¿Un nuevo cuarto de sistemas? Algunos consejos!

Cuarto de Sistemas nuevo, Qué buen reto!!!

¿Tienes la oportunidad de crear un centro de datos o cuarto de sistemas desde cero?, de seguro los temas de cableados, aire acondicionado, electricidad, iluminación, redundancia, racks, gabinetes, servidores, monitoreo, seguridad, distribución, medidas, etc se te vienen a la mente.  Se trata de un reto que cualquier gerente de sistemas o integrador de soluciones tecnológicas deberá enfrentar en algún momento de su vida profesional.

 

cuarto de sistemas

 

Elementos a considerar

Redundancia Eléctrica

Considerando las siguientes estadísticas compiladas por International Data Corporation5: 

  • las caídas de suministro eléctrico, son responsables por el 31% de tiempo sin funcionamiento de computadoras con duración mayor a 12 horas 
  • fallos de suministro y picos de corriente son responsables del 45.3% de la pérdida de información 
  • el 33% de los fallos de servidores se deben a disturbios en el suministro de poder 6 

es fácil deducir la necesidad de implementar un medio de prevención y contingencia ante las irregularidades que el fluido eléctrico pueda presentar, sobre todo de acuerdo al nivel de criticidad de las oficinas a operar. 

Los siguientes son los elementos a considerar para el soporte de fluido eléctrico de un cuarto de Tecnología:

Sistema de generación autosuficiente

generador

No es más que un generador eléctrico y un motor mecánico montados de tal forma que componen una única pieza de quipo.  Sus componentes principales son: 

  • El motor de combustión interna, el cual en términos básicos, convierte el combustible suministrado en movimiento utilizando sus partes internas móviles. 
  • El alternador: encargado de convertir el movimiento generado por el motor de combustión interna en la electricidad a ser distribuida. 
  • El gobernador, se encarga de mantener la estabilidad de las revoluciones por minuto del motor de combustión interna, de mantener la estabilidad de la temperatura de los componentes del sistema coordinando el sistema de enfriamiento y mantiene la frecuencia de la Corriente Alterna de acuerdo a las especificaciones del sistema. 
  • El sistema de distribución, el cual está compuesto de varios subcomponentes, entre ellos el Interruptor de Transferencia Automática (ATS por sus siglas en Inglés) 
  • Tanque de combustible 

 A efectos de seleccionar el Generador adecuado, las siguientes variables deben ser tomadas en consideración: 

  • Combustible a utilizar: existen cuatro combustibles principales que alimentan los generadores: Diesel, Gas, Petróleo Liquido, Gasolina.  La escogencia de uno u otro combustible, va a sustentarse en el costo, la posibilidad de almacenaje y la accesibilidad de acuerdo al sitio donde la oficina administrativa será instalada. 
  • Carga a suministrar: requerimiento eléctrico de las instalaciones a soportar.  Por lo general, en oficinas administrativas, el generador debe ser capaz de alimentar: iluminación, aires acondicionados, UPSs, tomacorrientes regulares. 
  • Tiempo de carga deseada: permite identificar el combustible y tamaño de tanque a utilizar.  Este dato proviene del deseo del negocio en cuanto al tiempo de soporte deseado. 

Fuentes de Poder Ininterrumpidas

Conocidas como UPS por sus siglas en inglés son las encargadas de suministrar energía a través de su banco de baterías en forma inteligente en caso de interrupciones de poder en las instalaciones soportadas.    

ups

 

Las UPS son seleccionadas de acuerdo a la cantidad de equipos a soportar y su respectivo consumo.  En el caso de oficinas administrativas, computadoras personales, laptops, servidores, equipos de telecomunicaciones deben estar soportados por UPS.  De este modo, en caso de fallo eléctrico, la UPS dará soporte inmediato a los equipos, mientras tanto el generador eléctrico realiza su procedimiento de arranque y empieza a suministrar energía al sitio. 

Como principio general, la UPS a instalar debe ser capaz de soportar al menos 10 minutos suministrando energía a los equipos conectados en ausencia de fluido eléctrico y el generador eléctrico a su vez, debe empezar a suministrar corriente en menos de 2 minutos. 

 

Cableado estructurado

cableado

Se entiende por cableado estructurado como el sistema colectivo de cables, canalización de esos cables, conectores, placas de conexión, paneles de conexión, etiquetas, espacios y demás dispositivos necesarios para establecer una infraestructura de telecomunicaciones en un edificio determinado.  Este sistema debe construirse bajo los parámetros establecidos en los estándares existentes, al hacerlo se logra un sistema independiente del fabricante o marca de componentes, administrable y con posibilidades de modificaciones (adiciones, modificaciones o eliminaciones). 

El diseño del tendido de cables en un edificio se ve restringido por diversos factures, entre ellos: 

  • Interferencias electromagnéticas 
  • Distancias a cubrir 
  • Niveles a cubrir 

Básicamente el cableado estructurado tiene tres grandes componentes: 

  • Cableado Horizontal: Representa el tendido de cables de punta a punta en un mismo nivel o planta.  Todos los cables provenientes de cada lugar del edificio, se concentran en un único lugar donde son interconectados y administrados, este es el armario de comunicaciones. 
  • Cableado VerticalTambién conocido como Backbone o Troncal, se trata del medio para intercomunicar armarios de comunicaciones de distintos segmentos de la red, ya sea de un piso o nivel a otro, de un edificio a otro, o debido a la distancia, de un armario a otro dentro de la misma planta. 
  • Cuarto de Telecomunicaciones: el sitio físico donde se concentran todos los cables y equipos que permiten la interconexión de equipos.  Aquí es donde se instalan también la entrada de servicios varios como enlaces de telecomunicaciones, líneastelefónicas, servicio de cable, de televisión, etc.  Un edificio puede tener varios cuartos de telecomunicaciones, esto dependiendo de su complejidad. Cada cuarto de telecomunicaciones tiene requerimientos de espacio, acondicionamiento, electricidad, etc., requerimientos que se tratan a continuación. 

backbone

 

Cuartos de Sistemas

De manera estructurada, estos son los componentes principales que deben configurar un cuarto de Tecnologías de Información (TI): 

Componente 

Función 

Componentes Mínimos 

WAN 

(Wide Access Network por sus siglas en inglés o Red de Area Amplia) 

Permite la interconexión de la oficina con la red de la compañía.  Canales de comunicación
Modems
Routers 
LAN 

(Local Area Network por sus siglas en inglés ó Red de Area Local) 

Interconecta los dispositivos de red instalados en el edificio (computadoras, impresoras, multifuncionales, etc.)  Cableado Estructurado 

Switches 

 

Servidores  Computadores principales que ofrecen servicios a los dispositivos de red o a los usuarios mismos (almacenamiento de archivos, impresión, aplicaciones, etc.)  Servidores 
Racks  Permiten albergar los componentes que conforman el cuarto de TI de manera segura.  Proveen alimentación eléctrica a los distintos dispositivos, así como medios para organizar cables.  Para servidores y equipo de telecomunicaciones:  Racks Cerrados 

 

Para Cableado estructurado:  Racks Abiertos 

Servicios  Proveer Energía Eléctrica, temperatura adecuada, acceso limitado y detección y extinción de Incendios  UPS 

Unidades dedicadas de Aire Acondicionado 

Sistema de control de acceso seguro al cuarto 

Sistema de deteccion y extinción de incendios 

La siguiente figura ilustra la configuración genérica de un cuarto de Tecnologías de Información.  La determinación de componentes a utilizar está directamente relacionada con el tamaño de la oficina a construir, su criticidad para el negocio, y la relación de costo beneficio o viabilidad económica del proyecto a ejecutar: 

distribucion cuarto sistemas

 

Como medida de protección extra, la alimentación eléctrica de cada rack además de ser suministrada por la UPS general, debe estar soportada por una UPS individual, de manera que se dé una configuración “N+1” (redundancia en paralelo), donde la UPS instalada en el rack soporta los equipos allí instalados, alimentándose a su vez por la energía proveída por la UPS principal, en esta situación, en caso de fallo eléctrico, la UPS principal suministrará la energía requerida, y en caso de fallo de ésta última, la UPS del rack extenderá el suministro energético a los equipos soportados.

Finalmente el PDU utilizado en el rack respectivo, tendrá doble alimentación, una proveniente de la UPS del rack, y otra proveniente de la corriente no regulada. 

 diagrama bypass ats pdu

 

Existen tres variables de suma importancia a la hora de diseñar un cuarto de tecnologías de información: 

  • Requerimientos Eléctricos: Se busca calcular la cantidad de energía requerida para que todos los equipos a ser instalados sean soportados adecuadamente.  También es importante determinar los conectores que se necesitan y los tipos de voltaje requeridos. 
  • Requerimientos de Aire Acondicionado: De acuerdo a la cantidad de equipos a albergar y al factor térmico de cada uno de ellos, se calcula la cantidad de calor que dichos equipos van a generar y basado en el resultado se asigna una o varias unidades de Aire Acondicionado capaces de soportar todo el equipo instalado.  En APL Limited, los cuartos de TI, deben contar con unidades de Aire Acondicionado exclusivas e independientes del resto de unidades del edificio. 
  • Requerimientos de Seguridad: Control de acceso de personal al cuarto de TI, control de acceso a los Racks y sus contenidos, detección y extinción de incendios. 

Al establecer el detalle de estos requerimientos, se procede con el diseño de piso del cuarto.  Un buen diseño de piso del cuarto de TI permitirá entre otros: 

  • Maximizar la cantidad de Racks posibles en el área asignada 
  • Minimizar los requerimientos de consumo eléctrico. 
  • Simplificar los sistemas de distribución de cableado eléctricos y de datos, así como la distribución de aire acondicionado 
  • Predecir el rendimiento de los sistemas de enfriamiento 

Como principios básicos para el diseño de piso de los cuartos de tecnologías de información, se deben considerar: 

  • Los equipos activos y pasivos serán instalados en Racks, lo que permite una planificación estandarizada de uso del espacio.  Los Racks son organizados en filas. 
  • El flujo de aire debe ser controlado por medio de pasillos de aire caliente y aire frío.  Los Racks deben ser alineados de manera tal que el aire caliente de todas las unidades instaladas sea expulsado por la parte trasera de cada rack.  Esto implica que los extractores de aire deben ubicarse en estos pasillos con el fin de absorberlo de forma inmediata.  Por otra parte, el aire frío proveniente de las unidades de aire acondicionado, debe ser suministrado por la parte frontal de los Racks,  las salidas de aire frío deben colocarse en estos pasillos de manera que éste sea absorbido en forma directa por los equipos instalados en los Racks. 

  • El acceso a equipos debe ser seguro y conveniente.  Los pasillos entre filas de Racks deben tener espacio suficiente como para asegurar el acceso a los equipos, para su mantenimiento o instalación, tanto por el frente como por la parte trasera de los mismos.  A su vez, deben asegurar una correcta circulación de masas de aire, tanto frías como calientes. La distancia entre el centro de un pasillo frío a otro es conocida como “Pitch”, la cual representa un número determinado de azulejos de 600 mm de ancho. 

 

Existen cuatro formas estandarizadas de alinear filas de Racks de acuerdo a la distancia entre centros de pasillos: 

  • Compacta: Representa la geometría más angosta para alinear filas de Racks. Con un ancho de 7 azulejos de 600 mm de ancho, brinda una distancia total de 4,2 metros entre pasillos fríos.  Es la configuración más utilizada en la construcción de centros de datos. 

 

  • Pasillo Caliente Ancho: Con un ancho total de 8 pitch (4.8 metros) entre pasillos fríos, esta configuración genera más espacio al pasillo de aire caliente emitido por los equipos instalados en los Racks.  Al tener más espacio el aire caliente, circula con más facilidad de manera que pueda ser absorbido por los extractores de aire del cuarto, evitando así que vuelva a circular entre los equipos que se desea enfriar. 
 
  • Pasillo Frío Ancho: Al igual que el anterior, presenta un ancho total de 8 pitch (4.8 metros), sin embargo, conserva el pasillo caliente con el ancho mínimo y el pasillo frío es más ancho. 
 
  • Pasillos Frío y Caliente Anchos: Esta configuración es la que más espacio requiere, con 9 pitch en total (5.4 metros) haciendo que tanto pasillo frío, como pasillo caliente, sean anchos. 
 pitch9

Ahora bien, ante las posibles formas estandarizadas de alinear Racks de equipos en un cuarto de cómputo, se debe seguir el siguiente diagrama de flujo para determinar cuál configuración es la que debe ser utilizada de acuerdo a la realidad de la oficina a implementar:

diagrama de flujo

 

Seguridad

La seguridad del cuarto de sistemas debe darse en varios frentes:

Seguridad fisica

Por su importancia, el cuarto de sistemas debe estar físicamente lejos de riesgos potenciales:

  • Fuentes de calor o zonas con riesgo de incendio.
  • Fuentes de agua, contiguo o debajo de servicios sanitarios, baños, cocinas, canoas o sistemas de condensacion de aire acondicionado

Control de Incendios

Sistemas de detección temprana de incendios y su respectiva extinción cobran vital importancia cuando de Cuartos de Sistemas se trata.  Este es un tema que no debe dejarse de lado.

Control de acceso

El acceso de personal al interior del cuarto de sistemas debe ser controlado, no cualquier persona debe poder entrar en él.   Un mínimo de ventanas, puertas de seguridad, cámaras de vigilancia, acceso controlado por medio de sistemas de seguridad de edificio, son algunas de las medidas a tomar.

En las empresas se tiende a instalar los paneles de control de sistemas de edificios (BMS), tales como el panel de control de alarmas de intrusos, el panel de control del sistema de deteccion de incendios, los paneles de control de A/C, etc.  Es importante recalcar que en la medida que esto sea permitido, los sistemas dentro del cuarto se veran comprometidos con visitas constantes de personas internas como terceras que desean dar seguimiento o mantenimiento de estos otras aplicaciones.  La recomendación es sacar todos esos paneles fuera del cuarto de sistemas.

 

 

Cuando tengas oportunidad de construir un cuarto de sistemas, ten en cuenta estos elementos, te ayudarán a lograr un centro de tecnología, eficiente, redundante, ordenado, seguro y productivo.

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Bendiciones!