A importância de compreender as diferenças entre os sistemas de Data Centers pré-montados
Um Data Center modular pré-fabricado é definido como:
Composto por, pelo menos, um conjunto de subsistemas pré-projetados, integrados em fábrica e pré-testados que, tradicionalmente, são instalados separadamente no local.
Esta matéria traz um método para classificar os diferentes tipos de Data Center modular pré-fabricados, com base em três atributos. São apresentadas definições e categorias, juntamente com a orientação, para selecionar as abordagens corretas e determinar as necessidades do negócio.
Os termos acima são, muitas vezes, tratados como sinônimos, mas é fundamental compreender as diferenças. Um Data Center pré-projetado é desenhado para atender as especificações de desempenho predeterminadas, e é composto por, no mínimo, uma lista documentada de materiais, especificações de nível de sistema e desenhos do sistema integrado. Já um pré-fabricado é pré-projetado e tem sistemas (hardware e software) pré-montados, integrados e testados em um ambiente de fábrica para diminuir os prazos de implementação e melhorar a previsibilidade do desempenho.
Uma razão pela qual os Data Centers modulares são segmentados por bloco funcional é o fato de necessitarem somente de um recurso específico (energia ou refrigeração), devido a capacidade escassa em sua instalação existente. Outra é porque são necessárias pessoas, com habilidades diferentes, para operar e manter cada um. Por exemplo: equipe de facilities vs. equipe de TI, operadores mecânicos vs. operadores elétricos.
O fator de forma é o segundo atributo chave que diferencia soluções pré-fabricadas e pode ser escolhido com base na aplicação. Como por exemplo, um Data Center que precisar ser permanentemente móvel (sobre rodas) para atender a uma necessidade do negócio, ou um limitado por sua capacidade – um sistema de energia em um painel ISO geralmente está limitado a cerca de 500 kW, porém um projeto montado em plataforma pode suportar uma carga maior.
Os blocos funcionais pré-fabricados são implementados em várias configurações. Alguns destes Data Centers incluem uma combinação de módulos pré-fabricados e sistemas tradicionais, ou “stick built”. Tais como energia e refrigeração modulares com espaço de TI tradicional. Outros são totalmente pré-fabricados, ou seja, os três blocos funcionais (energia, refrigeração e TI) são pré-fabricados. Por fim, uma configuração específica de um Data Center totalmente pré-fabricado é aquela “all-in-one”, onde a energia, refrigeração e TI coexistem em um único contêiner.
Bloco funcional
As funções podem ser divididas em três categorias principais: a instalação de energia, de refrigeração e o espaço de TI. Os módulos de Data Centers pré-fabricados, algumas vezes, oferecem múltiplas funções (chamadas de configurações “all-in-one”), mas, frequentemente, fornecem apenas uma função pelas seguintes razões:
• Um módulo pré-fabricado pode ser necessário somente para um recurso específico devido à capacidade insuficiente existente na instalação;
• É preciso uma maior capacidade de TI e um espaço único, destinado a TI;
• Há uma exigência para separar o pessoal (TI, mecânico, elétrico) sob um ponto de vista de manutenção e operações a fim de reduzir os riscos de erro humano;
• É necessário um tamanho otimizado e módulos para funções específicas que podem utilizar componentes de maior capacidade e compartilhar espaços livres para fornecer mais kW por metro quadrado.
Energia
Um módulo de energia pré-fabricado é projetado para fornecer energia em massa para o Data Center. Ele pode energizar um espaço de TI modular ou um de TI tradicional. Os subsistemas típicos são painéis de manobra, ATS, nobreaks com baterias, transformadores e quadros. Além disso, os sistemas de apoio podem existir no módulo para fatores de forma fechada. Geradores de reserva são um módulo separado, que podem ser integrados ao módulo de energia.
Refrigeração
Os Data Centers atuais utilizam diversas arquiteturas de refrigeração para apoiar o espaço de TI. Sua localização física (clima) também é uma importante referência para determinar a melhor abordagem. A TradeOff Tool, da Schneider Electric, Cooling Economizer mode PUE Calculator, ajuda a ilustrar as vantagens e desvantagens relacionadas à energia das diversas arquiteturas.
Espaço de TI
Um espaço de TI pré-fabricado é aquele que abriga os equipamentos de TI, a infraestrutura de suporte para distribuir energia e ar para os sistemas, bem como um ambiente de trabalho adequado para a equipe de operação. Geralmente, esse módulo incorpora os seguintes subsistemas:
• Racks de TI para receber os equipamentos;
• Unidades de distribuição de energia (PDUs);
• Rack PDUs;
• Sistema de distribuição de ar (CRAHs, CRACs, dutos de ar, etc.);
• Sistema de umidificação / desumidificação;
• Infraestrutura de cabeamento / gerenciamento de cabos;
• Detecção / proteção contra incêndios;
• Iluminação;
• Sistemas de segurança com sistemas pré-projetados e integrados, proporcionando benefício adicional de ser uma forma de contenção para separar as correntes de ar quente e frio – fundamental para a distribuição de ar eficiente e eficaz.
Fator de forma
Os Data Centers pré-fabricados podem ter diferentes fatores de forma: tipo de estrutura, tamanho e modelo. A forma de uma solução específica afeta a sua transportabilidade, seu posicionamento e sua localização (dentro vs. fora, no piso vs. em cobertura). As três formas gerais são: contêiner ISSO; contêiner; skid-mounted.
O fator de forma adequado para um determinado projeto de Data Center baseia-se em requisitos como transportabilidade, capacidade, escalabilidade, etc. Além disso, a forma do módulo afeta a sua capacidade, uma vez que suas dimensões específicas limitam os equipamentos que cabem em seu interior. Também pode haver implicações fiscais e de obtenção de licenças em determinadas regiões.
Há várias maneiras que blocos funcionais podem ser implementados em um Data Center. Estas abordagens enquadram-se em três categorias principais:
Semi-pré-fabricado
Um Data Center compreendido por uma combinação de blocos funcionais pré-fabricados e sistemas “stick built” tradicionais. São implementados quando:
• O Data Center existente não oferece a capacidade de volume de energia necessária e apresenta limitação de espaço na sala elétrica, mas há espaço de TI disponível para o crescimento;
• O Data Center existente não oferece capacidade de refrigeração de grande porte (rejeição de calor), mas há espaço de TI disponível para o crescimento;
• O Data Center existente não possui espaço de TI devido a uma densidade implementada inferior à densidade do projeto, e há grande capacidade de energia e refrigeração em massa;
• Um novo Data Center de classe empresarial oferece um ambiente de TI misto, limitando a aplicação dos módulos de TI, porém com possibilidade de implementação dos módulos de energia e refrigeração;
• Há a necessidade de um plano de curto prazo para resolver uma lacuna na capacidade e/ou confiabilidade, até que um plano de longo prazo seja implementado (momento no qual os módulos seriam readaptados).
Totalmente pré-fabricado
Um Data Center composto por módulos pré-fabricados de TI, energia e refrigeração. São implementados quando:
• A escalabilidade de todo o Data Center é um fator chave do negócio;
• Um Data Center multilocatário particiona os espaços de TI por locatário e requer escalabilidade dos recursos de energia e refrigeração;
• Um Data Center de TI homogêneo de grande escala implementa equipamentos de uma maneira escalonada e reproduzível;
• Um Data Center de alta densidade e desempenho implementa milhares de servidores repetitivamente e amplia sua capacidade conforme o aumento dos servidores;
• Um grande Data Center de recuperação de desastres é necessário.
All-in-one
Um Data Center que é self-contained em um único contêiner, com sistemas de TI, energia e refrigeração. São implementados quando:
• Há uma necessidade temporária, como para uso militar, desportivo ou qualquer outro evento temporário;
• A mobilidade do Data Center é importante;
• Uma filial remota requer um pequeno Data Center, com menos de 150 kW;
• Um pequeno Data Center está em uma instalação de uso misto e precisa assumir a propriedade e controle de todas as funções;
• Um Data Center será localizado em um ambiente hostil, como uma aplicação industrial, uma plataforma de petróleo, etc.;
• É necessário um pequeno Data Center de recuperação de desastres.
Conclusão
Há muitas abordagens para a implementação de Data Centers modulares pré-fabricados. No entanto, a falta de uma terminologia padrão para descrevê-los torna difícil a seleção do tipo adequado. A configuração ideal, incluindo os blocos funcionais e fatores de forma corretos, depende da aplicação e das necessidades específicas do negócio. Em alguns casos, um Data Center totalmente pré-fabricado é a melhor abordagem e, para outros, uma abordagem semi-pré-fabricada com uma combinação de módulos pré-fabricados e sistemas tradicionais é a melhor.
Entender as limitações e os benefícios de cada fator de forma ajuda a garantir que a melhor abordagem seja selecionada. Em última análise, as necessidades de negócio relacionadas à velocidade de implementação, escalabilidade, limitações de espaço, capacidade e fluxo de caixa impulsionam a decisão.
