Una sala de servidores es una sala, normalmente con aire acondicionado , dedicada al funcionamiento continuo de servidores informáticos . Un edificio o estación entera dedicada 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 mediante un conmutador KVM o software de administración remota , como Secure Shell , VNC y escritorio remoto . [1] [2] [3] [4] [5]
El clima es uno de los factores que afecta el consumo de energía y el impacto ambiental de una sala de servidores. En áreas donde el clima favorece la refrigeración y la abundancia de electricidad renovable, los efectos ambientales serán más moderados. Así, países con condiciones favorables como Canadá, [6] Finlandia, [7] Suecia, [8] y Suiza [9] están intentando atraer empresas para que instalen allí salas de servidores.
La construcción de un servidor o una sala de ordenadores requiere una atención detallada a cinco consideraciones de diseño principales: [10]
La ubicación de la sala de computadoras o servidores 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 donde una de sus paredes sea una pared exterior del edificio. Las paredes exteriores a menudo pueden estar bastante húmedas y contener tuberías de agua que podrían explotar y empapar el equipo. Evitar ventanas al exterior significa evitar un riesgo de seguridad y roturas. Evitar tanto las plantas superiores como los sótanos supone evitar inundaciones, y goteras en el caso de los tejados. Por último, las salas de servidores deben estar ubicadas en el centro debido al cableado horizontal involucrado que se extiende desde esta sala hasta los dispositivos de otras salas. Si una sala de computadoras centralizada no es factible, los armarios para servidores en cada piso pueden ser una opción. Aquí es donde los equipos informáticos, de red y telefónicos se alojan en armarios y cada armario se apila uno encima del otro en el suelo al que dan servicio.
Además de los peligros de las paredes exteriores, los diseñadores deben evaluar cualquier fuente potencial de interferencia en las proximidades de la sala de ordenadores. Diseñar una sala de este tipo implica mantenerse alejado de transmisores de radio y interferencias eléctricas de centrales eléctricas o salas de ascensores, etc.
Otras consideraciones de diseño físico van desde el tamaño de la habitación, el tamaño de las puertas y las rampas de acceso (para entrar y salir del equipo) hasta la organización del cable, 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 requisitos muy altos de resiliencia y conmutación por error . Mantener una temperatura y humedad estables dentro de tolerancias estrictas es fundamental para la confiabilidad del sistema de TI.
En la mayoría de las salas de servidores se instalan sistemas de " aire acondicionado de control cercano ", también conocidos como sistemas PAC (aire acondicionado de precisión). Estos sistemas controlan la temperatura, la humedad y la filtración de partículas dentro de estrictas tolerancias las 24 horas del día y pueden monitorearse 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 variarán según diversas consideraciones de diseño, pero generalmente son de dos tipos: configuraciones de "flujo ascendente" y "flujo descendente".
Este tipo de aire acondicionado aspira aire hacia la parte frontal de la unidad de tratamiento de aire (AHU), enfría el aire sobre el intercambiador de calor y luego distribuye el aire enfriado hacia afuera a través de la parte superior o a través de conductos. Esta configuración de aire acondicionado es muy adecuada para salas de ordenadores modernizadas cuando los suelos elevados tienen una profundidad inadecuada o no existen.
Normalmente, 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 distribuye el aire desde la parte inferior hacia el hueco del piso. Este aire acondicionado luego se descarga a la sala de servidores a través de rejillas en el piso estratégicamente ubicadas y luego a los bastidores de equipos. Estos sistemas son muy adecuados para edificios de oficinas nuevos donde el diseño puede abarcar pisos elevados adecuados para conductos hasta estantes de computadoras.
Las configuraciones de pasillo caliente/pasillo frío cambian la dirección de avance de cada dos filas de modo que dos filas estén frente a frente y de espaldas a la siguiente fila. Esto evita que el escape caliente de una fila de bastidores sea aspirado por la entrada de refrigeración de una fila adyacente. Los conductos o rejillas de ventilación del 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 no cerrado es que hay una cantidad significativa de mezcla no controlada o de derivación de aire caliente y frío fuera del equipo. [11]
En una configuración de contención de pasillo, uno de los pasillos está cerrado con paredes, techos y puertas de acceso para crear un espacio cerrado. La contención del pasillo no permite la mezcla de aire frío y caliente. 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 del estante u otras fugas de flujo de aire para hacer que el frente del estante sea una pared continua del pasillo contenido. [12]
La adopción de tecnologías de refrigeración líquida ha permitido diseños de salas de servidores altamente eficientes. Cuando se aplican tecnologías de refrigeración líquida, las salas de servidores ya no dependen de sistemas de aire acondicionado que consumen energía. En cambio, todo el calor se captura en líquido, que puede ser rechazado con un enfriador seco simple y eficiente.
Otro factor del uso de líquido es la posibilidad de reutilización del calor. Las salas de servidores poco a poco se están convirtiendo en parte de los sistemas de calefacción y se integran dentro de las mismas salas o se conectan al espacio público 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 alternativos de calefacción. Los principios de encadenamiento de temperatura se adoptan lentamente para generar niveles de temperatura suficientes para escenarios de reutilización.
El objetivo principal del sistema de protección contra incendios debe ser detectar y alertar del incendio en las primeras etapas, y luego controlarlo sin interrumpir el flujo de negocios y sin amenazar al personal de la instalación. 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 ordenadores utilizaban gas halón , pero se ha demostrado que es perjudicial para el medio ambiente (destructor de la capa de ozono) e inseguro para los seres humanos. Las salas de ordenadores modernas utilizan 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 en los cables y cables de datos, las organizaciones también han utilizado cables plenum recubiertos con tubos de FEP . Este plástico reduce la generación de calor y protege el material metálico de manera eficiente. [13]
Las demandas de las salas de servidores cambian constantemente a medida que las organizaciones evolucionan y crecen y la tecnología cambia. Una parte esencial del diseño de una sala de ordenadores es estar preparada para el futuro, de modo que puedan adaptarse los nuevos requisitos con el mínimo esfuerzo. A medida que crecen los requisitos informáticos, también lo harán los requisitos de energía y refrigeración de una sala de servidores. Como guía aproximada, por cada 100 kW adicionales de equipo instalado, se requieren 30 kW adicionales de potencia para enfriarlo. Como resultado, los diseños de aire acondicionado deberán tener una 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 gabinetes cerrados para aprovechar al máximo el espacio del que disponen. Hoy en día, con servidores que tienen una altura de una unidad de rack (1U) y servidores blade nuevos , un único rack de 19 o 23 pulgadas puede albergar desde 42 hasta cientos de servidores.
Si los sistemas informáticos de una sala de servidores son de misión crítica , eliminar los puntos únicos de fallo y los 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 funcionar sin problemas y sin ningún impacto en el negocio. Además de la redundancia del hardware informático, la consideración principal aquí es el aprovisionamiento de fuentes de alimentación y refrigeración de conmutación por error.
