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Sistemas de rack para centros de datos, la clave para la continuidad de los sistemas críticos

Resumen ejecutivo

Antes, se consideraba que los gabinetes para racks y el equipo relacionado en el centro de datos eran productos básicos; simplemente una plataforma para apilar equipo y se compraban más gabinetes conforme se agregaba servidores y equipo en rack al inventario de TI. Hoy, aunque la sofisticación y criticidad del centro de datos ha aumentado, algunos todavía podrían pensar de la misma manera debido a que los gabinetes para racks no son electrónicos y constituyen un mobiliario modesto. En la realidad, los gabinetes de racks corresponden a equipo con un diseño cuidadoso para mejorar la eficiencia del equipo dentro de estos y de la productividad del personal del centro de datos.

Los sistemas de racks constituyen activos estratégicos, los cuales juegan un papel fundamental en el funcionamiento del sistema y la disponibilidad y confiabilidad del centro de datos. Se puede afirmar que son flexibles y adaptables para permitir cambios rápidos. Pueden incluir sistemas de monitoreo para mejorar la administración del ecosistema del centro de datos. En resumen, constituyen un componente vital de cualquier centro de datos.

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El entorno de hoy

La naturaleza cambiante del entorno del centro de datos ha creado una creciente demanda en la infraestructura física. Hoy, los centros de datos albergan sistemas críticos que deben funcionar 24/7, 365 días al año. Las crecientes demandas de los negocios presionan a los centros de datos para proporcionar cada vez más capacidad de procesamiento y almacenamiento de datos.

Las nuevas generaciones de servidores de alta densidad y el equipo de redes han aumentado las densidades de los racks y los requisitos generales de potencia de las instalaciones. La densidad de potencia por rack promediaba 6kW en 2006; subió a unos 8kW en 2012 y se espera que alcance 12kW por rack para el 2014, según los datos recopilados por el Data Center User's Group, patrocinado por Emerson Network Power.

Ahora existe la necesidad de racks más altos, anchos y con más fondo para permitir los cambios de las densidades y del equipo de TI. Conforme los gerentes del centro de datos luchan para aprovechar el valioso espacio, los racks están más llenos que nunca antes. Aunque las configuraciones de alta densidad pueden mejorar la eficiencia energética, también pueden crear la necesidad de proporcionar un efectivo suministro eléctrico y una administración térmica.

Las configuraciones de alta densidad también aumentan la densidad del cableado. Conforme más potencia llega a más circuitos dentro del rack, el cableado adicional necesario aumenta el potencial de crear obstrucciones dentro del rack, lo cual puede complicar la disipación del calor. Esto, a su vez, reduce el acceso al equipo. Se debe colocar y enrutar correctamente el cableado en los racks y permitir el acceso al equipo.

Los fallos causados por una alta temperatura o la humedad en el rack son claramente inaceptables. El costo de los periodos de inactividad de los sistemas críticos amenaza la disponibilidad del centro de datos. Según un análisis realizado por el Ponemon Institute, un solo minuto de inactividad del centro de datos le cuesta a una organización aproximadamente $5.600. Si se toma en cuenta que el periodo de inactividad promedio reportado dura 90 minutos, el costo promedio de una caída del centro de datos es de unos $504.000. Un optimizado flujo de aire, un cableado organizado y una red de sensores de monitoreo en el rack proporcionan un entorno seguro para el equipo que emite calor.

La seguridad corresponde a otra preocupación. Debido a regulaciones, como la Ley de Portabilidad y Responsabilidad de Seguros Médicos (HIPAA, por sus siglas en inglés) y las regulaciones Sarbanes-Oxley, muchas organizaciones deben asegurarse que los datos están seguros no solo de amenazas cibernéticas sino también de amenazas al equipo. Los racks con paneles laterales y puertas con cerraduras pueden evitar un acceso sin autorización o robos y se han vuelto la norma en muchos centros de datos.

Figura 1. Cerraduras en las puertas

Lea más sobre estas buenas prácticas en el artículo técnico de Emerson Network Power: "Un análisis del impacto financiero debido a la vulnerabilidad de la infraestructura de TI" en EmersonNetworkPower.com/CALA.

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Tendencias de los gabinetes para racks

La necesidad de mejorar el desempeño del sistema de TI y de asegurar la confiabilidad ha impulsado la evolución en la tecnología de los racks. Los racks de hoy ofrecen características para mejorar la velocidad de instalación del equipo, al mismo tiempo que aumentaron las opciones de dimensiones para el alto, ancho y fondo y de esta forma albergar equipo más grande que se empieza a introducir en el centro de datos.

El personal que necesita instalar nuevos componentes o quitarlos ya no son estrictamente técnicos o personal de mantenimiento. La instalación sin herramientas ayuda a ahorrar tiempo durante la implementación del equipo. La habilidad de agregar nuevo equipo o cambiar las configuraciones casi en cualquier momento simplifica el procedimiento de colocar nuevos componentes a "deslizar hacia afuera y de vuelta hacia adentro", una necesidad en los centros de datos de hoy.

Los racks más altos, con más de las 42U normales (7 pies; 1U= 1,75 pulgadas), también se están volviendo populares conforme los centros de datos con capacidad de expandirse verticalmente aprovechan el especio libre.

El fondo del equipo colocado en rack también está aumentando. Por ejemplo, los mayores requisitos de tamaño del fondo de los servidores en el pasado daban como resultado un rack con 1.000 mm (40 pulgadas) de fondo. Los nuevos servidores Blade podrían requerir un fondo de 1.200mm (48 pulgadas) y ocupan dos baldosas completas del suelo.

La introducción del equipo con refrigeración lateral, a su vez, ha convertido al ancho del rack en un factor. Los anchos de los racks de hasta 1.000mm (40 pulgadas) más comúnmente cumplen las especificaciones de los fabricantes, las cuales obligan a un espacio libre de 6 a 11 pulgadas (15-28cm). Estos espacios permiten un flujo de aire apropiado alrededor del equipo y proporcionan un amplio espacio para la administración del cableado. Con frecuencia, se requieren los accesorios de la administración del flujo de aire para que sean compatibles con las configuraciones de pasillo caliente/pasillo frío.

Los racks acomodados en una configuración de pasillo caliente/pasillo frío potencian la vida útil y el rendimiento del equipo. Esta constituye una buena práctica de la industria la cual acomoda el centro de datos con un pasillo frío (el frente de un gabinete enfrente de otro frente) y un pasillo caliente para la salida de calor del equipo (la parte trasera de un gabinete frente a otra parte trasera). Esta configuración evita que el aire caliente que ha sido expulsado de un rack se introduzca en el equipo directamente a través del pasillo. Esta práctica optimiza la eficiencia del aire acondicionado, extiende la vida útil del equipo y reduce los daños potenciales debido a un calentamiento excesivo. Los racks tradicionalmente se han usado como una plataforma de colocación para el equipo que albergan, pero también son importantes por su habilidad de incluir equipo de distribución de potencia, administración del cableado aéreo y puntos de fijación para la contención del pasillo.

Figura 2. a. Bandas de velcro b. Pinzas Figura 3. Configuración en pasillo caliente/pasillo frío

a.

b.

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La clave del planeamiento de los racks del centro de datos es pensar en la flexibilidad y adaptabilidad. Las necesidades seguirán evolucionando y las soluciones de racks deben cambiar con estas. El centro de datos debe poder adaptarse a cada entorno y zona de racks. De una manera similar, el rack se debe adaptar a la sala.

Planear con la flexibilidad en mente permite que el centro de datos responda rápidamente y fácilmente a las cambiantes necesidades de los negocios. A continuación se enumeran las consideraciones:

¿Qué buscar?: Flexibilidad, adaptabilidad

Capacidad de peso Los racks se deben escoger para cumplir la capacidad de las cargas requeridas. Los servidores de 1U pesan aproximadamente 35 lbs. (15kg). Se debe tomar en cuenta un rack con una capacidad de 2.400 lbs. (1088kg.), dado la cantidad de servidores, cables, unidades de distribución de la energía en rack, soportes para el cableado aéreo y los puntos de fijación de la contención en un rack típico de hoy. Hay racks de hasta 3.000 lbs. (1360kg.) para usos muy exigentes.

Rieles de 19 pulgadas (48 cm) Cada uno de los cuatro rieles en un rack deberían ajustarse con facilidad a las necesidades del equipo respaldado. Un alineamiento apropiado asegura que los rieles se encuentran posicionados apropiadamente sin necesidad de medirlos. Los rieles frontales también deben ser flexibles para permitir los cables redes. Los rieles que usan tuercas enjauladas eliminan la necesidad de taladrar o abrir nuevos hoyos para los tornillos. Taladrar un hoyo es fácil; repararlo consume mucho tiempo y por lo tanto es caro. Las tuercas enjauladas vienen en una variedad de tamaños, colocadas en el rieles dónde son necesarias y permiten una colocación rápida, flexible y económica.

Puertas La mayoría del equipo requiere que las puertas de seguridad cuenten con al menos un 64% de perforación para un flujo de aire apropiado (Hay niveles más altos de perforación). Las puertas también serán reversibles; las bisagras que se sueltan al levantarlas no requieren herramientas para cambiar la configuración de las puertas, para que abran hacia la izquierda o hacia la derecha. Las puertas al quitarse con facilidad de las bisagras simplifican la carga del equipo. Algunas puertas ofrecen la habilidad de abrirse en hasta 135 grados, lo cual también facilita la carga del equipo. La variedad de opciones de manetas incluyen llavines, combinaciones, cerraduras electrónicas, lectores biométricos: todos parte de la manigueta.

Paneles laterales Los paneles laterales han sido tradicionalmente una sola pieza sostenida con tornillos que no eran fáciles de colocar o quitar. La tendencia es hacia paneles laterales con cerradura dividida: dos paneles laterales independientes más livianos y más fáciles de instalar gracias a que el instalador trabaja con dos paneles más pequeños en vez de un solo gran panel. Los paneles se pueden cerrar con la misma llave de seguridad de la puerta frontal.

Techo El techo debe estar listo para el cableado y para aceptar un mínimo de 1.500 cables Categoría 5 (Cat5); muchos racks de hoy llevan esa capacidad y las capacidades mayores pueden alcanzar 2.500. La entrada personalizada del cableado también se puede lograr por la base del rack, si es necesario, pero la tendencia es principalmente por la parte superior ya que muchos centros de datos pueden no tener el piso elevado para una entrada por la base, o en muchos casos, los pisos elevados no se utilizan debido a que impiden el flujo de aire en los racks. Se debe usar cubiertas en los hoyos del techo para evitar que entre basura y para reducir la pérdida del flujo de aire. Los sistemas modulares de busway y los sistemas de soporte y administración del cableado deben caber con facilidad en el techo también.

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Conexión a tierra Todos los componentes, incluso el techo, las puertas, los rieles, los paneles laterales y el marco deben estar conectados a tierra por seguridad. También se debe poder desconectarlos con facilidad según sea conveniente. Por ejemplo, si se debe quitar una puerta para ponerla al revés, un cable de desconexión rápida de tierra acelerará el proceso. Se debe usar un punto central de conexión a tierra que se conecta a la tierra central del edificio.

Asegurar los racks Todos los racks, por seguridad, deben conectarse agrupados, atornillados al piso o usar un dispositivo para evitar que se vuelquen. En caso de quitar parcialmente un equipo de 19 pulgadas (48cm) del rack para darle mantenimiento, la parte superior del rack se puede volver inestable y pesada si el peso no se balancea desde la parte inferior y produce un peligro. El agrupar racks es la forma menos cara de lograr la estabilidad; se puede agrupar una cantidad ilimitada de racks. Los dispositivos antivuelcos se instalan en el frente del rack y cuentan con un conjunto de pies que se pueden quitar cuando se le da mantenimiento a los componentes de los racks, lo cual básicamente expande el espacio que ocupa la base del rack. También puede ser necesaria la seguridad física en un área con actividad sísmica; los racks deben ser lo suficientemente estables para sobrevivir terremotos potenciales.

Accesorios: Los racks deben contar con un rango integral de accesorios, entre los cuales se citan los siguientes:

• Administración del cableado: Los periféricos de administración del cableado ayudarán a reducir la interferencia de señales. También pueden reducir el potencial de bloquear el acceso al equipo y proteger los cables de daños pues evita que el cableado se interponga cuando se quita el equipo. A su vez, ayudan a mantener trayectos apropiados para el flujo de aire. Los accesorios que no requieren herramientas no ocuparán ni una U de espacio fuera de un rack de 19 pulgadas (48cm); es importante no bloquear o restringir el flujo de aire entre los rieles de un rack. Los dedos para la administración del cableado no requieren herramientas para colocarse y alinearse con las marcas de U de los rieles, y no ocupan espacio de U. Las bandas de Velcro® y en forma de "D" también se pueden colocar en el gabinete.

• Administración del flujo de aire: Los periféricos para la administración del flujo de aire optimizarán la eficiencia. Los paneles ciegos que no ocupan herramientas ofrecen una opción útil desde un punto de vista de eficiencia energética. Los paneles ciegos se pueden agregar en cualquier espacio en U sin utilizar para asegurar que el aire caliente no se devuelva al pasillo frío. Se debe considerar deflectores verticales de flujo de aire para gabinetes más anchos que 600mm (23,6 pulgadas), para evitar ciclos cortos del aire y mantener la ventaja del pasillo caliente/pasillo frío.

Soporte del equipo de TI Los estantes que no ocupan herramientas se pueden agregar para permitir el uso de servidores, conmutadores y routers de varios tamaños (alto, fondo o ancho). Muchos no están configurados para una colocación típica de cuatro puntos; un estante agregado puede ayudar a solucionar el problema o proporcionar el ajuste del fondo gracias a rieles de soporte.

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Conclusión

Cuando se diseñan bien y se seleccionan apropiadamente, los racks constituyen un pilar para el funcionamiento del sistema: un activo estratégico para proporcionar confiabilidad en el centro de datos.

Cuando evalúan los sistemas de racks, los gerentes del centro de datos deben buscar racks con las opciones de respaldo más integrales, como la administración del cableado y del flujo de aire y el soporte del equipo de TI.

Se debe prestar atención al tamaño práctico más grande para la implementación, con el entendido de que el equipo sigue haciéndose más grande. Cualquier compra hoy debe ser una inversión en el futuro.

No todos los rack se crean iguales. Las selecciones de los racks se deben basar en la flexibilidad y adaptabilidad para proporcionar confiabilidad y un bajo costo total de propiedad con el paso del tiempo. Este enfoque de buenas prácticas asegura que un usuario obtendrá el mayor valor de la selección de los racks y ayudará a asegurar que la organización del centro de datos cumple las necesidades actuales y las del futuro cercano.

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Aunque se tomaron todas las precauciones para asegurar que esta literatura esté completa y exacta, Liebert Corporation no asume ninguna responsabilidad y renuncia a cualquier demanda por daños como resultado del uso de esta información o de cualquier error u omisión.

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