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Infrastruttura di base di un data center e soluzioni di gestione

Updated on lug 21, 2022
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L'infrastruttura di un data center indica tutti i componenti fisici in un ambiente data center. Questi componenti giocano un ruolo vitale nelle operazioni di routine di una data center. Per questo motivo, i problemi di gestione di un data center sono una questione urgente a cui i dipartimenti IT devono prestare attenzione. Da una parte, vi è il problema di migliorare l'efficienza energetica del data center; dall'altra, la necessità di avere sotto mano i dati sulle prestazioni del data center in tempo reale, assicurando le condizioni per il suo buon funzionamento e lo sviluppo dell'impresa.

Infrastruttura di base di un data center

Vi sono quattro livelli standard per l'infrastruttura di un data center, ognuno dei quali consiste di diverse strutture. Queste comprendono principalmente i sistemi di cablaggio, le strutture d'alimentazione e di raffreddamento, le infrastrutture di rete e d'archiviazione e le risorse computazionali.

Vi sono grossomodo due tipi di infrastruttura all'interno di un data center: i componenti centrali e le infrastrutture IT. Le infrastrutture di rete e d'archiviazione e le risorse di computer appartengono al primo tipo, mentre le attrezzature di raffreddamento, di alimentazione e di ridondanza appartengono al secondo tipo.

Componenti centrali

I sistemi di rete, archiviazione e computing rappresentano le infrastrutture di un data center che sono vitali per l'accesso condiviso ad applicazioni e dati. Questi sistemi rappresentano inoltre le componenti centrali dei data center.

Infrastruttura di rete

L'infrastruttura di rete di un data center è una combinazione di risorse di rete, composta da switch, router, bilanciamento di carico, analitiche, etc., i quali facilitano l'archiviazione e l'elaborazione di applicazioni e dati. Le architetture di rete dei moderni data center, attraverso l'utilizzo di networking full-stack e piattaforme di virtualizzazione della sicurezza che supportano una vasta gamma di servizi dati, sono in grado di connettere ogni cosa, come VM, container e applicazioni bare-metal, consentendo una gestione centralizzata e controlli di sicurezza granulari.

Infrastrutture d'archiviazione

L'archiviazione di un data center è un termine generale per gli strumenti, le tecnologie e i processi per la progettazione, l'implementazione e il monitoraggio delle infrastrutture e delle risorse d'archiviazione nei data center, indicando principalmente le attrezzature e le tecnologie di software che implementano l'archiviazione di dati e applicazioni nelle strutture data center. Queste includono gli hard drive, le unità a nastro e altre forme di archiviazione esterna, software di backup e strutture/soluzioni d'archiviazione esterna.

Risorse computazionali

Il contatore di un data center è collegato alla memoria e all'elaborazione per il funzionamento delle applicazioni, solitamente fornito dai server di alto livello. Nel modello computazionale edge, l'elaborazione e la memoria utilizzati per il funzionamento delle applicazioni sul server può essere virtuale, fisico, distribuito tra container o distribuito tra nodi remoti.

Infrastruttura IT

Poiché i data center diventano sempre più essenziali per le operazioni IT delle imprese, assicurare che operino in maniera efficiente è diventato ugualmente importante. Durante le fasi di progettazione dell'infrastruttura data center, è necessario esaminare l'ambiente fisico, compresi i sistemi di cablaggio, energia e raffreddamento, al fine di garantire la sicurezza dell'ambiente fisico del data center.

Sistemi di cablaggio

Il cablaggio integrato è una parte importante della gestione di un data center, poiché supporta le connessioni, le intercomunicazioni e le operazioni dell'intera rete del data center. Il sistema è normalmente composto di cavi in rame, cavi ottici, connettori e impianti elettrici. L'applicazione del sistema integrato di circuiti del data center è caratterizzato da alta densità, alte prestazioni, alta affidabilità, installazione veloce, modularizzazione, orientamento al futuro e facile applicazione.

Sistemi energetici

L'infrastruttura digitale di un data center richiede elettricità per funzionare. Persino un'interruzione di una frazione di secondo avrà un grave impatto sul suo funzionamento. Per questo motivo, l'infrastruttura energetica è uno dei componenti più fondamentali di un data center. La catena di alimentazione di un data center inizia nella cabina d'alimentazione e finisce nei trasformatori dell'edificio, negli switches, nei gruppi di continuità, nelle unità di distribuzione e nei panelli remoti d'alimentazione ai rack e ai server.

Sistemi di raffreddamento

I server di un data center generano una grande quantità di calore durante il loro funzionamento. Il raffreddamento è dunque un aspetto fondamentale per il mantenimento dei sistemi in funzione. La quantità di energia che ciascun rack può mantenere sotto la soglia di surriscaldamento pone un limite alla quantità di energia che un data center può consumare. Normalmente ogni rack può consentire al data center di operare a una densità di raffreddamento di 5-10 kW, ma in alcuni casi può essere superiore.

Soluzioni di gestione dell'infrastruttura di un data center

A causa della complessità dell'attrezzatura IT di un data center, la disponibilità, l'affidabilità e la manutenzione dei suoi componenti richiede particolare attenzione. Tramite investimenti bilanciati in strutture e attrezzature adeguate è possibile però raggiungere efficienza nell'operatività della struttura.

Attrezzatura di monitoraggio dell'uso energetico

I data center tradizionali sono privi degli strumenti di monitoraggio dell'utilizzo energetico e dei sensori necessari per rispettare gli standard ASHRAE e raccogliere i dati di misurazione da utilizzare per il calcolo del PUE del data center. Ciò comporta uno scarso ambiente di monitoraggio per il sistema energetico del data center. Una misura che si può prendere è installare componenti e sistemi di monitoraggio energetico nei sistemi energetici per misurare l'efficienza energetica del data center. I team dell'impresa possono implementare strategie efficaci con la misura per equilibrare l'utilizzo complessivo dell'energia in maniera efficiente e controllare efficacemente l'utilizzo dell'energia di tutti gli altri nodi.

Ottimizzazione delle strutture di raffreddamento

Le unità indipendenti di condizionamento dell'aria della sala computer utilizzate nei data center tradizionali hanno spesso controlli e setpoint separati, avendo come risultato un carico di lavoro eccessivo a causa delle regolazioni di temperatura e umidità. L'utilizzo di layout corridoio caldo/freddo è un buon modo per aiutare i server a raffreddarsi, massimizzando il flusso d'aria fredda verso le attrezzature e portando via l'aria esausta calda dai rack. La creazione di corridoi caldi e freddi può eliminare il mescolarsi di aria calda e fredda con l'aggiunta di tramezzi o soffitti.

Miglioramento dell'efficienza CRAC

I condizionatori DX monoblocco rappresentano probabilmente il tipo più comune di attrezzatura di raffreddamento per i data center di piccole dimensioni. Queste unità sono spesso descritte come unità CRAC. Vi sono numerosi modi per migliorare l'efficienza energetica dei sistemi di raffreddamento utilizzando unità DX. Le unità CRAC indoor sono disponibili con differenti opzioni di dispersione del calore.

  • - Come nel caso delle unità a soffitto, l'aggiunta di spray evaporativo può migliorare l'efficienza delle unità CRAC.

  • - Una batteria ad acqua pre-raffreddamento può essere aggiunta a monte dell'evaporante dell'unità CRAC. Quando le condizioni permettono all'acqua del condensatore di essere raffreddata fino al punto di fornire vantaggi di raffreddamento diretti all'aria che entra nell'unità CRAC, l'acqua del condensatore è deviata verso la batteria di pre-raffreddamento. Questo riduce e in certi casi elimina la necessità di raffreddamento a compressore dell'unità CRAC.

DCIM

La gestione dell'infrastruttura data center è la combinazione dell'IT e delle operazioni per la gestione e l'ottimizzazione delle prestazioni dell'infrastruttura data center di un'organizzazione. Gli strumenti DCIM aiutano gli operatori nel monitoraggio, misurazione e gestione dell'utilizzo e del consumo d'energia dell'attrezzatura del data center e delle componenti infrastrutturali, migliorando efficacemente la relazione tra gli edifici del data center e i loro sistemi.

Il DCIM permette la connessione di informazioni tra domini organizzativi come le operazioni del data center, le strutture e l'IT per massimizzare l'utilizzazione del data center. Gli operatori creano operazioni flessibili ed efficienti visualizzando in tempo reale lo stato di temperatura e umidità, lo stato delle attrezzature, il consumo d'energia e i workload del condizionamento d'aria nelle sale server.

Manutenzione preventiva

Oltre alle soluzione di gestione e operatività per le infrastrutture elencate sopra, la manutenzione non pianificata è un altro aspetto da considerare. La manutenzione non preventivata normalmente costa 3-9 volte in più di quella preventivata, principalmente a causa di spese di manodopera straordinarie, danni collaterali, ricambi d'emergenza e chiamate di servizio. I team IT possono creare un programma periodico per eseguire manutenzione preventiva sul data center. Controllare l'infrastruttura regolarmente e riparare e aggiornare i componenti necessari prontamente può mantenere l'infrastruttura in funzione in maniera efficace, estendendo al tempo stesso la vita e l'efficienza complessiva dell'infrastruttura del data center.

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