Solución para Centros de Datos Siemon 10G ip ™

Resumen Ejecutivo

El término centro de datos engloba al menos cuatro diferentes significados para cuatro diferentes tipos de personas. Hay quienes argumentarán que el centro de es el cuarto donde se almacenan los servidores. Otros visualizarán una perspectiva radicalmente diferente. Es verdad que en cierto momento, el centro de datos era más pequeño que el cuarto protegido de servidores. Sin embargo, con los avances tecnológicos y los negocios actuales de centrales de información el término mejor expresado sería “centro de datos de misión crítica”. Los modelos de negocios han pasado por un ciclo completo de ser sitios de datos centralizados a descentralizados y nuevamente centralizados. Los negocios están tomando conciencia de que los datos son su valor más poderoso y que se deben hacer enormes esfuerzos para asegurar su disponibilidad, seguridad y redundancia.

El concepto de centros de datos se ha desarrollado dentro de su propio modelo de negocios. Las compañías que proporcionan almacenamiento redundante y fuera de sitio a otras compañías están construyendo instalaciones “state of the art” a escala global. En el corazón de estas instalaciones está la infraestructura IT. Este documento tratará acerca de la infraestructura y los componentes de un centro de datos. Ya sea que una compañía implemente todos o parte de estos componentes, siempre habrá un elemento principal: la infraestructura de sistema de cableado. Esta guía de planeación está diseñada para proporcionarle un mapa básico para su centro de datos.

Tendencias de Centros de Datos

Acorde al último estudio de mercado de centros de datos de Estados Unidos realizado por Infonetics Research, los productos y servicios combinados de centros de datos proyectados crecerán un 47% de $10.6 billones a $15.6 billones entre 2003 y 2007. Los centros de datos pueden representar un 50% del presupuesto para IT de una organización. Los centros de datos albergan las aplicaciones ERP (Enterprise Resource Planning), ecommerce, SCM (Supply Chain Management), CAD/CAM, media enriquecida, convergencia video/voice/data, B2B (Business to Business) junto con las aplicaciones de oficina que corren en la red. Los mecanismos de comunicaciones para las aplicaciones varían, pero los elementos críticos de la disponibilidad de datos no cambian. Acorde al estudio de Contingency Planning Research e “Internetweek” (4/3/2000) el costo por hora de caídas de red de diferentes operaciones se enlista a continuación:

Brokerage $6,450,000
Autorizaciones de Tarjeta de Crédito $2,600,000
Amazon $180,000
Envíos de Paquetes $150,000
Canal de Compra en Casa $113,000
Reservaciones de Aerolíneas $89,000
Activación de Servicios Celulares $41,000
Cargos de Servicios ATM $14,000

No es difícil observar que la caída de red se traduce directamente en dólares, muchos dólares. Las compañías que proporcionan componentes y equipos de centros de datos son sensibles a este hecho y han hecho grandes esfuerzos para ofrecer a las compañías soluciones viables para satisfacer sus requisitos de centros de datos.

Componentes de un Centro de Datos

Los Centros de Datos están compuestos de un sistema de comunicaciones de red de alta velocidad y alta demanda capaz de manejar el tráfico para SAN (Storage Area Networks), NAS (Network Attached Storage), granja de servidores de archivos/aplicaciones/web, y otros componentes localizados en ambiente controlado. El control de ambiente se relaciona a la humedad, inundación, electricidad, temperatura, control de fuego, y por supuesto, acceso físico. Las comunicaciones dentro y fuera del centro de datos se proveen por enlaces WAN, CAN/MAN y LAN en una variedad de configuraciones dependiendo de las necesidades particulares de cada centro.

Un centro de datos diseñado apropiadamente proporcionara disponibilidad, accesibilidad, escalabilidad, y confiabilidad 24 horas al día, 7 días a la semana, 365 días al año descontando el tiempo fuera de servicio por mantenimiento. Las compañías telefónicas trabajan un 99.999% de disponibilidad y los centros de datos no deben ser diferentes. Existen dos tipos básicos de centros de datos: Centros de Datos Corporativos e institucionales (CDCs) y Centros de Datos de Internet (IDCs). Los CDCs se mantienen y operan dentro de la corporación, mientras que los IDCs se operan por Proveedores de Servicios de Internet (ISPs). Los ISPs proporcionan sitios Web de terceros, instalaciones de colocación y otros servicios de datos para compañías tales como outsourced email.

Los centros de datos críticos se monitorean vía NOC (Network Operations Center) el cual puede ser in-house o subcontratado a un tercero. El NOC es el primer lugar donde se realizan las revisiones y el punto de partida para las acciones correctivas. Los NOCs se implementan generalmente durante las horas de operaciones de los centros de datos. En centros de datos 24 x 7, el NOC es un “alrededor del reloj” del departamento. Los dispositivos de monitoreo de equipos avisarán al NOC de problemas tales como sobrecalentamiento, caídas de equipos, y fallas de componentes por medio de una serie de interruptores que pueden configurarse directamente en el equipo o por medio de un software de monitoreo de terceros el cual corre a través del equipo.

Data Center Planning and Design Guideline

La planeación de los centros de datos se ha convertido casi en una especialidad en el ramo de la arquitectura. Algunas firmas de arquitectos cuentan con un RCDD (Registered Communications Distribution Designer) dentro de su personal, o contratan a un consultor para asistir con el equipo especializado no cubierto por sus Ingenieros Eléctricos y Mecánicos. El equipo que alberga el centro es bastante complejo cada uno con requisitos específicos de calefacción, enfriamiento, presupuestos eléctricos consideraciones de espacio. Un centro de datos típico contiene los siguientes componentes:

  • Infraestructura de cómputo y redes (cableado, fibra, y electrónicos)
  • NOC o comunicaciones y monitoreo NOC
  • Sistemas eléctricos de distribución, generación y acondicionamiento - UPS, generadores
  • de control ambiental y sistemas HVAC
  • Sistemas de detección y supresión de fuego (típicamente halon u otros sistemas sin agua)
  • Seguridad física y prevención de control de acceso, permisos y logging
  • Protección de circuitos (protección de iluminación en algunos casos)
  • Iluminación apropiada
  • Altura mínima de techo de 8’5”
  • Tierra física
  • Racks y gabinetes para equipo
  • Canalizaciones: Piso falso y bandejas en techo
  • Circuitos y equipo de carriers
  • Equipo de Telecomunicaciones
  • Separaciones alrededor del equipo, y terminaciones en paneles y racks

Los centros de datos deben ser cuidadosamente planeados ANTES de construirse para asegurar su conformidad con todas las normas y reglamentos aplicables. Las consideraciones de diseño incluyen selección de sitio y ubicación, espacio, electricidad capacidad de enfriamiento, carga de piso, acceso y seguridad, limpieza ambiental, prevención de peligros y crecimiento. Para poder calcular las necesidades anteriores, el arquitecto y el RCDD deben conocer los componentes que contendrá el centro de datos incluyendo todos los electrónicos, cableado, computadoras, racks, etc.

Para proporcionar esta es importante predecir el número de usuarios, tipos de aplicaciones y plataformas, unidades de rack requeridas para el montaje de equipo y sobre todo, crecimiento esperado o pronosticado. El anticipar el crecimiento y los cambios tecnológicos puede parecer una predicción de “bola de cristal”. Con la combinación posible de islas de almacenaje, islas de aplicaciones, plataformas de servidores y componentes electrónicos siendo literalmente factoriales, la planeación es tan importante para el centro de datos como el cableado lo es para la red. El centro de datos tomará su propio camino y deberá ser capaz de responder al crecimiento y cambios en equipo, normas y demandas al mismo tiempo que deberá mantenerse administrable y por supuesto, confiable. Los centros de datos de gran tamaño se diseñan en peldaños con cada peldaño desempeñando diferentes funciones y generalmente con diferentes grados de seguridad. Puede establecerse redundancia entre los diferentes peldaños o diferentes ubicaciones geográficas dependiendo de las necesidades de los usuarios de la instalación.

Mejoras de Equipo

En un esfuerzo por conservar espacio y reducir costos dentro de los centros de datos, los switches KVM han estado en el mercado por bastante tiempo. Los switches KVM (Keyboard, Video and Mouse) con un simple juego de teclado, monitor y mouse controlar múltiples servidores en un rack o los nuevos servidores cuchilla que están entrando al mercado. Las nuevas versiones de estos switches permiten este control en forma remota así como en forma local por medio del switch.

los dispositivos SAN (Storage Area Networks) y NAS (Network Attached Storage) han hecho el compartir las unidades de disco entre servidores o sobre la red una alternativa rápida y fácil a las viejas tecnologías de espejo de servidores. Estos dispositivos pueden conectarse vía Fibre Channel, SCSI, o cableado de red. Los productos basados en IP se están volviendo imprescindibles para las comunicaciones entre los dispositivos de almacenaje y los componentes de red ya sean basados en IP o “en túnel” a través de IP. Esto hace que estas soluciones sean mucho más escalables y confiables que sus predecesores. Para mayor información de Storage Area Networks, usted puede visitar www.siemon.com y mirar los documentos técnicos de estas tecnologías.

Otra ventaja en el mundo de los centros de datos es que los electrónicos cada vez son más compactos conservando espacio en el piso de los centros de datos. Esto puede observarse en equipo de conmutación de telecomunicaciones, servidores, soluciones UPS y demás componentes del centro de datos. Los switches de chasís único equipados con cuchillas para varias tareas reemplazan las versiones anteriores donde un switch entero se requería para cada función. Los servidores y accesorios de montaje en rack son más pequeños ahora que sus predecesores.

Consideraciones del Sistema de Cableado para el Centro de Datos

El grupo TIA TR-42.1.1 tiene la tarea de desarrollar la norma “Telecommunications Infrastructure Standard for Internet Data Centers.” “El alcance de este grupo de trabajo incluirá topologías y desempeño para cableado de fibra y cobre, y demás aspectos de la infraestructura IT que permitirán que las instalaciones rápidamente puedan incorporar nuevas tecnologías, tales como redes 10 Gb/s. La TIA/EIA ha adoptado recientemente la propuesta TIA/EIA-942 ‘The Telecommunications Infrastructure Standard for Data Centers’. Entre los requisitos se considerarán necesidades de flexibilidad, escalabilidad, confiabilidad y administración de espacio.” (Fuente-www.tiaonline.org). El National Electric Code (NEC) en su artículo 645 “Information Technology Equipment” y el National Fire Protection Association (NFPA) en la norma NFPA-75 “The Standard for the Protection of Information Technology” han abordado estos factores importantes. Mientras que estas normas proporcionan guías, existen elementos de diseño específicos que varían para cada centro de datos y el equipo que contienen. Las consideraciones generales que aplican a todos los centros de datos incluyen:

  • Sistemas abiertos basados en normas
  • Alto desempeño y alto ancho de banda con factores de crecimiento incorporados
  • Soporte para tecnologías 10G o mayores
  • Soporte para dispositivos de almacenaje (Fibre channel, SCSI o NAS)
  • Soporte para convergencia con factores de crecimiento incorporados
  • Alta calidad, confiabilidad y escalabilidad
  • Redundancia
  • Alta capacidad y densidad
  • Flexibilidad y expandabilidad con facilidad de acceso para movimientos, adiciones y cambios
  • BAS, voz, video, CCTV y otros sistemas de bajo voltaje
  • Incorporación de sistemas de seguridad y monitoreo

El cableado puede ser cobre (UTP/ScTP) o fibra (SM/MM) lo cual dependerá de la interfaz del equipo al cual se conecte. Las prácticas típicas recomiendan el uso de “fibra obscura” (hilos no usados) instalados junto con las fibras activas. Los equipos pueden ser pasivos o activos.

Canalizaciones de Cableado

Los centros de datos contienen redes y equipos altamente consolidados. Esta alta consolidación requiere sistemas de cableado de alta densidad. Las canalizaciones de cableado en el centro de datos consisten generalmente de una combinación de sistemas de piso falso y de bandejas o escalerillas en techo. Los pesos falsos ofrecen el beneficio de ser muy estéticos a la vez de mantener fácil administración y manejo de los cables. Los cables debajo de piso deberán instalarse en bandejas o canales para protegerlos de la electricidad, dispositivos de seguridad y sistemas de supresión de fuego los cuales pueden ser instalados en el mismo entorno. Los cables eléctricos pueden correr ya sea en conduit o en canales eléctricos y deberán respetar las distancias mínimas establecidas por las especificaciones y los estándares de la industria. Los canales auxilian en la distribución de aire enfriado, facilitan los movimientos, adiciones y cambios de cables a futuro, y aseguran el desempeño del cable.

Las canalizaciones y administración de cableado de fibra en el centro de datos deberá proveerse por sistemas dedicados tales como el Sistema Siemon de Protección de Fibra LightWays®. Esto provee un método seguro para el enrutamiento y almacenaje de patch cords de fibra, pigtails y cables riser entre los cables de distribución de fibra, paneles, cajas de empalmes y equipos de terminación. La fibra posee diferentes requisitos de tensión y curvatura mínima que el cobre debido al hecho de que transmite luz en lugar de electricidad. La planeación se requiere para asegurar que se proporcione el espacio adecuado.

Cajas y Racks

El espacio para cajas de equipo y racks deberán ser consideraciones tempranas en el proceso de diseño completo. La identificación del equipo y el número de unidades de rack usados determinarán el número de racks necesarios para la instalación. El equipo de montaje en rack está expresado en xRU, siendo x el número de unidades de rack (1-3/4” espacio de rack). Algunos equipos también poseen requisitos de buffer o aire para la separación de otros equipos. Los racks se han estandarizado a19” de ancho.

Todos los racks deberán estar etiquetados apropiadamente así como todo el equipo que contienen. Las cajas de equipo y los racks deberán contener todo el cableado requerido y utilizar organizadores de cable. Las cajas de equipo y los racks deberán instalarse permitiendo 4’ desde el centro del rack a la pared posterior con un mínimo de 3’ al frente. Ciertos equipos contenidos en el rak requieren hasta 6’ de separación. ANSI TIA/EIA y el NEC deberán consultarse lara la colocación adecuada de todos los componentes dentro del centro de datos. En los ambientes de piso elevado, las cajas y los racks de equipo deberán colocarse tomando en consideración el entramado del piso para mantener la movilidad de las placas de piso.

Sistemas de Cableado para Centros de Datos

10G ip ™ está disponible y proporciona soluciones de cableado para centros de datos actuales. UTP/ScTP 10G 6 ™ y fibra XGLO ™ ofrecen el mejor desempeño de soluciones cableado 10G disponibles.

10G 6 ™ es el mejor sistema de categoría 6 en el mundo. Proporciona un desempeño lineal y ancho de banda utilizable de al menos 625 MHz. Este soportará las aplicaciones 10G-BASE-T y será compatible retroactivamente con las especificaciones de equipo actuales de categoría 5 y categoría 5e. La solución 10G 6 ™ incluye típicamente los siguientes productos:

  • Módulos 10G 6 ™ MAX®
  • Patch panels 10G 6 ™ HD®
  • Bloques de conexión 10G 6 ™ S210®
  • Patch cords 10G 6 ™ MC®
  • Cable calificado 10G 6 ™

La solución de cableado de fibra óptica XGLO ™, cumple con la norma IEEE802.3ae. Esta fibra optimizada para láser soporta los equipos 10-Gigabit Ethernet. El sistema de cableado XGLO ™ incluye generalmente los siguientes productos:

  • Centro de interconexión de fibra de montaje en rack (RIC);
  • Panel conector de fibra de montaje en rack (FCP3-DWR),
  • Centro de interconexión de montaje en pared (SWIC3);
  • Paneles adaptadores Quick-Pack ™,
  • adaptadores de area de trabajo series CT®, MAX®, SM® and FOB2,
  • Jumpers y pigtails de fibra óptica 10 gigabit XGLO ™,
  • Cables de fibra calificados XGLO ™.

Estos sistemas están respaldados por una de las mejores garantías del mercado que cubren no sólo las partes e instalación, sino además el desempeño al ser instalados por un Instalador Certificado.

Para mayor información de éste y otros sistemas de Siemon, favor de consultar a uno de nuestros equipos globales de instaladores certificados, revendedores o distribuidores.


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