Una sala de servidores es una habitación, normalmente climatizada , destinada al funcionamiento continuo de servidores informáticos . Un edificio o estación enteramente dedicado a este fin es un centro de datos .
Las computadoras en las salas de servidores suelen ser sistemas sin cabeza que se pueden operar de forma remota a través de un conmutador KVM o un software de administración remota , como Secure Shell , VNC y escritorio remoto . [1] [2] [3] [4] [5]
El clima es uno de los factores que influyen en el consumo energético y el impacto medioambiental de una sala de servidores. En zonas donde el clima favorece la refrigeración y hay abundancia de electricidad renovable, los efectos medioambientales serán más moderados. Por ello, países con condiciones favorables como Canadá [6] , Finlandia [7], Suecia [8] y Suiza [9] están intentando atraer a empresas para que instalen allí salas de servidores.
La construcción de un servidor o una sala de computadoras requiere una atención detallada a cinco consideraciones de diseño principales: [10]
La ubicación de la sala de servidores o de ordenadores es la primera consideración, incluso antes de considerar la distribución del contenido de la sala. La mayoría de los diseñadores coinciden en que, siempre que sea posible, la sala de ordenadores no debe construirse de modo que una de sus paredes sea una pared exterior del edificio. Las paredes exteriores suelen estar bastante húmedas y pueden contener tuberías de agua que podrían reventar y empapar el equipo. Evitar las ventanas exteriores significa evitar un riesgo de seguridad y roturas. Evitar tanto los pisos superiores como los sótanos significa evitar inundaciones y goteras en el caso de los techos. Por último, las salas de servidores deben estar ubicadas centralmente debido al cableado horizontal que se extiende desde esta sala a los dispositivos en otras salas. Si no es posible una sala de ordenadores centralizada, los armarios de servidores en cada piso pueden ser una opción. En este caso, los equipos informáticos, de red y telefónicos se alojan en armarios y cada armario se apila uno sobre el otro en el piso al que dan servicio.
Además de los peligros de las paredes exteriores, los diseñadores deben evaluar las posibles fuentes de interferencias en las proximidades de la sala de ordenadores. El diseño de una sala de este tipo implica evitar transmisores de radio e interferencias eléctricas de centrales eléctricas o salas de ascensores, etc.
Otras consideraciones de diseño físico van desde el tamaño de la sala, el tamaño de las puertas y las rampas de acceso (para entrar y salir de equipos) hasta la organización de los cables, la seguridad física y el acceso para mantenimiento.
Los equipos informáticos generan calor y son sensibles al calor, la humedad y el polvo, pero también requieren una gran capacidad de recuperación y tolerancia a fallos . Mantener una temperatura y una humedad estables dentro de tolerancias estrictas es fundamental para la fiabilidad del sistema informático.
En la mayoría de las salas de servidores se instalan sistemas de " aire acondicionado de control cerrado ", también conocidos como sistemas PAC (aire acondicionado de precisión). Estos sistemas controlan la temperatura, la humedad y la filtración de partículas dentro de tolerancias estrictas las 24 horas del día y pueden ser monitoreados de forma remota. Pueden tener alertas automáticas integradas cuando las condiciones dentro de la sala de servidores se salen de las tolerancias definidas.
Los diseños de aire acondicionado para la mayoría de las salas de computadoras o servidores varían según varias consideraciones de diseño, pero generalmente son de dos tipos: configuraciones de "flujo ascendente" y "flujo descendente".
Este tipo de aire acondicionado aspira el aire por la parte delantera de la unidad de tratamiento de aire (UTA), lo enfría en el intercambiador de calor y luego lo distribuye por la parte superior o por conductos. Esta configuración de aire acondicionado es ideal para salas de ordenadores reacondicionadas cuando los suelos elevados no tienen la profundidad adecuada o no existen en absoluto.
Por lo general, este tipo de unidad de aire acondicionado aspira el aire hacia la parte superior de la unidad de tratamiento de aire, lo enfría sobre el intercambiador de calor y luego lo distribuye desde la parte inferior hacia el espacio vacío del piso. Luego, este aire acondicionado se descarga en la sala de servidores a través de rejillas estratégicamente ubicadas en el piso y luego hacia los racks de equipos. Estos sistemas son ideales para edificios de oficinas nuevos donde el diseño puede incluir pisos elevados adecuados para conductos hacia los racks de computadoras.
Las configuraciones de pasillo caliente/pasillo frío cambian la dirección de avance de cada dos filas de modo que dos filas se enfrentan entre sí y tienen sus espaldas hacia la fila siguiente. Esto evita que el escape caliente de una fila de racks sea succionado hacia la entrada de refrigeración de una fila adyacente. Los conductos o respiraderos de aire acondicionado están ubicados entre los dos frentes, ya que la mayoría de los equipos ventilan de adelante hacia atrás. Una desventaja de la configuración de pasillo caliente/pasillo frío sin cerrar es que hay una cantidad significativa de mezcla no controlada o desviada de aire caliente y frío fuera del equipo. [11]
En una configuración de contención de pasillos, uno de los pasillos está cerrado con paredes, techos y puertas de acceso para crear un espacio cerrado. La contención de pasillos no permite la mezcla de aire caliente y frío. Esto obliga a que toda la transformación de aire frío a caliente se produzca dentro del equipo. Se presta especial atención para evitar ranuras abiertas en los bastidores u otras fugas de flujo de aire para hacer que el frente del bastidor sea una pared continua del pasillo contenido. [12]
La adopción de tecnologías de refrigeración líquida ha permitido diseñar salas de servidores de alta eficiencia. Cuando se aplican tecnologías de refrigeración líquida, las salas de servidores ya no dependen de sistemas de aire acondicionado que consumen mucha energía. En cambio, todo el calor se captura en líquido, que se puede eliminar con un enfriador seco simple y eficiente.
Otro factor que influye en el uso de líquidos es el potencial de reutilización del calor. Las salas de servidores se están convirtiendo poco a poco en parte de los sistemas de calefacción y se están integrando en las mismas salas o se están conectando al espacio de servicio de los edificios a través de un circuito de agua. Esto permite que la instalación de calefacción utilice el calor del servidor antes de utilizar medios de calefacción alternativos. Los principios de encadenamiento de temperaturas se están adoptando poco a poco para generar niveles de temperatura suficientes para escenarios de reutilización.
El objetivo principal del sistema de protección contra incendios debe ser detectar y alertar sobre el fuego en las primeras etapas, para luego controlarlo sin interrumpir el flujo de negocios y sin amenazar al personal en las instalaciones. La tecnología de extinción de incendios en salas de servidores ha existido desde que existen las salas de servidores. Tradicionalmente, la mayoría de las salas de computadoras usaban gas halón , pero se ha demostrado que es perjudicial para el medio ambiente (agota la capa de ozono) y peligroso para los humanos. Las salas de computadoras modernas usan combinaciones de gases inertes como nitrógeno , argón y dióxido de carbono . Otras soluciones incluyen agentes químicos limpios como FM200 y también soluciones de aire hipóxico que mantienen bajos los niveles de oxígeno. Para evitar que los incendios se propaguen debido a la generación de calor de los cables y cordones de datos, las organizaciones también han usado cables plenum recubiertos con tubos FEP . Este plástico reduce la generación de calor y protege el metal del material de manera eficiente. [13]
Las demandas de las salas de servidores cambian constantemente a medida que las organizaciones evolucionan y crecen y a medida que cambia la tecnología. Una parte esencial del diseño de una sala de computadoras es la preparación para el futuro, de modo que se puedan adaptar los nuevos requisitos con el mínimo esfuerzo. A medida que aumentan los requisitos informáticos, también lo harán los requisitos de energía y refrigeración de una sala de servidores. A modo de guía aproximada, por cada 100 kW adicionales de equipo instalado, se requieren 30 kW más de energía para enfriarlo. Como resultado, los diseños de aire acondicionado deberán tener la escalabilidad diseñada desde el principio.
La elección de los racks en una sala de servidores suele ser el factor principal a la hora de determinar el espacio. Muchas organizaciones utilizan racks de telecomunicaciones o armarios cerrados para aprovechar al máximo el espacio del que disponen. Hoy en día, con servidores de una unidad de rack (1U) de altura y nuevos servidores blade , un solo rack de 19 o 23 pulgadas puede alojar desde 42 hasta cientos de servidores.
Si los sistemas informáticos de una sala de servidores son de misión crítica , la eliminación de puntos únicos de fallo y fallos de modo común puede ser de gran importancia. [14] El nivel de redundancia deseado está determinado por factores como si la organización puede tolerar interrupciones mientras se activan los sistemas de conmutación por error o si deben ser continuos sin ningún impacto en el negocio. Además de la redundancia del hardware informático, la consideración principal aquí es el suministro de fuentes de alimentación y refrigeración de conmutación por error.
