Es el momento de reinventar los principios de diseño de su centro de datos
Aunque muchos ya conocerán el término «arquitectura Catcher» o «arquitectura con redundancia de bloque», muy pocos habrán probado este modelo, aunque es algo que está a punto de cambiar.
Los centros de datos actuales presentan innumerables retos, ya que funcionan de forma continuada para proporcionar una disponibilidad máxima en un contexto de demanda creciente mientras ofrecen un servicio ininterrumpido y aspiran a mantener su fiabilidad y sostenibilidad en todo momento. Estos factores se han convertido en el punto de referencia del rendimiento para todas las instalaciones de uso intensivo, que también buscan un ahorro significativo en lo relativo al CAPEX y al OPEX para una distribución eléctrica optimizada, todo ello respaldado por los máximos niveles de resistencia.
¿Cómo influye entonces la resistencia de la arquitectura en el futuro del diseño de los centros de datos y en su disponibilidad, y puede el diseño inteligente ayudar a resolver algunos de los retos más complejos de los centros de datos, tomando también en consideración su rendimiento futuro?
Optimización de la infraestructura de los centros de datos con distribución de arquitectura con redundancia de bloque
Afrontar la estrategia de la arquitectura desde el punto de vista del diseño, contar con un servicio continuo y fiable, y eliminar los tiempos de inactividad son aspectos clave, junto con una disponibilidad anclada en la resistencia de la arquitectura y la optimización del TCO. Si vamos un paso más allá, el CAPEX y el OPEX son críticos, pero también lo es la huella de carbono y todos estos aspectos se ven afectados por las decisiones arquitectónicas. Del mismo modo, la facilidad de mantenimiento de las instalaciones también se verá afectada por las decisiones tomadas en las primeras fases del diseño, ya que el mantenimiento en curso puede resultar innecesariamente complejo a consecuencia de una decisión equivocada en lo relativo a la arquitectura de la distribución eléctrica.
Cuando hablamos de diseño, el término «resistencia» se ha convertido en una especie de consigna, en especial en lo que se refiere a la flexibilidad y a la incorporación de soluciones modulares, dimensionando las instalaciones para las necesidades actuales pero con la capacidad de ampliarlas y flexibilizarlas en el futuro.
Determinados diseños minimizarán la necesidad de hardware redundante y optimizarán la eficacia de la utilización de la energía (PUE, por sus siglas en inglés), lo que a su vez se traducirá en menor necesidad de equipos, costes de capital más bajos y una reducción de la huella de carbono, a la vez que se simplifica el mantenimiento.
Hay una arquitectura que cumple todos estos requisitos: la arquitectura Catcher.
¿Cómo encaja Catcher junto al resto de topologías típicas de los SAI?
Con la redundancia 2N tradicional, un centro de datos cuenta con el doble de la cantidad necesaria de cada componente crítico para garantizar que ningún punto único de fallo pueda interrumpir el funcionamiento en su conjunto. Incluso en caso de que un componente falle, el sistema sigue funcionando sin interrupciones, logrando una fiabilidad excepcional.
Para ofrecer esta seguridad en caso de un mantenimiento no planificado o fallos inesperados, el diseño eléctrico requiere que todos los equipos eléctricos (generadores, inversores, SAI, interruptores) sean redundantes, es decir, supone invertir el doble en equipos y contar con el doble de espacio.
En la actualidad, las arquitecturas están evolucionando para reducir el CAPEX inicial garantizando un elevado nivel de redundancia mediante redundancia distribuida o arquitectura Catcher.
Las arquitecturas distribuidas (como 4N3 o 5N4) optimizan la redundancia energética compartiéndola en diferentes sistemas.
No obstante, esto plantea un cierto grado de complejidad, ya que la distribución eléctrica a racks de TI utiliza un embarrado distinto por flujo de potencia, lo que puede resultar costoso y puede complicar también los procesos de mantenimiento.
Si observamos el ejemplo de la arquitectura 4N3, los cuatro sistemas pueden funcionar a una capacidad de hasta el 75 % en un funcionamiento normal y, en caso de perder uno de los suministros, los tres restantes pueden seguir suministrando la carga de TI.
Utilización de arquitectura con redundancia de bloque (Catcher) para reducir los costes y mejorar la resistencia de los centros de datos
La arquitectura Catcher permite al usuario final elegir el nivel de redundancia requerido para optimizar el CAPEX para el centro de datos, al mismo tiempo que mantiene la tolerancia a fallos y la posibilidad de realizar el mantenimiento de forma simultánea. Por ejemplo, una arquitectura puede estar formada por seis flujos de potencia normales que pueden cargarse al 100 %, optimizando así la tasa de uso de un centro de datos, y uno o dos flujos de potencia redundantes listos para encargarse de la carga en caso de que se produzcan uno o dos fallos.
El uso de sistemas de transferencia estáticos (STS) colocados entre el SAI y la carga implica que la carga crítica puede transferirse desde la «ruta normal» a la ruta redundante, que realizará una «recepción» online y ofrece un suministro de potencia continuo sin interrupciones en la carga crítica.
«En el funcionamiento normal, las cargas se suministran a través de la ruta normal. En caso de que se produzca algún problema o si se realizan tareas de mantenimiento en la ruta normal, el STS transferirá automáticamente la carga a la ruta redundante. Esta filosofía de arquitectura con redundancia de bloque ofrece una transferencia fluida desde la ruta normal hasta el Catcher (o receptor). Otra opción que ofrece el Catcher es la combinación de un interruptor de transferencia estática y un interruptor de transferencia automática. Por ejemplo, un lado de la carga del cliente de TI (lado A) está conectado al STS y el otro (lado B), está conectado al ATS (conmutador de transferencia automática). Ambos están conectados tanto a la ruta normal como a la ruta redundante. En caso de que se produzca un fallo en la ruta normal, el STS se conmutará primero, incorporando bloques redundantes, y a continuación lo hará el ATS, que garantizará que la transición entre ambas rutas se lleve a cabo de forma simultánea y fluida. En conclusión, los lados A y B de los racks de TI recibirán suministro y se mantendrá la redundancia de los servidores».
Consideraciones clave para una infraestructura eléctrica optimizada con un TCO mejorado y una mayor sostenibilidad
Cuando se calculan las ventajas en cuanto al CAPEX y al OPEX para los centros de datos, debería tomarse en consideración la infraestructura eléctrica al completo: desde el transformador de alta tensión hasta la infraestructura de TI. Si se elige la redundancia correcta (1 bloque redundante para X bloques normales), se obtendrá un ahorro significativo en CAPEX y OPEX frente a una arquitectura tradicional. Por ejemplo, podría eliminarse un flujo de potencia completo, un transformador, un grupo electrógeno, la placa de distribución, un SAI, las baterías...así como todas las tareas de mantenimiento relacionadas.
«Cuando se realiza una ampliación a hasta 10 salas de datos, por ejemplo, aunque se requiere un equipo STS para conectar el bloque redundante, siguen siendo menos equipos en conjunto: menos transformadores y grupos electrógenos, menos SAI, menos baterías... hasta una reducción del 30 % en el número total de equipos. A modo de ejemplo, cuando comparamos una arquitectura Catcher con un STS y un diseño 2N, observamos una reducción global del CAPEX del 42 % y una reducción de la huella de carbono del 38 %. El resultado que se obtiene es una infraestructura eléctrica muy optimizada, un coste total de la propiedad mejorado y una mayor sostenibilidad y eficiencia energética, lo que lo convierte en una solución atractiva para los centros de datos de coubicación».
Tras su validación en la fábrica y sus revisión dentro del mercado, estos sistemas han sido probados por importantes empresas del sector con amplia experiencia en aplicaciones de centros de datos, y la lista de historias de éxito sigue creciendo en todo el mundo.
El modelo Catcher puede optimizar la redundancia a la vez que limita los costes de inversión. Gracias a su flexibilidad, es la solución ideal para adaptarse a las necesidades específicas y en constante cambio de los centros de datos. Asimismo, permite a los diseñadores crear mejores centros de datos y revisar sus diseños para garantizar que se adapten al futuro.
Y después de llevar varios años instalados sobre el terreno, varios cientos de MW del Catcher han demostrado la gran fiabilidad de los productos STS en entornos de funcionamiento exigentes».
Compatibilidad probada con los productos del fabricante
Por último, y no por ello menos importante, la compatibilidad del producto es fundamental en lo que se refiera al SAI y el STS; garantizando que los equipos funcionan juntos correctamente y con parámetros similares, es posible abordar cualquier tipo de red o variación de carga de TI.
«El paquete completo de SAI + STS de Socomec aplica a la perfección este tipo de arquitectura Catcher y garantiza una compatibilidad absoluta sin importar las condiciones de funcionamiento, incluyendo variaciones de tensión repentinas, transición al modo de alta eficiencia de SAI o caídas de tensión».
