A confiabilidade do serviço é essencial, pois o tempo de inatividade de uma empresa tem alto custo. No ambiente de Data Center um sistema de cabeamento e demais subsistemas bem projetados fornecem uma base confiável para os equipamentos de TI, reduzem o tempo das interrupções causadas por eventos adversos (intencionais ou não intencionais), permitem intervenções programadas rápidas e eficazes, controle amplo e contínuo da operação, monitoramento e economia de energia, além da segurança ao ambiente, ao usuário e ao patrimônio, melhorando assim a eficiência operacional e apoiando às mudanças advindas do crescimento futuro da organização.
O uptime de um Data Center é garantido pelo desempenho e qualidade de seus equipamentos críticos, não menos importante é a infraestrutura que dá o suporte/apoio para a alta disponibilidade destes equipamentos e serviços críticos.
Um dos grandes desafios nas soluções de projeto de Data Center é a necessidade de crescimento com o tempo das diferentes áreas. É imprescindível que todos os sistemas de um data center sejam compatíveis entre si e dimensionados para a perfeita sincronia de operação, garantindo a segurança da operação.
Há basicamente 6 sistemas de um data center que precisam trabalhar sincronizados para que este possa ser considerado seguro e de alta disponibilidade:
1 Segurança Física
O Data Center deve fornecer mecanismos de segurança para restringir o acesso a somente pessoas autorizadas. Estes mecanismos geralmente são compostos de câmeras de segurança, vigilância armada e sistema de identificação e controle de acesso.
A estrutura física contempla os quesitos de engenharia e arquitetura da construção do prédio. Sendo que um dos pontos principais a ser planejado é o piso elevado e o teto falso (forro), facilitando com isso: a passagem de cabos de dados e de energia elétrica, a distribuição das linhas de comunicação, a remoção rápida, caso necessário, insuflamento de ar condicionado e servir como meio para a instalação de diversos dispositivos como luminárias, sensores e câmeras.
Todo o material de alvenaria utillizado deve ser de material resistente, não inflamável, não desprenda partículas e impermeável.
As paredes devem ser de concreto ou alvenaria, capazes de suportar impactos ou furações. O ambiente não deve possuir janelas ou outras aberturas, somente uma porta corta-fogo, o conjunto deve garantir no mínimo uma hora de resistência ao fogo a uma temperatura de 1260º C.
A iluminação deve contribuir com a segurança e a produtividade do ambiente. De preferência utilizar luminárias fluorescentes com índice de iluminação não inferior a 500 lux [9] medidos a 1m do piso, deve ser evitado ofuscamento da visão, pontos escuros, bem como reflexo nos monitores. Caso algum equipamento utilizado no Data center tenha recomendações específicas de iluminação estas devem ser contempladas, de modo que não interfira no funcionamento dos equipamentos presentes na sala.
O acabamento deve proporcionar limpeza e organização ao ambiente, elementos de PVC e cortinas devem ser evitados, assim como carpetes devido ao acúmulo de poeira.
A localização do Datacenter deve ser planejada para que as possibilidades de riscos sejam as menores, para tal CARUSO & STEFFEN (2006) afirmam que o edifício, que deve abrigar apenas o Datacenter, seja construído em uma área exclusiva, acima do nível do solo e com as instalações mais sensíveis no centro, tendo as áreas de apoio na periferia, seguindo o conceito de camadas concêntricas de segurança.
O edifício não deve ser identificado a fim de dificultar a sua localização por curiosos, somente aqueles que precisarem acessá-lo devem saber a sua localização. (NBR ISO/IEC 17799, 2005). Do ponto de vista interno, a área de operação deve estar em um local separado da área onde estão os equipamentos de processamento de dados. No caso de uma visita, esta primeira sala seria a única a ser mostrada aos visitantes.
2 Prevenção e Combate contra Incêndios
Um pequeno incêndio em instalações críticas, pode resultar em perdas catastróficas nos sistemas de um data center devido à interrupção das operações vitais e danos a informações de alto valor.
Nestas situações, é importante que o incêndio seja extinto rapidamente antes que ele tenha a chance de se dispersar – e que os equipamentos eletrônicos e outros dispositivos vitais não sejam danificados no processo de extinção do fogo, ou no melhor caso evitar que o mesmo não aconteça. O Data Center deve conter um sistema que evite e previna que os equipamentos sejam danificados por incêndios, e consequentemente todas as informações armazenadas. O sistema de combate e prevenção contra incêndios pode ser composto de sistema de detecção de fumaça, extintores, gases inibidores e procedimentos de brigadas de incêndio.
Os materiais utilizados no Data center devem ser anti-chamas, retardante a chamas e não combustíveis, isso evita muito a propagação de incêndio caso aconteça. Porém, esta medida serve apenas para evitar que o fogo se alastre muito rapidamente e não seria suficiente para conter um foco de incêndio. Os sistemas de detecção de incêndio têm evoluído muito nos últimos anos, em áreas sensíveis como o Data center, é recomendado o uso de detectores de fumaça e detectores de câmaras de aspiração que podem diagnosticar um incêndio através da análise do ar com raios laser. A ABNT possui uma norma específica para sistemas de detecção e alarme de incêndio, a NBR 9441. Uma das regulamentações dessa norma é a distância entre os sensores, que devem ser instalados no piso, teto e paredes do ambiente.
O combate ao incêndio pode ser automático, através da interconexão do sistema de detecção com a liberação de gases para a extinção do fogo, ou manual, com a liberação do gás extintor por um comando ou ainda, pelo uso de extintores de CO2 que devem ser alocados em número e local adequados dentro do recinto. Extintores de água ou pó químico devem ser evitados, devido aos danos que podem causar a equipamentos eletrônicos. Caso a opção escolhida seja o combate automático por gás, deve-se evitar o uso do gás carbônico (CO2), pois quando utilizado em larga escala, provoca uma mudança brusca na temperatura do ambiente, podendo também comprometer a integridade dos equipamentos.
Conforme a norma NBR 9441, as paredes do Datacenter devem suportar uma temperatura de no mínimo 1260º C por uma hora. Portas com propriedade corta-fogo são extremamente recomendadas também.
O gás recomendado para este tipo de ambiente é o FM200, que não é tóxico para as pessoas e muito eficaz na extinção do fogo.
3 Climatização
Deve-se garantir que a temperatura e a umidade do ambiente estejam em níveis aceitáveis para a operação dos sistemas de um data center, e principalmente que não haja oscilações que são extremamente prejudiciais ao funcionamento de qualquer equipamento. Uma alternativa para otimizar a refrigeração do Data Center é utilizar fileiras de racks de frente para outra fileira. O ar frio será fornecido pela frente do rack através de aberturas no piso elevado. O corredor ventilado é conhecido como corredor frio. O ar frio é atraído através dos racks pelas ventoinhas dos servidores e expulso de volta para o corredor quente. O ar quente ascendente a partir deste corredor encontra o seu caminho de volta para a unidade de ar condicionado a ser refrigerado e, em seguida, repetir o ciclo.
Problemas ou indisponibilidades em sistemas de climatização são responsáveis por algumas das falhas de hardware. Adotando o sistema corredor quente e corredor frio além do insuflamento sob piso elevado é o primeiro passo para se ter um maior controle do fluxo de ar no Data Center e eliminar pontos quentes.
A distribuição de ar pelo teto (overhead) deve ser dimensionada para o ar frio ser diretamente distribuído no corredor frio pela parte superior do corredor. O ar quente resultante do resfriamento dos equipamentos irá formar também corredores quentes, onde deverão ser posicionados exaustores para a retirada do ar quente.
O ar do corredor quente deve ser retirado utilizando um exaustor.
Existe o sistema autocontidos ou confinados, que podem ser usados para isolar o corredor frio. Este método fecha a parte superior do corredor e instalam-se portas para o acesso. É bastante utilizado em áreas críticas no Data Center e não é necessária a instalação em todo os corredores. O equipamento de refrigeração deve ser redundante.
O uso de ar condicionado de precisão em um data center desempenha um papel muito importante, pois sem ele o data center aquece muito rapidamente, colocando em risco a operação.
Garantir a operação dos ativos de TI em alta performance é o principal objetivo do ar condicionado de precisão, pois não permite oscilação térmica, e aumenta muito a durabilidade dos hardwares, em função do controle simultâneo de temperatura e umidade.
O controle de temperatura do data center deve ser realizado por equipamentos preparados para operar em missão crítica (ininterruptamente), por isso o termo ar condicionado de precisão, pois um eventual colapso neste sistema gera danos irreversíveis aos ativos de TI, podendo até parar todo o Data Center.
4 Energia
O Data Center deve garantir que não haja falta de energia e tampouco oscilações em seu fornecimento que possam danificar equipamentos.
O sistema elétrico de um Data Center é constituído pelo Sistema Ininterrupto de Energia – UPS (Uninterruptible Power Supply). Tem a função de fornecer energia para todos os equipamentos do Data Center, incluindo equipamentos de detecção, alarme de incêndio e segurança. É composto por conjuntos de nobreaks, baterias, inversores e retificadores.
Os nobreaks redundantes, ligados em paralelo, irão assegurar o suprimento contínuo de energia, mesmo em caso de falha de transformadores ou a falta de energia elétrica.
As baterias devem ser dimensionadas para garantir uma autonomia por um período mínimo de 15 minutos.
Utiliza-se também o sistema de energia de emergência, consiste de um grupo de geradores que entrarão em funcionamento e se conectarão ao sistema elétrico do Data Center automaticamente.
Os geradores precisam ser dimensionados para suportar todas as cargas necessárias ao funcionamento dos equipamentos do Data Center durante uma possível falta de energia da concessionária.
A utilização de equipamentos de TI em um Data Center se torna muito importante, a ponto de ter um projeto de sistema de aterramento bastante confiável, para evitar danos irreparáveis em equipamentos que possuem alto custo e são de vital importância para os sistemas de rede de comunicações, telecomunicações, entre outros.
Para a construção de um prédio com aterramento é necessário seguir normas como a NBR-5419 e NBR-5410.
A norma NBR-5419 fixa as condições exigíveis ao projeto de instalações e manutenções de sistema de proteção contra descargas atmosféricas de estruturas. Aplica-se às estruturas comuns, utilizadas para fins comerciais, industriais, administrativos ou residenciais.
A norma NBR-5410 estabelece as condições a que devem satisfazer as instalações elétricas de baixa tensão, aplica-se principalmente às instalações elétricas de edificações, qualquer que seja seu uso, residencial, comercial, público ou industrial.
Recomenda-se construir um sistema de aterramento isolado com destino ao para-raios e outro sistema de aterramento separado para o Data Center, eletrocalhas, racks e piso elevado.
O cuidado com a energia é de extrema importância para manter os sistemas de um data center funcionando
5 Infraestrutura de Telecomunicações
A infraestrutura de telecomunicações é baseada na norma EIA/TIA-942 -Telecommunications Infrastructure Standard for Data Centers, a qual estabelece requisitos mínimos para o projeto e instalação de telecomunicações do Data Center de acordo com a sua disponibilidade e a sua redundância.
O projeto de infraestrutura de telecomunicações deve suportar:
- Alta disponibilidade: minimizar os riscos de downtime;
- Modularidade: permitir crescimento futuro através de soluções modulares;
- Performance: alto desempenho em altas taxas de transmissão;
- Gerenciamento: controle na instalação e acompanhamento do sistema;
- Segurança: certeza do melhor controle da rede de TI;
- Alta Densidade: mais eficiência na utilização do espaço físico;
No sistema de telecomunicações devemos considerar:
- Sistema de cabeamento estruturado;
- Passagem de cabos;
- Racks e gabinetes;
- Equipamentos ativos de rede;
- Sistema de administração da rede;
- Hierarquia de cabeamento estruturado;
- Nível de disponibilidade;
- Documentação pós instalação (As Built);
6 Conformidade e Certificação
Existem normas e regulamentações nacionais e internacionais específicas para Data Center. A Certificação é a única a garantia de eficácia dos sistemas de infraestrutura que garantirá alta disponibilidade do Data Center.
O Padrão TIER é o modelo mais utilizado para mensurar o nível da infraestrutura de um local destinado ao funcionamento de um Data Center. O Uptime Institute Professional Services é o único fornecedor de consulta e Certificações para o Sistema de Classificação Tier.
As classificações TIER foram criadas para descrever, de modo consistente, o nível de exigência requerida de infraestrutura local destinada a manter as operações de um Data Center, e não das características individuais dos sistemas ou subsistemas componentes. Assim, a classificação da topologia TIER considera como um todo o local destinado a hospedar um Data Center, sendo restringida pela classificação do seu subsistema mais fraco, que pode impactar toda a operação daquele local.
O mais simples é um Data Center padrão TIER 1, que é basicamente uma sala do servidor, seguindo as diretrizes básicas para a instalação de sistemas de computador.
O nível mais complexo é um Data Center no padrão TIER 4, que é projetado para hospedar sistemas computacionais de missão crítica, com os subsistemas totalmente redundante e zonas de segurança compartimentadas, controladas por métodos de acesso biométrico.
Existe também a norma ANSI/BICSI-002 (Data Center Design and Implementation Best Practices) Projeto de Data Center e Melhores Práticas de Implementação, publicada em março de 2011, com cinco classificações de disponibilidade de Data Center, F0 a F4 sendo a F0 a classe mais básica e a F4 a classe mais tolerante as falhas.
Um Data Center requer cuidados preventivos, corretivos e adequações constantes para atender as demandas de TI. Um programa de manutenção é recomendado e sua execução deve ser feita por profissionais altamente qualificados, atuando baseados em normas e melhores práticas a fim de garantir alta disponibilidade de funcionamento de toda a infra do Data Center, aumentando a vida útil dos equipamentos e diminuindo as paradas não programadas.
Fabrício Carvalho – Gerente de Projetos Redes&Cia e Tânia Vivian – Consultora Redes&Cia
