Comment concevoir un centre de données : 13 points clés

Comme chacun le sait, un projet complet de construction de centre de données comprend généralement : le câblage réseau, l'installation d'un revêtement de sol antistatique, la finition des plafonds et des murs, l'installation de cloisons, des systèmes UPS, une climatisation de précision spécialisée, la surveillance environnementale du centre de données, les systèmes d'air frais, la détection des fuites, les systèmes de mise à la terre, la protection contre la foudre, le contrôle d'accès, la surveillance, la suppression des incendies, les alarmes et l'ingénierie de blindage.

Comment concevoir uncentre de données? Savez-vous quels sont les points clés du processus de conception et de construction d’un centre de données ? Décomposons-les.

L'analyse des conditions climatiques du site du nouveau centre de données est essentielle. Cela permet de déterminer les mesures de refroidissement les plus appropriées, notamment les -refroidisseurs refroidis à l'eau, la climatisation par réfrigération mécanique, l'économie côté air-, le refroidissement indirect par air et le refroidissement adiabatique-, tous destinés à aider l'installation à atteindre un objectif de PUE inférieur.

Le nombre de racks détermine les besoins en espace du centre de données. Un rack informatique traditionnel mesure 600 x 1 000 mm (largeur x profondeur). Une pièce de 100 - mètres carrés peut accueillir environ 50 racks de ce type. Bien entendu, les racks sont disponibles dans d’autres tailles. Connaître les dimensions et la quantité du rack permet une estimation simple de l'espace requis.

Le niveau du centre de données détermine ses exigences de redondance et ses chemins de distribution d'énergie. Pour un centre de données de niveau 2, le déploiement d'une architecture « N+1 » pour la redondance de l'alimentation et du refroidissement est suffisant. Cependant, une installation de niveau 3 comprend généralement une redondance de refroidissement « N +1 », une redondance à double alimentation (2N) et une distribution d'énergie indépendante à double -chemin vers les racks. Ainsi, la compréhension du niveau de niveau dicte la conception de redondance nécessaire.

 

Il est important de concevoir la capacité électrique du centre de données en fonction de la densité de puissance moyenne et non de la puissance nominale de crête. La densité de puissance moyenne par rack multipliée par le nombre de racks équivaut à la charge informatique maximale du centre de données. À cela, ajoutez la consommation électrique des systèmes d’alimentation, des systèmes de refroidissement, des commutateurs, des périphériques de stockage et d’autres systèmes auxiliaires de l’installation. Pour éviter des coûts excessifs et utiliser pleinement le système électrique -garantissant une puissance et un espace de taille appropriée-une stratégie modulaire est judicieuse. Cela réduit les coûts sans sacrifier la flexibilité des extensions futures.

 

Absolument. Généralement, les objectifs suivants doivent être atteints :
un. L'implication de l'O&M dans la planification-des premières étapes compense les lacunes potentielles des concepteurs dans les connaissances opérationnelles du système, améliore la qualité de la conception et évite ou élimine les défauts de conception.
b. L'implication d'O&M garantit que les exigences de la phase opérationnelle-sont pleinement prises en compte lors de la planification.
c. L'implication de l'O&M permet au personnel de comprendre en profondeur la structure du système, les points faibles de fiabilité, les problèmes existants et les risques potentiels, améliorant ainsi la qualité de l'O&M et permettant-des plans de maintenance et de mise à niveau bien fondés.

 

Pour les problèmes résultant de l'incapacité à faire la distinction entre les tendances, les préférences, les limitations et les contraintes-et du non-respect des principes de conception scientifique-, les conseils suivants sont proposés :
un. Évitez de laisser les décideurs individuels-lors des approbations et de la prise de décision-supprimer ou ajuster des fonctions clés en fonction de leurs opinions personnelles, ce qui entraînerait un centre de données livré qui ne répondrait pas aux besoins opérationnels et de maintenance.
b. Évitez les actions motivées par des préjugés, des préférences ou des intérêts particuliers. Lors de la planification, certains fournisseurs peuvent influencer le développement de la conception et la sélection des équipements en exagérant les performances ou en utilisant une terminologie trompeuse.

 

Baies de serveurpeut nécessiter une alimentation 100 % CC, 100 % CA ou une combinaison. Par exemple, un centre de données conçu pour la colocation peut nécessiter un système d'alimentation CA (UPS), tandis qu'une installation de télécommunications peut nécessiter un système d'alimentation CC. Sachant cela détermine la taille et l'échelle requises du système DC ou UPS. Lors du déploiement de batteries de secours, une configuration basée sur un temps de décharge de 15-minutes est recommandée. Cette approche n’augmente pas de manière significative les dépenses en capital et est plus rentable, même si la justification peut sembler contre-intuitive. Les entreprises devraient se concentrer sur l’amélioration de la redondance des générateurs de secours plutôt que de gaspiller des fonds pour une capacité excessive des batteries.

 

 

L’industrie souffre d’une sous-évaluation de la planification/conception et d’une trop grande importance accordée à la construction, principalement dans les cas suivants :
un. Construire d’abord l’enveloppe du bâtiment et planifier ensuite le centre de données, ce qui crée d’importantes difficultés de conception.
b. Le phénomène répandu des rénovations commençant immédiatement après la construction de la salle des serveurs et l’installation des équipements.
c. Sélection de l'équipement avant de finaliser la conception, conduisant au remplacement de l'équipement avant l'exploitation car l'équipement acheté ne répond pas aux exigences de conception ou aux conditions du site.
d. Des structures de construction qui ne répondent pas aux besoins d’aménagement du centre de données, ce qui entraîne un mauvais zonage des pièces ; unités extérieures de climatisation impossibles à installer ou trop éloignées ; et une distance excessive entre la salle électrique et la salle informatique principale, augmentant la complexité, les coûts et réduisant la fiabilité.

 

Un système est constitué de trois parties d’installation et de sept parties de maintenance. Tout équipement peut tomber en panne et une réparation rapide est essentielle pour améliorer la disponibilité. Négliger la maintenabilité et la réparabilité apparaît comme :
un. Ne pas tenir compte de l'accès et de l'espace pour la maintenance future lors de la planification-par exemple, des équipements placés trop près des murs, des batteries contre les murs, une mauvaise disposition des câbles, des conduits ou des chemins de câbles bloquant les chemins de câbles aériens à basse tension-entravant la réparation et un espace inadéquat pour les outils.
b. En cas de panne, les fournitures et pièces de rechange d'urgence ne peuvent pas être déplacées rapidement, et il n'existe aucun espace de travail pour remplacer les composants défectueux, ce qui retarde la résolution et peut provoquer des incidents majeurs.
c. Ne pas tenir compte de la redondance du système lors de la maintenance des équipements après une panne.
d. Ne pas maximiser l’automatisation pour réduire les interventions manuelles, réduisant ainsi l’incertitude et le caractère incontrôlable inhérents aux procédures manuelles.

 

La disponibilité du système est la mesure primordiale dans la planification des centres de données, mais les conceptions manquent souvent de fondement scientifique, comme en témoignent :
un. Alors que les calculs de fiabilité sont effectués pour différents systèmes au cours de la planification, les instituts de conception et les concepteurs individuels manquent actuellement de méthodologies et de sources de données unifiées, ce qui conduit à des définitions et des résultats différents pour le niveau de conception et la fiabilité d'un même centre de données.
b. Il existe des cas où la planification et la construction commencent en premier, et le niveau de conception fait l'objet d'une ingénierie inverse-une fois terminé, puis est présenté aux utilisateurs sur la base de cette norme dérivée. Il s’agit d’un cas classique où l’on met la charrue avant les bœufs ; souvent, quelques défauts clés dégradent la notation du niveau même si la plupart de la conception répond aux exigences.
c. Se concentrer uniquement sur la disponibilité des appareils ou sous-systèmes individuels tout en ignorant la manière dont les interdépendances affectent la disponibilité globale du système.

 

Lors de la planification initiale, la définition subjective d'objectifs ambitieux pour les centres de données-la poursuite irréaliste de niveaux à grande échelle et à haute disponibilité, une densité de puissance de rack élevée et un faible PUE - est problématique. Lorsque la conception détaillée suit sans analyse rigoureuse selon les principes de planification, les plans et mesures spécifiques ne correspondent pas à la vision globale. Les résultats sont :
un. Les besoins réels peu clairs et le manque de conditions préalables réalisables conduisent à des modifications de conception répétées, à un gaspillage de coûts et à un allongement considérable des délais.
b. Les salles achevées et opérationnelles sont sous-utilisées en raison du manque de demande anticipée ou parce que les conditions des salles ne répondent pas aux besoins des utilisateurs, nécessitant des rénovations supplémentaires.
c. Les fonctionnalités prévues ne sont pas réalisées : la disponibilité du système est insuffisante, la solution de refroidissement ne prend pas en charge la densité de rack prévue, les générateurs ne prennent pas en charge un fonctionnement continu ou une conception trop- maintient le PUE obstinément élevé.

 

Un piège courant dans l'industrie, en particulier parmi les planificateurs, consiste à donner la priorité aux équipements plutôt qu'aux systèmes et à se concentrer sur les détails tout en négligeant la vue d'ensemble. Cela se manifeste comme suit :
un. Sélectionner d'abord les spécifications de l'équipement, les modèles ou même les fabricants, puis adapter la conception en conséquence.
b. Concevoir le système électrique pour une redondance 2N (le niveau de disponibilité le plus élevé) mais ne l'atteindre que pour leUPS, ce qui laisse des-points de défaillance uniques dans le chemin de distribution global.
c. Concevoir l'ensemble du système comme un système redondant/tolérant aux pannes-de haut niveau-mais alimenter l'équipement de refroidissement via un chemin unique.
d. Fournir un générateur diesel de secours CA sans capacité de démarrage automatique, reflétant un manque de compréhension du fait que le refroidissement continu est essentiel au fonctionnement continu du système.

 

Ceci est crucial pour une planification et une conception-de haute qualité.
un. De nombreux problèmes surviennent pendant la construction, car la planification ne prend pas suffisamment en compte la mise en œuvre progressive et spécifique à une discipline-et la coordination entre les différents corps de métier. Il en résulte que les centres de données livrés ne répondent pas aux besoins commerciaux et de maintenance, ce qui nécessite parfois des investissements majeurs pour les réparer.
b. Les designers se concentrent souvent uniquement sur leur propre champ d’action, sans avoir une vision globale de la manière dont leur travail s’interface avec d’autres disciplines, ce qui entraîne des conflits et des lacunes.
c. Les planificateurs peuvent mal évaluer la croissance future de l’entreprise, en ne réfléchissant pas suffisamment à la gestion et à l’expansion futures des capacités.
d. La méconnaissance des ressources environnantes et de l'environnement physique conduit à des conceptions peu faciles à mettre en œuvre ou qui créent de graves difficultés pour les opérations ultérieures.

 

 

De nombreux autres problèmes méritent d’être pris en compte dans le processus de construction d’un nouveau centre de données. Cependant, l'expérience du secteur montre que la maîtrise de ces 13 points clés pendant le processus de conception et de construction permet de garantir que le résultat final correspond étroitement aux besoins réels des utilisateurs - une leçon qui mérite d'être tirée.