rispetto ai tipici valori richiesti dagli operatori, con affidabilità pari al 99,999%. Esistono essenzialmente due tipologie di data center: quelli di tipo corporate/istituzionale (CDC) e gli Internet Data Center (IDC). I primi vengono normalmente gestiti e mantenuti dall'azienda stessa, mentre i secondi vengono tipicamente gestiti da ISP (Internet Service Provider). Questi ultimi forniscono siti web, co-location e altri servizi dati quali la gestione della posta elettronica in outsourcing per le aziende.

I data center vengono controllati tramite un NOC (Network Operations Center) che può essere interno piuttosto che gestito da una terza parte. Il NOC é il primo luogo in cui si evidenziano eventuali problemi ed il punto di partenza per eventuali azioni correttive e vengono normalmente presidiati durante tutte le ore di attività; nei data center operativi 24x7 l'attività é quindi continua. Gli elementi di monitoraggio degli apparati segnaleranno al NOC gli eventuali problemi di surriscaldamento, interruzioni e guasti dei componenti tramite una serie di parametri che possono essere configurati su ciascun apparato o tramite un software di monitoraggio esterno che gestisca tutto il parco macchine.

La pianificazione di un Data Center - Guida alla Progettazione

La pianificazione di un Data Center é divenuta una specialità nel mondo della progettazione. Numerose società presentano nella propria struttura un esperto in materia, in alternativa si rivolgono a consulenti che possano fornire supporto per quanto riguarda le soluzioni d'apparato specifiche, non valutabili dai tipici specialisti nel settore elettrotecnico piuttosto che meccanico. L'apparato ospitato in un data center presenta specifiche ad hoc relativamente ai parametri termici, di assorbimento elettrico e di ingombro. Un tipico data center é fondamentalmente costituito dai seguenti componenti:

Server di rete
Infrastruttura di calcolo e di rete (cablaggio in rame/in fibra, apparati)
NOC, inclusa comunicazione e monitoraggio
Sistemi di distribuzione e generazione alimentazione (UPS, generatori)
Sistemi di controllo ambientale, di ventilazione e condizionamento
Sistemi antincendio (inclusi sistemi di soppressione ad Halon)
Controllo accessi
Interruttori / Elementi di protezione da scariche elettriche (anti-fulminazione)
Sistemi di illuminazione
Sistemi di messa a terra
Armadi e cabinet per apparati
Canalizzazioni, pavimenti flottanti, controsoffitti
Circuiti ed apparati TLC (operatore pubblico)

I data center devono quindi essere attentamente pianificati anteriormente alla realizzazione dell'edificio per poter garantire la conformità a tutte le norme vigenti. I requisiti di progettazione devono includere la scelta del sito ed il relativo posizionamento, gli spazi, la potenza disponibile, il condizionamento, il carico, gli accessi, la qualità ambientale, la valutazione dei rischi e le eventuali espansioni. Per poter valutare tutti i precedenti requisiti, il progettista deve ben conoscere i componenti che verranno posizionati nel data center, inclusi gli apparati, il cablaggio, i server ecc..

Deve quindi essere valutato il numero di utenti, il tipo di applicazioni e le relative piattaforme, gli ingombri previsti per l'elettronica ed in particolare la crescita prevista o attesa. Un adeguato dimensionamento diventa un fattore critico per un data center così come il cablaggio lo é per una rete di comunicazione. I data center di maggiori dimensioni vengono progettati a livelli, ciascuno dei quali esegue funzioni diverse ed in genere su livelli diversi di sicurezza. Un diverso grado di ridondanza é prevedibile per ciascun livello, piuttosto che sulla base di una diversa posizione geografica ed in funzione delle necessità degli utenti.

Aggiornamento apparati

Per limitare gli ingombri e mantenere bassi i costi all'interno dei data center, per un certo periodo di tempo sono apparsi sul mercato switch detti KVM (Keyboard, Video and Mouse). Questi oggetti permettono tramite un'unica tastiera, monitor e mouse il controllo di server multipli o dei recenti blade server. Le ultime versioni di questi switch consentono un controllo remoto e/o locale.

Le SAN e le soluzioni NAS hanno permesso di realizzare la condivisione dei dischi tra server o attraverso la rete, fornendo un'alternativa più semplice e rapida alle vecchie tecnologie di mirroring. Gli apparati possono essere collegati tramite Fibre Channel, SCSI o mediante un cablaggio classico per reti IP. Questi ultimi prodotti stanno trovando ampi spazi di espansione, consentendo una comunicazione direttamente IP o mediante tunneling IP, il che rende queste soluzioni assai più scalabili ed affidabili di quelle che le hanno precedute. Per ulteriori informazioni sulle SAN, sul sito www.siemon.com é possibile visualizzare un White Paper specifico su tali tecnologie.

Un altro vantaggio per i data center é la crescente miniaturizzazione dell'elettronica che consente quindi un notevole risparmio degli spazi occupati. Ciò si evidenzia in particolare negli apparati di switching, nei server, negli UPS ed in numerosi altri componenti: ad es. i blade switch a chassis singolo possono sostituire le precedenti soluzioni in cui ciascuno chassis era preposto ad una specifica funzione.

Considerazioni sui sistemi di cablaggio per i Data Center

Il gruppo TIA TR-42.1.1 ha l'obiettivo di sviluppare lo "Standard per l'infrastruttura di telecomunicazioni per i Data Center Internet". Questo gruppo copre le tipologie e le prestazioni del cablaggio in rame e fibra, oltre agli aspetti dell'infrastruttura IT che consente a tali realizzazioni di implementare con facilità le nuove tecnologie quali le reti 10 Gb/s. Recentemente TIA/EIA ha ufficializzato il documento TIA/EIA-942 "Standard per l'infrastruttura di telecomunicazioni per i Data Center", che considera i requisiti di flessibilità di scalabilità, di affidabilità e di gestione degli spazi (www.tiaonline.org). Gli enti normativi NEC (National Electric Code), nell'articolo 645 "Information Technology Equipment" e la NFPA (National Fire Protection Association), nel documento NFPA-75 "Standard per la protezione dell'Information Technology" hanno trattato questi importanti argomenti. Questi standard definiscono le linee guida, con elementi specifici di progettazione che varieranno per ciascun data center e per gli apparati in esso contenuti. Gli elementi da considerare come applicabili per ciascun data center sono i seguenti:

Sistemi aperti basati su standard
Prestazioni elevate e larga banda con possibilità di crescita successiva
Supporto di tecnologie 10G o superiori
Supporto per soluzioni di storage (ad es. Fibre Channel, SCSI, NAS)
Supporto per applicazioni convergenti con possibile espansione
Elevata qualità, affidabilità, scalabilità
Ridondanza
Alta capacità e densità
lessibilità ed espandibilità
istemi voce, video, CCTV ed altri sistemi a bassa tensione
Incorporamento sistemi di security e monitoraggio

Canalizzazioni

I data center sono caratterizzati da un'elevata concentrazione d'apparati e di conseguenza deve essere prevista un'alta densità di cablaggio. Le canalizzazioni consistono tipicamente di una combinazione tra accessi da pavimento flottante e da vassoi a soffitto. Il pavimento flottante fornisce un basso impatto estetico, una buona gestione delle temperature ed un rapido accesso ai cavi, che dovrebbero essere posati in canaline dotate di setti di separazione per i cavi destinati all'alimentazione, all'antincendio piuttosto che all'anti-intrusione. I cavi energia possono essere posati anche in condutture, mantenendo comunque le distanze previste degli standard.

Il cablaggio in fibra ottica dovrebbe essere posato in canalizzazioni dedicate, che permettano un instradamento sicuro e protetto. Anche l'accessoristica di terminazione deve prendere in considerazione i diversi requisiti di curvatura e stress meccanico delle fibre ottiche, siano esse poste nei cavi, nei pigtail o nei patchcord.

Cassetti e rack

É importante un corretto dimensionamento degli spazi di terminazione e permutazione. Ciascun componente viene identificato in altezza con un multiplo dell'unita' rack di base (RU=25.4 mm), su una larghezza standard di 19". Tutti i rack dovranno essere correttamente identificati ed etichettati, così come ciascun componente al loro interno.

La progettazione dovrà infine considerare adeguati spazi di accessibilità per il personale operativo nei dintorni di ciascun rack.

I sistemi di cablaggio per i data center

Il cablaggio può essere in rame (UTP/ScTP) o in fibra ottica (SM/MM), sulla base delle interfacce d'apparato. Una tipica soluzione vede fibre dark posate unitamente alle fibre che porteranno il servizio.

Siemon 10Gip rappresenta gia da oggi la risposta ideale per i data center. Le soluzioni in rame 10G6 (UTP e ScTP) ed in fibra ottica XGLO offrono infatti le migliori caratteristiche trasmissive sul mercato. 10G6 é il miglior sistema di cablaggio di Categoria 6, con prestazioni lineari e banda utile fino a 625 MHz; supporterà le applicazioni emergenti di tipo 10G-BASE-T pur essendo comunque oggi compatibile con le specifiche di Categoria 5, 5e e 6. La famiglia 10G6 include moduli, patch panel, blocchi di connessione, patch cord e cavi.

La soluzione di cablaggio ottico XGLO risponde a tutti gli standard in vigore attualmente. La fibra ottimizzata per trasmissione laser supporta gli attuali sistemi per applicazioni Ethernet a 10 Gigabit. Il sistema XGLO include cassetti e moduli di terminazione/permutazione, pannelli di terminazione, connettori ottici, bretelle, cavi e pigtail

Figura 1 - Struttura di un Data Center basato su

Sistema di Cablaggio in fibra ottica Siemon 10Gip XGLO

Questi sistemi sono supportati da una garanzia completa a copertura del prodotto, della manodopera e delle prestazioni. Per ulteriori informazioni relativamente a questo sistema ed al portafoglio prodotti completo, vi invitiamo a consultare il sito www.siemon.com oppure a contattare un nostro installatore, rivenditore o distributore qualificato.