implementacion servidores blade

5/16/2018 Implementacion Servidores Blade - slidepdf.com

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Estrategias para

implementar servidoresBlade en centros dedatos existentes

Informe interno N° 125

Por Neil Rasmussen



2005 de American Power Conversion. Todos los derechos reservados. Queda prohibida la utilización, reproducción, fotocopiado,transmisión o almacenamiento en cualquier sistema de recuperación de cualquier tipo de esta publicación, en todo o en parte, sin elconsentimiento escrito del titular del derecho de autor. www.apc.com Rev 2005-0

2

Resumen ejecutivo

Los servidores Blade funcionan con densidades de potencia que exceden las capacidades

de potencia y enfriamiento de prácticamente todos los centros de datos. La instalación de

servidores Blade en un centro de datos existente genera una inmensa cantidad de desafíos

y opciones. Este informe explica cómo evaluar tales opciones y seleccionar el mejor

enfoque en materia de energía y enfriamiento para que la implementación de servidores

Blade sea exitosa y predecible.




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IntroducciónLa instalación de servidores Blade en un centro de datos existente representa una sobreexigencia para los

sistemas de energía y enfriamiento. Los servidores Blade elevan hasta 20 veces el consumo de energía

eléctrica de un rack y la generación de calor de un rack, en comparación con los valores para los que se

diseñó el centro de datos promedio. Para utilizar servidores Blade, debe actualizarse la infraestructura de

energía y enfriamiento del centro de datos, o bien la carga de los servidores Blade debe distribuirse entre

múltiples racks. Para complicar la situación más aun, por lo general no es viable parar las operaciones de

un centro de datos activo para realizar instalaciones y actualizaciones.

Existen diversas estrategias que pueden utilizarse para implementar servidores Blade. En este informe se

brindan pautas para determinar la estrategia de energía y enfriamiento adecuada, en base a las

necesidades y limitaciones de una instalación específica.

El problema centralEl problema central relacionado con la instalación de servidores Blade en la mayoría de los centros de datos

existentes se relaciona con la distribución de la energía y del enfriamiento. La mayoría de los centros de

datos tienen las capacidades de enfriamiento y energía brutas adecuadas, pero carecen de la

infraestructura para proveer esa capacidad a un área de alta densidad. Desafortunadamente, muchos

usuarios ni siquiera comprenden que tienen este problema hasta que intentan la implementación. Esto

ocurre porque prácticamente en ningún centro de datos existe documentación ni instrumentación para

brindar a los operadores información sobre la capacidad de densidad del centro de datos en un área

particular de la infraestructura. Las razones técnicas de estos problemas se describen en detalle en los

informes internos y notas de aplicación a las que se hace referencia al final de este informe, pero se

resumen aquí:

Circulación de aire insuficiente: Los servidores Blade requieren aproximadamente 120 cfm (m3/h) de

aire frío por kW de potencia nominal. La mayoría de los centros de datos sólo brindan 200-300 cfm (m3/h)

de aire por rack, que es 10 veces menos de lo que requieren los racks de servidores Blade completos

y limita la energía promedio por rack a menos de 2 kW. Un servidor Blade que no recibe suficiente aire frío

finalmente toma el aire caliente que le fue extraído y se recalienta. Éste es sin duda el más grave de los

problemas que se presentan al implementar servidores Blade, y casi ninguna infraestructura escapa

a él.

Distribución de energía insuficiente: Los servidores Blade consumen mucha más energía que la

contemplada en el diseño de los sistemas de distribución de energía típicos para centros de datos. Este

problema tiene tres aspectos: 1) cableado de potencia insuficiente o del tipo incorrecto instalado ya sea en




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altura o por debajo del piso; 2) capacidad insuficiente de la unidad de distribución de energía (PDU)

próxima; 3) cantidad insuficiente de posiciones de disyuntores (breakers) . Cualquiera de estos

inconvenientes puede evitar que se suministre energía eléctrica de alta densidad.

Nótese que de los dos problemas clave descritos, la distribución del enfriamiento impone las mayores

limitaciones. Por tal razón, en este informe nos concentraremos principalmente en la selección de una

arquitectura de enfriamiento adecuada. La elección de la arquitectura de energía será consecuencia de la

selección de la arquitectura de enfriamiento y dependerá de la marca específica de los servidores Blade que

se implementen. Para detalles específicos, consulte las referencias 2, 5, 6 y 7 que se incluyen al final de

este informe.

Cinco métodos para implementar servidores BladeExisten cinco enfoques básicos para refrigerar servidores Blade. Una vez que se ha seleccionado uno de

esos enfoques, hay una gran variedad de productos y técnicas diferentes que pueden utilizarse para la

implementación. Esos enfoques se describen en detalle en el Informe Interno N° 46 de APC, "Estrategias de

enfriamiento para racks y servidores Blade con densidades ultra altas" y aparecen resumidos en la Tabla 1.




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Tabla 1 – Aplicación de los cinco enfoques para refrigerar gabinetes de alta densidad

Enfoque Ventajas Desventajas Aplicación

1 Distribuir la carga

Distribuir los equipos entregabinetes para mantener bajo el valor de cresta

Aplicable a todo tipo deinstalación; no requiereplanificación

Básicamente gratuito enmuchos casos

Los equipos de alta densidad debenestar incluso más apartados que en elenfoque 2

Utiliza más espacio en el piso

Puede generar problemas de cableado

Centros de datosexistentes, cuando losequipos de alta densidadrepresentan unapequeña porción de lacarga total

2 Préstamo de lacapacidad deenfriamiento

Proporcionar capacidad deenfriamiento promedio con

reglas para permitir elaprovechamiento de lacapacidad no utilizada

No se necesitan nuevosequipos

Básicamente gratuito enmuchos casos

Admite como máximo aprox. el doblede la densidad de potencia proyectada

Utiliza más espacio en el piso

Exige la implementación de reglascomplejas

Centros de datosexistentes, cuando losequipos de alta densidadrepresentan unapequeña porción de lacarga total

3 Enfriamiento adicionalProporcionar capacidad deenfriamiento promedio conequipos de enfriamientoadicionales

Alta densidad donde ycuando se la necesita

Costos de capital diferidos

Alto nivel de eficiencia

Buen aprovechamiento delespacio en el piso

Admite como máximo aprox. 10 kWpor gabinete

Deben diseñarse por anticipado losracks y la sala para admitir esteenfoque

Nueva construcción orenovación

Entorno mixto

No se conoce por anticipado la ubicaciónde los equipos de altadensidad

4 Área de alta densidad

Crear una hilera o zonaespecial de alta densidaden el centro de datos

Máxima densidad

Óptimo aprovechamiento delespacio en el piso

No es necesario distribuir losequipos de alta densidad

Alto nivel de eficiencia

Debe proyectarse un área de alta

densidad por anticipado, o reservar elespacio

Deben segregarse los equipos de altadensidad

Densidad de 10-25 kW

por rackCuando es necesariohospedar juntosdispositivos de altadensidad

Nueva construcción orenovación

5 Toda la sala

Proporcionar a todos losracks capacidad deenfriamiento para alta

densidad

Admite situaciones futuras Costos de capital y operativosextremos que cuadriplican los demétodos alternativos

Puede causar el

sobredimensionamiento extremo deinfraestructura costosa

Casos poco comunes yextremos de grandestorres de equipos de altadensidad con muy pocoespacio físico

Para implementar servidores Blade, debe seleccionarse uno de los métodos descritos. La selección se basa

en las limitaciones de la instalación existente así como en las necesidades y preferencias del usuario.




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El proceso de implementación de servidores Blade

El proceso de preparación del entorno físico para que la instalación de servidores Blade sea posible incluyelos siguientes elementos clave:

• Identificar las limitaciones de la infraestructura existente

• Identificar las necesidades y preferencias del usuario

• Determinar el enfoque de diseño apropiado en términos de energía y enfriamiento

• Elaborar un diseño para luego implementarlo

Un diagrama del proceso descrito se ilustra en la Figura 1. En ella se muestra un diagrama de flujo de

procesos en el que se exponen los diversos pasos del proceso y los datos resultantes de cada uno. El

proceso incluye dos ciclos clave en los extremos, donde las limitaciones, y las preferencias y necesidades

del usuario se determinan por medio de iteraciones. Esto es esencial para que se establezcan los ajustes y

compensaciones apropiados. Típicamente, las limitaciones y preferencias iniciales cambian luego de una

revisión de la situación y de las compensaciones correspondientes. En el ejemplo más común, la

preferencia o necesidad de instalar servidores Blade de manera concentrada suele dar paso a otras

posibilidades cuando se comprenden por completo las consecuencias de ese enfoque. Este análisis se

registra en el Ciclo 2 del diagrama de procesos.

Otra situación común se da cuando una evaluación de la instalación existente identifica problemas quepueden corregirse fácilmente, y aumenta la capacidad del centro de datos para adaptarse a los requisitos

de energía y enfriamiento de los servidores Blade. Estos ajustes se registran en el Ciclo 1 del diagrama de

procesos.

En las siguientes secciones, los diversos procesos que contribuyen a la selección de un enfoque de diseño

se analizan en mayor detalle.




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Figura 1 – Diagrama de procesos para determinar el método más adecuado para laimplementación de servidores Blade en un centro de datos existente

Condicionesdel centro de

datos

Requisitos denegocios

Ciclo 1

Ciclo 2

Implementación

Identificar mejoras

Evaluar condiciones

Identificar necesidades ypreferencias

Evaluar intercambios

Brindar alternativas

Identificar mejor enfoque

Cambios

Mejoras

Defectos

Necesidades y preferencias preliminares

Datos deevaluación

Requisitos conconflictos

Alternativas

Necesidadesluego del

intercambio

Limitacionesluego de las

mejoras

Planificación eimplementación

Enfoqueseleccionado




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Identificación de las limitaciones de la infraestructuraexistenteLos centros de datos existentes presentan diversas limitaciones que no admiten cambios. Esas limitaciones,

que pueden tornar inviable la aplicación de algunas alternativas para la implementación de servidores

Blade, son las siguientes:

Capacidad de potencia de precisión. Es posible que las UPS del centro de datos no cuenten con

suficiente capacidad en exceso para abastecer la instalación de servidores Blade propuesta.

Capacidad de enfriamiento de precisión. Es posible que el sistema de enfriamiento de precisión del

centro de datos no cuente con suficiente capacidad en exceso para refrigerar la instalación de servidores

Blade propuesta. Esta limitación se refiere a la capacidad bruta de los aires acondicionados de las salas de

cómputos, y no al sistema de distribución de aire.

Espacio limitado en el piso. Es posible que el espacio total en el piso o el espacio disponible en el piso

para la implementación de servidores Blade sean limitados. Si se trata de restricciones muy importantes,

puede suceder que solo algunos de los enfoques de diseño sean viables.

Falta de cámara para distribución de aire en el cielo raso. Es posible que la sala no utilice o no cuente

con una cámara de retorno de aire en el cielo raso. La sala puede presentar restricciones de altura por las

que no sea posible instalar tal cámara. Esta limitación podría llevar a descartar algunas opciones de diseño.

Limitaciones relativas al piso elevado. Es posible que el piso elevado de la sala, de existir, tenga una

altura inferior a dos pies o esté parcialmente ocupado con cableado o tuberías. Esto podría limitar la

capacidad de distribución de aire del piso elevado, lo que a su vez podría llevar a descartar algunas

opciones de diseño.

Limitaciones con respecto al peso. Es posible que el piso del centro de datos presente limitaciones con

respecto a la carga que tolera, particularmente cuando se trata de un piso elevado. Esto podría llevar a

descartar algunas de las opciones de diseño.

Frecuentemente, las limitaciones en un centro de datos existente no están documentadas ni son evidentes,

y se debe realizar una evaluación de sus condiciones.

Evaluación de las condiciones existentes

La evaluación de las condiciones existentes en el centro de datos es esencial para la implementación de

servidores Blade. Esta evaluación puede ser superficial si la cantidad de servidores Blade es del orden de

un rack de servidores Blade o menos. Sin embargo, en el caso de implementaciones más importantes, la

profundidad y el detalle de la evaluación debe aumentar sustancialmente.




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Durante la evaluación, se reúnen diversos datos sobre la capacidad de los sistemas de energía y

enfriamiento, como la capacidad indicada por el fabricante y, más importante aun, la capacidad de

implementación. Además, deben evaluarse las condiciones de la carga existentes para determinar la

magnitud y distribución física de la carga. Principalmente, deben estudiarse los sistemas de distribución de

energía y enfriamiento para cuantificar la capacidad del sistema para abastecer de energía y enfriamiento a

cargas de alta densidad.

En algunos casos donde la implementación es de alta complejidad, es recomendable simular el centro de

datos utilizando modelos por computadora, para determinar las condiciones existentes y, lo que es más

importante, para obtener una verificación del diseño propuesto. En la Figura 2 se puede ver un ejemplo de

tal modelo.

Figura 2 – Modelo en 3D de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) de un centro de datos enel que se muestran los patrones de circulación de aire y las temperaturas (suministrado por el

departamento de Servicios Profesionales de APC)

Es recomendable que todos los operadores del centro de datos tengan conocimientos básicos sobre cómo

evaluar un centro de datos. En el caso de instalaciones complejas, de costo elevado o de alto riesgo, se

recomienda que esta evaluación quede en manos de especialistas. APC y otros fabricantes brindan

servicios profesionales de evaluación de centros de datos.




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Identificación de mejoras – Higiene básica del centro de datosLas condiciones existentes de un centro de datos a menudo incluyen algunas debilidades que deben

identificarse y corregirse antes de avanzar en el proceso, ya que tales debilidades pueden afectar los datosque se utilizan como bases para la implementación de servidores Blade. Estos problemas incluyen:

• No se utilizan paneles de obturación.

• Existen fugas en el piso elevado o en el sistema de suministro de aire.

• La configuración del sistema de retorno de aire no es apropiada.

• La configuración de las losas perforadas no es apropiada.

• Existe cableado bajo el piso elevado que no se utiliza y puede eliminarse.

• Los puntos de referencia de los aires acondicionados no son apropiados.

Se brinda una explicación más detallada de estos problemas en el Informe Interno N° 42 de APC, “Diez

pasos para resolver los problemas de enfriamiento ocasionados por la implementación de servidores de alta

densidad” y en el N° 49, ”Cómo evitar errores que ponen en riesgo el rendimiento del sistema de

enfriamiento en centros de datos y salas de gestión de redes”.

Identificación de las necesidades y preferencias delusuario

Además de las limitaciones físicas de las instalaciones, que no admiten cambios, los clientes a menudo

plantean limitaciones o preferencias que son más flexibles. Es posible que esas limitaciones sean absolutas

o que admitan modificaciones si el costo para contemplarlas es muy elevado. Las necesidades o

preferencias del cliente pueden llevar a descartar algunas opciones de instalación y hacer prevalecer otras.

Estas necesidades incluyen:

Funcionamiento ininterrumpido. La necesidad más importante puede ser que la instalación sea

mínimamente invasiva para las operaciones del centro de datos existente, con un riesgo mínimo para los

equipos informáticos en funcionamiento. Por ejemplo, puede suceder que no sea viable programar tiempos

de inactividad.

Disponibilidad alta del sistema resultante. La necesidad más importante podría ser que el sistema

resultante ofrezca la mayor disponibilidad posible. Esto requeriría que los sistemas de energía y

enfriamiento fueran redundantes y que se realicen pruebas para asegurar esa redundancia.

Gran concentración de servidores hospedados en el mismo lugar. Puede existir la necesidad o el

deseo imperioso de instalar servidores hasta el máximo de densidad posible. Algunas de las razones para

esta elección pueden ser:

• El sistema se monta para fines de exhibición o demostración.




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• Se desea conservar el espacio en el piso.

• Existen requisitos normativos o legales que exigen que todos los servidores se coloquen en una

sola área pequeña.

• Tal distribución simplifica el cableado de datos.

• Se desea tener los equipos informáticos agrupados de una forma lógica (por ejemplo, todos los

servidores Web hospedados en el mismo lugar).

• Las diferentes áreas del centro de datos pertenecen a distintos propietarios.

• Tal distribución simplifica la administración de los equipos (es decir, las actualizaciones).

• Se supone que tal distribución será menos costosa (por lo general esta suposición es incorrecta).

Nótese que instalar servidores hasta el máximo de densidad posible puede ser extremadamente

costoso y requerir la realización de tareas invasivas de construcción y modificación en el centro

de datos. Es sumamente recomendable que se consideren alternativas que involucren la

dispersión de equipos antes de decidir concentrar servidores Blade.

Previsión para implementaciones posteriores. Esta podría ser la primera de una serie de

implementaciones de servidores Blade, en cuyo caso la implementación en curso debería servir de cimiento

para futuras implementaciones y no impedirlas ni interferir con ellas.

Tiempo. Puede existir la necesidad de instalar los servidores Blade rápidamente. Si ese es el caso, podría

desearse prescindir de las etapas de planificación, contratación y construcción.

Costo. La preferencia principal podría ser que la implementación tenga un costo mínimo. En consecuencia,

la dirección que debe tomarse es clara.

Selección del método de implementaciónUna vez que las limitaciones de las instalaciones existentes se comprenden con claridad y se establecieron

las compensaciones apropiadas de acuerdo con las diversas necesidades y preferencias de los usuarios, se

puede seleccionar el método de implementación de entre los cinco métodos básicos. El método de

implementación se selecciona en función de los problemas de enfriamiento, ya que estos plantean las

principales restricciones en la práctica. Una vez que se determina el método de implementación, se

resuelven los problemas de suministro de energía.

La variable clave que afecta el método de implementación es la densidad de la implementación. Muchos

clientes prefieren que los servidores Blade se instalen con una densidad máxima o suponen que tal

configuración es la mejor. Esa creencia suele ser errónea cuando se emplazan servidores Blade en un

entorno existente. De hecho, la mayoría de los servidores Blade utilizan una estructura de chasis modular y

pueden instalarse sin necesidad de alcanzar la máxima densidad admitida por el rack. Por ejemplo, el IBM




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BladeCenter™ consta de chasis independientes que permiten la instalación de entre 1 y 6 por rack. Aunque

puede parecer que separar los servidores Blade reduce sus beneficios, en realidad la separación puede

mejorar el costo, la disponibilidad del sistema y la velocidad de la implementación, especialmente cuando se

intentan instalar servidores Blade en un entorno existente.

Muchos entornos existentes fueron diseñados para admitir una densidad de 2 kW o menos por rack.

Cuando se instalan servidores Blade con densidades de 10-30 kW por rack en un entorno como el descrito,

los gabinetes que alojan esos servidores consumen desproporcionadamente la infraestructura de

enfriamiento y energía, de manera tal que llega un punto en el que el centro de datos tiene espacio libre que

no puede utilizarse porque no queda resto de suministros de energía ni enfriamiento. Por esta razón,

intentar ahorrar espacio al implementar servidores Blade en la mayoría de los centros de datos existentes

no suele redundar en ningún beneficio real. Es por eso que es práctico y rentable separar los servidores

Blade cuando se los instala en centros de datos existentes. Por lo general, implementar servidores Blade

hasta el máximo de densidad solo es rentable en nuevas infraestructuras diseñadas

específicamente para soportar altos niveles de densidad, cuando se trata de una implementación a

gran escala o cuando existen importantes limitaciones con respecto al espacio.

Por lo tanto, la decisión más importante cuando se implementan servidores Blade es el grado de

distribución de los chasis de servidores Blade en los racks, es decir, cuántos chasis se instalarán por cada

rack. La marca y modelo de los servidores Blade elegidos puede limitar la posibilidad práctica de separarlos;

por ejemplo, algunos servidores Blade utilizan chasis independientes que son fáciles de separar, mientras

que otros utilizan un sistema con un panel de conexiones posterior que vuelve impráctica la separación de

los servidores, excepto en incrementos de densidad predeterminados. En las Notas de Aplicación de APC

relacionadas con marcas específicas de servidores Blade se incluye un análisis más exhaustivo de estos

temas. En la Tabla 2 se combinan las diferentes densidades para implementaciones de chasis de

servidores Blade con los cinco métodos clave de implementación descritos anteriormente.

Tabla 2 – Criterios de implementación de servidores Blade para diferentes combinaciones dedensidades de chasis y diferentes métodos de implementación, con indicación de las

combinaciones preferidas

Cantidad

de chasispor rack

Distribuir lacarga

Préstamo de la

capacidad deenfriamiento

Enfriamientoadicional

Área de altadensidad Toda la sala

1Viable en lamayoría de loscentros de datos

Viable en todos loscentros de datos

Viable en todos loscentros de datos. Seadmiten racks paraservidores Bladeadyacentes

No es rentable encomparación con lasalternativas

No es rentable encomparación con lasalternativas




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Cantidadde chasispor rack

Distribuir lacarga

Préstamo de lacapacidad deenfriamiento

Enfriamientoadicional

Área de altadensidad

Toda la sala

2

Sólo se utiliza siel centro de datostiene unacapacidad dedistribución deenfriamientoinusualmente alta

Viable en lamayoría de loscentros de datos.El uso de racksadyacentes puedeestar limitado

Viable en todos loscentros de datos. Seadmiten racks paraservidores Bladeadyacentes

No es rentable encomparación con lasalternativas. Debeplantearse un objetivode mayor densidadpara las zonas o hilerasnuevas.

No es rentable encomparación con lasalternativas. Debeplantearse un objetivo demayor densidad para unasala entera

3

Es impráctica: ladensidad depotencia excedela capacidad

típica de uncentro de datos

Viable en lamayoría de loscentros de datos,pero en la mayoríade los casos los

racks adyacentesno resultanprácticos

Requiere el uso decámaras o una red deductos para el retornode aire caliente. Seadmiten racks paraservidores Bladeadyacentes

Es el límite máximopara sistemas deenfriamiento por piso

elevado bien diseñados

No es rentable encomparación con lasalternativas. Debeplantearse un objetivo de

mayor densidad para unasala entera

4

Es impráctica: ladensidad depotencia excedela capacidadtípica de uncentro de datos

El centro de datosdebe tener unacapacidad dedistribución deenfriamientoinusualmente alta.Las normas sonestrictas

Depende de lacombinación específicade servidores Blade ysolución deenfriamiento adicional

Se necesitan sistemasde extracción de airecaliente

Se necesitan sistemas deextracción de aire caliente.Debe reconstruirse la salapor completo

5

Es impráctica: la

densidad depotencia excedela capacidadtípica de uncentro de datos

Es impráctica: ladensidad depotencia excede lacapacidad típica deun centro de datos

Es impráctica: la

densidad de potenciaexcede la capacidadde los dispositivos deenfriamiento adicionalconocidos

Se necesitan sistemasde extracción de airecaliente

Se necesitan sistemas deextracción de aire caliente.Debe reconstruirse la salapor completo

6

Es impráctica: ladensidad depotencia excedela capacidadtípica de uncentro de datos

Es impráctica: ladensidad depotencia excede lacapacidad típica deun centro de datos

Es impráctica: ladensidad de potenciaexcede la capacidadde los dispositivos deenfriamiento adicionalconocidos

Sólo si existenimportanteslimitaciones de espacio.El costo de unainstalación con estadensidad en un áreaextensa puede ser muy

elevado. Puederequerir reglas

El costo de una instalacióncon esta densidad puedeser muy elevado. Debereconstruirse la sala por completo. Se necesitansistemas de extracción de

aire caliente

Costo mínimo Costo mínimo $1000-2000 por rack $10.000-20.000 por rack

$20.000-60.000 por rack

Costo creciente

SencilloSe requieren

procedimientosInstalación no

invasivaInstalación, tuberías y

cableados masivosDebe cerrarse y

reconstruirse toda la sala

Incremento en la complejidad de implementación




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La Tabla 2 muestra que para las 30 combinaciones posibles de los seis niveles de densidad y separación y

los cinco métodos de implementación, hay 11 combinaciones preferidas y otras 7 combinaciones apenas

aceptables para un total de 18 combinaciones de implementación prácticas. Para seleccionar la mejor

alternativa, estas 18 posibilidades de implementación deben coordinarse con miles de combinaciones de

preferencias del usuario, limitaciones prácticas y condiciones existentes. Estas combinaciones requieren un

análisis y normas exhaustivas, y pueden implementarse como un algoritmo de software, pero su descripción

completa excede el alcance de este informe.

A fin de desarrollar las herramientas para realizar este análisis, APC identificó algunas observaciones clave:

• Si la fracción de los racks de servidores Blade que se implementarán es mayor al 25% de las

ubicaciones de los rack totales en una sala, es posible que una sala existente requiera una

reconstrucción total de sus sistemas de energía y enfriamiento. Esto sugiere que para cualquier

implementación con dicha magnitud, debe construirse una nueva sala, salvo que sea posible cerrar

el centro de datos durante un tiempo.

• Para centros de datos existentes donde se planea la implementación de 1 a 5 racks de servidores

Blade, es una perspectiva interesante separar los servidores Blade del 25 al 50% de su densidad

total (es decir, menos de tres chasis por rack), para minimizar el impacto en las operaciones del

centro de datos y reducir el costo de la implementación. Para la mayoría de los centros de datos, el

costo de lograr una densidad muy alta es mucho mayor que el costo del espacio asociado con la

ubicación de unos pocos racks extra.

• En el caso habitual de un centro de datos existente con capacidad de energía y enfriamiento a

granel, el enfriamiento adicional aumenta la densidad de instalación a un bajo costo y a la vez

brinda un resultado predecible.

Enfoques no recomendables

La siguiente lista es un conjunto de enfoques y medidas que los operadores de centros de datos suelen

adoptar pero que son incorrectos. Estos enfoques no sirven de mucho e incluso pueden empeorar las

condiciones existentes.

Reducir la temperatura del aire. Una de las medidas más sencillas, y peores, que un usuario puede

adoptar es reducir el punto de referencia de la temperatura del aire en los aires acondicionados de la sala

de cómputos para intentar eliminar las concentraciones de calor en el centro de datos. Esta medida puede

reducir la capacidad de los aires acondicionados, aumentar dramáticamente el consumo de agua del

humidificador, y disminuir drásticamente la eficiencia operativa del centro de datos (y en consecuencia

provocar un aumento significativo del consumo de energía). Esta medida provocará todo esto y NO

resolverá el problema inicial, dado que se trata de un problema de flujo de aire y NO de temperatura del

aire.




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Rejillas para piso. Otra medida aparentemente lógica es reemplazar la losa perforada en un piso elevado

por otra que tenga una menor resistencia al aire. Tales losas a menudo parecen rejillas, en contraste con la

losa perforada habitual. Este enfoque puede ayudar en el caso de un rack aislado pero tiene graves efectos

colaterales, particularmente cuando estas rejillas se utilizan en grandes cantidades. El uso de estas losas

en un centro de datos típico causará que disminuya el flujo de aire en otras áreas, pero, lo que es más

importante, estas losas causan variaciones significativas e impredecibles en el flujo de aire entre losas. Este

problema se describe con mayor detalle en el Informe interno N° 46 de APC, "Estrategias de enfriamiento

para racks y servidores Blade con densidades ultra altas".

Ventiladores en la parte superior de los racks. El uso de bandejas con ventiladores instaladas en la parte

superior de los racks es muy popular, a pesar de que estos ventiladores no brindan ningún beneficio a un

rack informático diseñado adecuadamente. El problema del sobrecalentamiento de los servidores NO se

debe al aire caliente en el interior del rack. Se debe al aire caliente en las tomas de aire de los servidores

que se ubican en el frente. Estas ventilaciones sólo generan más calor, e incluso pueden reducir la

capacidad de enfriamiento en un centro de datos bien diseñado. Muchos clientes adoptan bandejas de

ventilación basándose en antiguas especificaciones legadas sin comprender su propósito. Existen algunos

dispositivos para ayudar a una ventilación eficiente compatibles con el rack, que se describen en detalle en

el Informe Interno N° 42 de APC, "Diez pasos para resolver los problemas de enfriamiento ocasionados por

la implementación de servidores de alta densidad".

Aislar los racks. Aislar los racks, separándolos de las hileras hacia un área abierta por los cuatro lados, es

una medida que se utiliza en ocasiones para intentar disminuir la densidad en un área y permitir que haya

más losas perforadas asociadas con un rack. Sin embargo, este enfoque permite que el aire caliente

extraído regrese por los laterales del rack hacia la toma de aire del servidor. El efecto general no esbeneficioso. Es mucho mejor mantener los racks en una configuración de pasillo caliente/pasillo frío y

utilizar racks sin carga con paneles de obturación entre racks de servidores Blade, pasillos fríos más

amplios, dispositivos de enfriamiento adicional, y/o sistemas de contención en el pasillo caliente para

mejorar el rendimiento.

ConclusiónLa implementación de servidores Blade en centros de datos existentes genera tensiones en los sistemas de

enfriamiento y energía del centro de datos que no pueden ignorarse. Existe una variedad de enfoques para

alimentar y refrigerar servidores Blade. El mejor enfoque para una instalación específica dependerá de las

limitaciones del diseño existente y las necesidades y preferencias del operador del centro de datos.

Este informe resume los desafíos y las opciones relacionadas con la implementación de servidores Blade.

Se describe un proceso para seleccionar un método de implementación en base a las limitaciones y

necesidades.




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La mayoría de los usuarios no comprenden las consecuencias de utilizar servidores Blade en gran

concentración. Cuando se consideran las diferentes opciones y sus ventajas, una implementación que

utilice servidores Blade separados resulta una opción atractiva para muchas instalaciones existentes, dado

que se ahorra tiempo y dinero y se reduce la interferencia en las operaciones del centro de datos.




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Referencias1) Informe Interno N° 46 de APC, "Estrategias de enfriamiento para racks y servidores Blade con

densidades ultra altas"

2) Informe Interno N° 29 de APC, “Opciones de alimentación de racks en configuraciones de alta

densidad”

3) Informe interno Nº 49 de APC, "Cómo evitar errores que ponen en riesgo el rendimiento del

sistema de enfriamiento de centros de datos y salas de gestión de redes"

4) Informe Interno N° 42 de APC, “Diez pasos para resolver los problemas de enfriamiento

ocasionados por la implementación de servidores de alta densidad”

5) Nota de Aplicación N° 76 de APC, “Configuración de centros de datos para admitir servidores

IBM BladeCenter”

6) Nota de Aplicación N° 75 de APC, “Configuración de centros de datos para admitir servidores

HP BladeSystem p-Class”

7) Nota de Aplicación N° 74 de APC, “Configuración de InfraStruXure para centros de datos para

admitir servidores Dell PowerEdge 1855 Blade”

Acerca del autor

Neil Rasmussen es uno de los fundadores y el Director de Tecnología de American Power Conversion. En

APC, Neil dirige el mayor presupuesto mundial de Investigación y Desarrollo que se destina al campo de la

infraestructura de energía, enfriamiento y racks para redes críticas; los centros de desarrollo de productos

principales están ubicados en Massachusetts, Missouri, Dinamarca, Rhode Island, Taiwán e Irlanda. En la

actualidad, Neil conduce las iniciativas de APC orientadas al desarrollo de soluciones modulares escalables

para centros de datos.

Antes de fundar APC en el año 1981, Neil recibió los títulos de Bachelor y Master en Ingeniería Eléctrica del

MIT, donde realizó su tesis sobre el análisis de una fuente de potencia de 200 MW para un reactor de fusión

Tokamak. Desde 1979 hasta 1981 trabajó para MIT Lincoln Laboratories en sistemas de almacenamiento

energético de volante y sistemas de energía eléctrica solar.

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