1978 — Concepção integrada de Centros de Dados no novo milénio

Apr 22, 2003 | Conteúdos Em Português

Maria de Lurdes de Carvalho, directora geral da APC Novas circunstâncias requerem aprofundada atenção aos detalhes. As rápidas mudanças que se observam actualmente no mercado tornam cada vez mais difícil conceber um desenho dos centros de dados e das suas infra-estruturas de apoio capaz de satisfazer as necessidades actuais e, em simultâneo, as que futuramente se adivinham.

O tempo e os custos têm constituído parte importante de todo o processo de concepção. No entanto, a crescente dependência das empresas em relação aos seus centros de dados, tornou o estudo do conceito de disponibilidade dos sistemas numa das principais considerações a ter em conta na sua concepção.

Para um crescente número de empresas, a paragem de um centro de dados significa a sua paralisação total , mesmo um pequeno corte de energia pode produzir consequências imprevisíveis e até danos irrecuperáveis.

No início do novo milénio, novos desafios espreitam no horizonte com forte impacto na disponibilidade dos sistemas, levantando novas questões aos projectistas durante a concepção e implementação de um centro de dados. A título de exemplo, estimar a dimensão necessária deveria ser uma tarefa de relativa simplicidade e, felizmente, na maior parte dos casos até é, pelo menos no curto prazo.

No entanto, se o projecto de implementação se faz para um período de 5/10 anos, então a tarefa torna-se incrivelmente mais complexa. Durante o período de vida (10 anos) os equipamentos de TI serão regenerados ou trocados pelos menos quatro a cinco vezes por similares de nova geração.

Esta rápida evolução tecnológica torna até as previsões mais simples, como área e capacidade, manifestamente difíceis de efectuar com certeza. O fabrico de microprocessadores tem obedecido a um factor de monitorização que duplica o número de transístores no mesmo espaço em cada 18 meses. Com cada geração de microprocessadores a dissipação térmica tem acompanhado o aumento de componentes. O Pentium 4 da Intel dissipa cerca de 100W de calor, 10 vezes mais do que o 80486 que apenas dissipava 10 W. Esta crescente monitorização aumenta a densidade de componentes e também o aumento proporcional de dissipação térmica. Estas alterações levaram a que as necessidades de potência previstas no desenho de um centro de dados sejam já superiores a 2000W/m2 .

Por esta razão as infraestruturas de apoio cresceram de forma muito significativa procurando acompanhar não só o consumo de energia eléctrica como também a necessidade de equipamentos de ar condicionado.

A possibilidade de erro na previsão das necessidades futuras de energia eléctrica leva a um dos grandes problemas de concepção dos centros de dados, o desfasamento entre potência de alta disponibilidade instalada e consumida. Este problema não só afecta o rendimento da utilização da instalação como impede a gestão optimizada dos custos afectando, claramente, a taxa de retorno do investimento .

Por exemplo, quando se implementa a infraestrutura de um centro de dados é normal que decorra um período de dois a quatro anos até que se atinja a percentagem de utilização desejada, pelo que no início existe um claro sobredimensionamento da infraestrutura. Na maioria dos casos o utilizador já gastou milhões de euros construindo o centro de dados para a sua capacidade total, incluindo grandes sistemas redundantes de protecção eléctrica (UPS) .

O sistema irá operar a capacidades mínimas durante alguns anos até ser utilizado em pleno . Significa isto que uma importante fatia de investimento foi efectuada para fazer face a uma necessidade que apenas se vislumbrava no futuro.

Ironicamente, na maioria dos casos, quando se atinge finalmente a máxima capacidade em termos de energia instalada existe ainda uma significativa área do centro de dados não ocupada devido ao aumento da densidade dos equipamentos ocorrida ao longo dos anos de vida do centro de dados.

A potência disponível está totalmente utilizada mas existe ainda muito espaço para a instalação de equipamentos . Observando pela perspectiva de um bastidor, a densidade aumentou de 1 a 2 kW para 3 a 4 kW em apenas um ano.

Os novos “blade-servers” (servidores de 1U com 500 mm de profundidade) vão num futuro próximo agravar ainda mais este problema ao permitir a instalação de 40 servidores num só rack, nestes casos particulares pode chegar-se a densidades de 8 kW por bastidor.

Perspectivam-se já este tipo de equipamentos com 2 e até 4 servidores numa só gaveta de 1 U. A característica de permanente mutação das tecnologias de TI torna esta questão particularmente relevante porque pode encurtar substancialmente o período, para cerca de 4 anos , em que se atinge a plenitude da potência instalada mas ainda com muito espaço disponível para a implementação de bastidores de equipamentos.

Quando este tipo de situações ocorre é necessário proceder ao redimensionamento da potência instalada no centro de dados , operação sempre de elevado custo quer do ponto de vista financeiro quer na própria disponibilidade do centro durante o período de reconversão.

Naturalmente, e pelas suas características, esta realidade é mais frequente e perigosa em empresas de co-locação ou provedores de Internet que alugam o espaço do centro de dados. Por isso projectam-se gigantescos sobredimensionamentos que procuram evitar esta ocorrência. No entanto, para estas empresas, o investimento numa gigantesca estrutura é efectuado no início, mas o retorno deste investimento surge, apenas, alguns anos depois .

Claramente a optimização do investimento em espaço, energia e ar condicionado são chaves fundamentais para o sucesso . Para indústrias de capital intensivo como são quase todos os centros de dados, incorrer em custos avultados sem receita de curto prazo revela-se claramente uma operação de alto risco. Por outro lado a realização de um investimento avultado, desadequado em potência e ar condicionado, pode impedir futuramente a sua competitividade.

A grande maioria das empresas de tecnologias de informação, face ao elevado volume de investimento inicial, não são, no inicio, lucrativas e portanto não podem operar por longos períodos de tempo com modelos de negócio que não sejam geradores de receitas suficientes. Neste cenário um desenho de implementação desadequado de um centro de dados, nomeadamente em potência e ar condicionado, pode levar a empresa à falência , que foi exactamente o que ocorreu durante o último ano.

Engº Maria de Lurdes de Carvalho
Directora Geral da APC Portugal

(A 2.ª parte deste artigo será publicada na próxima 3.ª Feira, 29-04)

Em Foco – Opinião