La solution 10G ip™ de Siemon pour Data Center

Introduction

L'expression " Data Center " évoque des choses très différentes suivant l'interlocuteur. Pour certains, un Data Center est un endroit où l'on entrepose des serveurs. D'autres pensent à quelque chose de radicalement différent. Il fut un temps où, effectivement, le centre de données n'était rien de plus qu'un local de serveurs sous surveillance. Aujourd'hui, pourtant, au vu des progrès technologiques et de la place accordée aux données au sein des entreprises, l'expression " Data Center stratégique " conviendrait mieux. Les modèles de fonctionnement des entreprises ont accompli un tour complet : en effet, les Data Center centralisés ont été décentralisés puis centralisés de nouveau. Réalisant à quel point les données sont leur meilleur atout, les entreprises font aujourd'hui le maximum pour assurer la disponibilité, la sécurité et la redondance de leurs données.

Le concept de Data Center a lui-même évolué en tant que modèle commercial à part entière. Certaines sociétés de services conçoivent des offres de pointe à l'échelle mondiale, proposant de stocker les données d'entreprises de manière redondante et délocalisée. Ces offres s'articulent autour de l'infrastructure informatique. Nous allons étudier ici les infrastructures et les composants d'un Data Center. Qu'une entreprise choisisse d'implémenter tout ou partie de ces composants, il demeurera toujours un élément fondamental, à savoir l'infrastructure du système de câblage. L'objectif de ce guide est de vous donner les bases nécessaires à l'élaboration de votre Data Center.

Les tendances

Selon la dernière étude de marché entreprise en Amérique du Nord par Infonetics Research, le marché des Data Center, services et produits compris, devrait connaître une croissance de 47 % entre 2003 et 2007 et passer de 10,6 à 15,6 milliards de dollars. Les Data Center peuvent représenter jusqu'à 50 % du budget informatique d'une entreprise. C'est en effet dans le Data Center que sont hébergées toutes les applications sans lesquelles les entreprises ne pourraient fonctionner : ERP (Enterprise Resource Planning), commerce électronique, gestion de la chaîne logistique (Supply Chain Management), conception et fabrication assistées par ordinateur (CAO/FAO), B2B (Business to Business), applications de gestion des médias riches et de convergence vidéo/voix/données, ainsi que les applications de bureau. Les mécanismes de communication varient selon les applications, mais la disponibilité des données repose toujours sur les mêmes éléments stratégiques. Une étude réalisée par l'organisme Contingency Planning Research et "Internetweek" (4/3/2000) a permis d'estimer les coûts horaires liés aux indisponibilités subies par divers types d'entreprises.

Frais de courtage 6 450 000 $
Autorisation de transaction par carte de crédit 2 600 000 $
Amazon 180 000 $
Envoi de colis 150 000 $
Achats en ligne 113 000 $
Réservations de billets d'avion 89 000 $
Activation de services sur téléphone cellulaire 41 000 $
Frais de dépannage ATM 14 000 $

On s'aperçoit rapidement que les indisponibilités coûtent cher, très cher. Partant de ce constat, les fournisseurs de composants et d'équipements pour Data Center ont réalisé des progrès considérables pour proposer aux entreprises des solutions viables et fiables en réponse à leurs exigences de stockage et aux volumes croissants des données.

Les composants d'un Data Center

Les Data Center se composent de systèmes de communication en réseau haut débit et robustes, capables de gérer le trafic sur réseaux SAN (Storage Area Networks) et NAS (Network Attached Storage), de groupes de serveurs de fichiers, d'applications et de services Web, ainsi que d'autres composants de l'environnement contrôlé. Les critères de contrôle de l'environnement sont le taux d'humidité, la protection contre les inondations, les installations électriques, la température, les dispositifs de lutte anti-incendie et, bien entendu, l'accès physique aux locaux. Les communications qui entrent et sortent d'un Data Center empruntent des réseaux WAN, CAN/MAN et LAN. Leur configuration change en fonction des besoins spécifiques de chaque centre.

Un Data Center bien conçu doit pouvoir garantir de hauts niveaux de disponibilité, d'accessibilité, d'évolutivité et de fiabilité 24 heures sur 24, 7 jours sur 7 et 365 jours par an, hormis les quelques indisponibilités prévues à des fins de maintenance. L'objectif des opérateurs téléphonique est d'assurer une disponibilité de 99.999 %. Il en va de même pour un Data Center. Il existe deux grandes catégories de Data Center : les Data Center des entreprises et administrations (CDC) et les Data Center Internet (IDC). Les centres CDC (Corporate and institutionnal Data Center) sont intégrés aux entreprises, qui assurent elles-mêmes leur exploitation et leur maintenance, tandis que les IDC (Internet Data Center) sont gérés par des fournisseurs d'accès Internet (FAI). Les FAI proposent aux entreprises la création et l'hébergement de leurs sites Web, des solutions de colocation, ainsi que d'autres services de données, comme l'externalisation du courrier électronique.

Les Data Center stratégiques sont surveillés par un centre d'exploitation réseau ou centre NOC (Network Operations Center), dont la gérance s'effectue en interne ou est confiée à des tiers (infogérance). Le centre d'exploitation du réseau est le premier point d'identification des pannes et le point de départ des actions correctives. Des techniciens y travaillent aux heures ouvrées des Data Center. Les Data Center étant en service 24h/24 et 7j/7, le centre d'exploitation du réseau fonctionne jour et nuit. Les dispositifs de surveillance des équipements informent le centre d'exploitation du réseau de tout problème (surchauffe, pannes matérielles, composants défectueux, etc.), par le biais d'alertes configurables sur l'équipement lui-même, ou encore par le biais du logiciel de surveillance d'un tiers qui balaye toute l'installation.

Quelques directives pour planifier et concevoir un centre de données

Il existe désormais des architectes spécialisés dans la planification de Data Center. La plupart des cabinets d'architectes font aujourd'hui appel à des concepteurs RCDD (Registered Communications Distribution Designer), salariés ou consultants. Leurs compétences sont utiles pour les équipements spécialisés qui ne relèvent pas du ressort du génie électrique ou mécanique. Les équipements d'un data center sont complexes, d'autant que chacun impose ses propres conditions de température, d'alimentation, de budget et d'encombrement. Un data center comporte les éléments suivants :

Une infrastructure informatique et réseau (câblage, fibres optiques et matériel électronique)
Un centre d’exploitation réseau, ou des équipements de communication pour l’exploitation et la surveillance des réseaux
- Des systèmes d’alimentation, de production et de conditionnement d’énergie
- -Des systèmes d’alimentation sans coupure, des générateurs
Des systèmes CVC (chauffage, ventilation et climatisation) et de régulation de l’environnement
Des systèmes de détection et de lutte anti-incendie (en général des extincteurs halogènes ou sans eau)
Des mesures pour la sécurité du matériel et des personnes, avec contrôle (autorisation/refus) et enregistrement des accès
Un disjoncteur (dans certains cas un système de protection contre la foudre)
Un éclairage approprié
Une hauteur de plafond d’au moins 2,50 m
Une mise à la terre
Des racks et des compartiments pour entreposer l’équipement
Une voie d’accès : planchers surélevés et chemins de câble au plafond
Les circuits et équipements du ou des opérateurs
Les équipements de télécommunication
Un espace vacant suffisant autour des équipements, des baies et des racks

La conception d’un data center doit faire l’objet de mures réflexions AVANT de commencer la construction, par souci de conformité aux normes et codes en vigueur. Les questions à étudier en phase de conception incluent le choix du site et de l’emplacement, l’espace disponible, l’installation électrique et les possibilités de refroidissement, la charge supportée par le plancher, les mesures de contrôle d’accès et de sécurité, la salubrité des lieux et le respect des normes environnementales, l’étude des risques et le potentiel d’expansion future. Pour évaluer l’ensemble des besoins précités, l’architecte et le concepteur RCDD doivent savoir quels éléments seront installés dans le data center, y compris le matériel électronique, le système de câblage, le système informatique, les racks de rangement, etc.

Pour pouvoir dresser cette liste, il faut avant tout connaître le nombre d’utilisateurs, les types d’applications et les plates-formes utilisées, les dimensions des racks d’installation des divers équipements, mais surtout, il faut estimer les perspectives d’évolution. « Prédire » les futurs développements et les changements encouragés par les progrès technologiques revient parfois à lire l’avenir dans une boule de cristal. Les combinaisons possibles entre îlots de stockage, îlots d’applications, plates-formes de serveurs et composants électroniques étant innombrables, planifier un data center est tout aussi important que d’installer le câblage d’un réseau. Le data center va évoluer. Il devra accompagner la croissance et les évolutions des équipements actifs, maintenir sa conformité aux normes et répondre aux exigences, tout en restant gérable et, bien entendu, fiable. Les data center les plus importants sont divisés en plusieurs niveaux assumant chacun différentes fonctions et généralement soumis à des mesures de sécurité plus ou moins renforcées. La redondance peut être assurée à différents niveaux ou dans des lieux géographiquement distants, selon les besoins des utilisateurs.

L’évolution des équipements

Économiques en termes de coût et d'encombrement, les commutateurs KVM (écran-clavier-souris) sont sur le marché depuis quelque temps déjà. Ces commutateurs permettent à un ensemble écran-clavier-souris de commander plusieurs serveurs en rack, ou encore les serveurs lame, arrivés récemment sur le marché. Les versions récentes de ces commutateurs permettent une commande locale, mais également une commande à distance.

Les périphériques des réseau SAN (Storage Area Networks) et NAS (Network Attached Storage) ont fait du partage de disques, entre serveurs ou en réseau, une solution bien plus rapide et plus simple que les anciennes technologies de miroir. Ces périphériques peuvent être reliés par un channel optique, par interface SCSI ou par un câblage réseau. Grâce au développement des produits basés sur IP, les communications entre périphériques de stockage et composants du réseau peuvent aussi bien être basées sur IP qu’emprunter un canal IP. Ces solutions sont de ce fait bien plus évolutives et fiables que leurs prédécesseurs. Pour en savoir plus sur les réseaux SAN, visitez le site www.siemon.com et consultez le white paper consacré à ces technologies.

Qui plus est, la miniaturisation de plus en plus poussée du matériel électronique permet de réduire l’encombrement au sol des locaux de Data Center. C’est le cas des commutateurs de Qui plus est, la miniaturisation de plus en plus poussée du matériel électronique permet de réduire l’encombrement au sol des locaux de Data Center.

Les exigences de câblage des Data Center

Le groupe TIA TR-42.1.1 a pour mission de développer « des normes d’infrastructure de télécommunication pour les Internet Data Center (IDC). » « Les efforts déployés portent sur les topologies et les performances du câblage en cuivre et à fibres optiques, ainsi que tous les autres aspects de l’infrastructure informatique qui permettront le déploiement rapide de nouvelles technologies appliquées à ces systèmes, comme les réseaux 10 Gbit/s. La TIA/EIA a récemment adopté la norme TIA/EIA-942 applicable aux infrastructures de télécommunications des Data Center. Cette norme impose des exigences de flexibilité, d’évolutivité, de fiabilité et de gestion de l’encombrement. » (Source : www.tiaonline.org). Ces facteurs essentiels font l’objet de l’article 645 du NEC (National Electric Code), relatif aux équipements informatiques, et de l’article NFPA-75 de la NFPA (National Fire Protection Association), relatif aux normes de protection anti-incendie des technologies informatiques. Ces normes fournissent des directives générales, sans toujours prendre en compte les éléments spécifiques de chaque data center. Tous les Data Center obéissent toutefois aux caractéristiques suivantes :

Systèmes ouverts basés sur les normes
Hautes performances et large bande passante, pour anticiper les besoins futurs
Prise en charge des technologies 10G ou de débit supérieur
Prise en charge des périphériques de stockage (autrement dit, channel optique, interface SCSI ou solution de stockage NAS)
Prise en charge de la convergence, avec anticipation des besoins futurs
Hauts niveaux de qualité, de fiabilité et d’évolutivité
Redondance
Haute capacité et haute densité
Flexibilité et capacité d’extension, avec accès direct pour les déplacements, ajouts et remplacements
Systèmes BAS, voix, vidéo, CCTV et autres systèmes basse tension
Intégration des systèmes de sécurité et de surveillance des Data Center

Le câblage peut être en cuivre (UTP/ScTP) ou à fibres optiques (SM/MM), en fonction de l’interface de l’équipement raccordé. En général, une fibre optique noire (inactive) est installée parallèlement à la fibre active. Les équipements peuvent être actifs ou passifs.

Les cheminement de câble

Les réseaux et équipements des Data Center sont hautement concentrés. Pour garantir ce haut niveau de concentration, il faut des systèmes de câblage à haute densité. Les cheminements de câblage d’un data center sont en général accessibles en faux-plancher surélevé et en faux-plafond. Hormis leur avantage esthétique, les planchers surélevés permettent de mieux maitriser les températures et facilitent l’accès aux câbles. Les câbles sous plancher surélevé doivent être posés dans des cheminements spécifiques (chemins de câbles) et isolés des câbles d’alimentation, dispositifs de sécurité et conduites anti-incendie, posés à proximité. Les câbles d’alimentation peuvent être posés dans des conduits ou des canalisations spéciales. Les distances minimales spécifiées par les normes et standards doivent impérativement être respectées. Les canalisations facilitent la distribution d’air frais et simplifient les déplacements, ajouts et remplacements des câbles, tout en garantissant leur bon fonctionnement.

Il est conseillé d’utiliser un chemin de câble dédié, comme le système LightWays^® de Siemon, pour acheminer et protéger les câbles optiques des Data Center. Ce système vous permet d’acheminer en toute sécurité les jarretières fibres optiques, la connectique (pigtails) et les rocades jusqu’aux répartiteurs, tiroirs de répartition, plateaux d’épissure et équipements raccordés. Du fait qu’elle véhicule de la lumière, et non des signaux électriques, la fibre optique impose des contraintes en termes de rayon de courbure et de tension, différentes de celles des câbles en cuivre. En matière de planification, il est très important de veiller au respect des contraintes spatiales.

Les baies et les racks

Les baies d’équipements et l’encombrement des racks doivent être pris en compte très tôt dans le processus de conception. Un inventaire du matériel et des différents éléments s’impose pour déterminer le nombre de racks nécessaire. L’unité de mesure des équipements et éléments en rack s’exprime en xRU, où x désigne le nombre d’unités (RU = 1 pouce 3/4). Certains équipements requièrent également un espace « tampon » pour permettre à l’air de circuler entre deux équipements. La largeur standard d’un rack est de 19 pouces.

Au même titre que le matériel qu’ils vont contenir, les racks doivent tous être étiquetés convenablement. Toutes les baies et racks doivent disposer du câblage requis et être dotés d’une solution de gestion des câbles. La distance entre le centre du rack ou de la baie et le mur doit être d’au moins 1,20 m. Un espace libre d’au moins 90 cm doit par ailleurs être disponible devant le rack ou la baie. Si le rack contient un équipement actif, l’espace libre doit être de 1,80 m. Reportez-vous systématiquement aux normes ANSI TIA/EIA et NEC pour connaître les directives de disposition des éléments dans un data center. Dans les locaux équipés d’un plancher surélevé, la disposition des racks et baies doit tenir compte du revêtement de sol pour éviter tout « enclavement ».

Les systèmes de câblage pour Data Center

La solution 10G ip™ est disponible et propose d’ores et déjà des systèmes de câblage pour Data Center. Les fibres XGLO^® (OM3 Laser optimized) et la connectique cuivre 10G 6™ UTP/S/FTP sont les solutions de câblage 10G les plus performantes du marché.

10G 6 est le meilleur système de catégorie 6e au monde. Il offre des performances linéaires et une largeur de bande utile jusqu’à 625 MHz au moins. Il prendra en charge les nouvelles applications 10G-BASE-T, tout en assurant la compatibilité descendante avec les spécifications actuelles des équipements de Catégories 5 et 5e . Le système 10G 6 comprend les produits suivants :

Les modules 10G 6 MAX^®
Les panneaux haute densité 10G 6 HD^®
Les blocs de raccordement 10G 6 S210^®
Les cordons RJ-45 10G 6 MC^®
Les câbles compatibles 10G 6

La solution de câblage à fibres optiques XGLO est conforme à la norme IEEE802.3ae. Cette fibre optimisée pour le laser prend en charge les équipements Ethernet 10 Gbits existants. Le système de câblage XGLO comprend les produits suivants :

Les tiroirs optique RIC (Boîtier haute densité 2,3 et 4 U)
Les tiroirs optique coulissants ou fixe 1Upour fibres (FCP3-DWR)
Les boîtiers optique muraux (SWIC3)
Les plaques de traversée de cloison Quick-Pack™
Les adaptateurs CT^®, MAX, SM^® et FOB2 pour amener la fibre optique au poste de travail
Les jarretières et pigtails optiques XGLO 10 Gbits,• Les câbles fibres optiques compatibles XGLO

Ces systèmes bénéficient de l’une des meilleures garanties produits et main d'oeuvre du marché. Une clause de garantie des performances est également prévue, sous réserve que l’installation ait été réalisée par un technicien certifié.

Pour plus d’informations sur ces systèmes et sur les autres systèmes Siemon, rendez-vous sur le site www.siemon.com ou contactez l’une de nos équipes d’installateurs, de revendeurs ou de distributeurs certifiés, présents dans le monde entier.