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Data Centers: Como as Ideias Disruptivas se Tornaram a Norma

Tiago Khouri •

Data Centers: Como as Ideias Disruptivas se Tornaram a Norma

Em data centers, sempre há mudanças constantes.

Começamos com a geração de mainframes, substituída pela geração cliente/servidor, que evoluiu para a atual geração da nuvem.

A nova demanda por capacidade pelas grandes empresas de mídias sociais, de buscas, de colocação e de nuvem está impulsionando enormes investimentos no desenvolvimento de data centers.  A escala destas operações tem o potencial para possibilitar inovações significativas no design e na operação de data centers.   Estas empresas não precisam aceitar as soluções prontas de seus fornecedores e podem, ao contrário, ditar as especificações baseadas em suas necessidades, trazendo novas soluções para o mercado. Elas podem também testar múltiplas soluções ao mesmo tempo para determinar qual melhor se adequa às suas demandas por flexibilidade, velocidade e confiabilidade, ao menor custo.

Enquanto alguns designs e tecnologias que aparecerão serão específicos para os maiores data centers, outros serão mais abrangentes, trazendo a inovação em instalações de larga escala para o mercado em geral.

A filosofia que prevalece nestes grandes operadores de data centers é, em geral, é implementar “o que for necessário, quando for necessário” para dar suporte a aplicações específicas de forma rápida e com bom custo-benefício.  Para atingir este objetivo, vários estão avaliando novas arquiteturas de sistemas de energia e o melhor lugar dentro do data center para a energia de backup.

Diversas configurações alternativas de alimentação podem melhorar os custos e a velocidade de implementação ao mesmo tempo em que proporcionam os níveis de disponibilidade necessários para esta nova geração.

A arquitetura de barramento duplo 2N ou 2N+1 foi historicamente a escolha para alta disponibilidade.  Quando projetadas de forma apropriada, estas arquiteturas eliminam pontos únicos de falha e permitem a manutenção de um único componente enquanto ainda alimentam a carga.

No ambiente atual, este nível de redundância está se tornando difícil de ser justificado.  É quando as alternativas emergentes entram.  Mais detalhes podem ser encontrados em nosso white paper sobre este assunto, mas aqui estão os destaques: 

Arquiteturas de Barramento Reserva

Iniciados em grandes colocations, o barramento reserva cria redundância suficiente para permitir a tolerância a falhas e a possibilidade de manutenção concomitante. O uso eficaz de chaves de transferência estáticas (STS) auxilia tanto na flexibilidade quanto na disponibilidade.  A STS permite que um sistema de UPS redundante seja trazido online para pegar a carga de qualquer um dos vários sistemas de UPS no caso de uma interrupção ou da necessidade de manutenção. Esta implementação complica o gerenciamento da carga quando comparada a arquitetura 2N clássica, mas os benefícios econômicos são convincentes. Com um software de gerenciamento de energia apropriado, a maior parte das complicações podem ser endereçadas pró-ativamente. As arquiteturas de barramento reserva podem ter vários formatos – compartilhados, dedicados ou distribuídos.  A principal diferença na configuração reside em como a carga do cliente atinge a redundância de alimentação: ou compartilhando um sistema de reserva, ou dedicando o sistema de reserva para clientes de alta prioridade, ou acessando a capacidade não utilizada pelos vários módulos de UPS.  Todas podem oferecer flexibilidade significativa na busca por eficiência de capital, velocidade e disponibilidade.

Proteção de Energia Baseada em Racks

Quando o custo e a velocidade são os fatores que orientam a implantação de uma aplicação, a proteção de energia no rack se torna uma opção graças a inspiração do Open Compute Project (Projeto de Computação Aberta). No espírito do “o que for necessário, quando for necessário”, implementar sistemas de energia com base em racks para energizar equipamentos de TI torna o rack uma unidade autônoma que pode ser trazida online sem que seja um acréscimo a carga de um sistema de proteção de energia baseado em uma sala – ou corredor. Este sistema progrediu em parte devido aos avanços das baterias de íon-lítio para o backup de energia. O resultado é uma estratégia de backup de energia eficiente e econômica que proporciona uma grande flexibilidade ao permitir que a capacidade seja adicionada em um rack por vez.

Alimentação DC de Alta Potência

A convergência de voz e dados permitiu que os fornecedores de telecomunicações se tornassem importantes desenvolvedores de data centers.  E com eles vem uma longa história de uso de alimentação DC de baixa potência. Recentemente a DC de alta potência mostrou garantias significativas.

A alimentação DC de alta potência traz para o data center os benefícios da alimentação DC sem as implicações históricas dos custos de baixa potência. Aqui a redundância ocorre no nível do retificador.  O UPS DC é dimensionado para suportar a falha de qualquer retificador sem impactar a operação, criando uma redundância interna que elimina a necessidade de configurações redundantes comuns em sistemas UPS AC.  O compromisso da DC de alta potência é poder simplificar o design e o gerenciamento do sistema de energia, aprimorar a escalabilidade e aumentar a eficiência.  A distribuição DC pode ser facilmente configurada para qualquer redundância desejada.  O maior desafio da alimentação DC tem sido a cadeia de suprimentos menos madura, mas se apenas alguns dos novos desenvolvedores adotarem a alimentação DC, sua escala irá criar a demanda que força a cadeia a amadurecer rapidamente.

Mais Inovação no Horizonte

Mais de mil megawatts em capacidade de data centers serão desenvolvidos nos próximos anos por um número relativamente pequeno de empresas.    Estas empresas estão sob grande pressão para construir data centers sólidos e ultra eficientes cada vez mais rapidamente e de forma mais barata. Eu espero que sua escala e seu foco gerem mais opções para organizações de todos os tamanhos.

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