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Data Centers de uma visão digital

07-12-2022

Os data centers são estruturas cada vez mais importantes de infraestruturas a nível mundial. São estes centros que contêm a informação e base de funcionamento do mundo atual do comercio, trabalho e informação sobre a vida de grande parte da população mundial. Cada vez mais os dados e a informação são um ativo das pessoas e das empresas e como tal, o seu valor e as preocupações em torno têm aumentado significativamente. As regras para a recolha e tratamento da informação são cada vez mais presentes e a falta de segurança associada aos dados pode levar a falências de grandes empresas, como já se viu no passado. É por isto que a sua conceção é bastante diferente de um armazém tradicional.

À primeira vista um data center não é mais que o armazém onde é colocado uma grande quantidade de equipamentos de IT a funcionar, mas se olharmos com mais atenção, existem vários pontos onde é necessário ter uma especial atenção e que tornam estes edifícios diferentes dos armazéns tradicionais.

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Segurança

Um datacenter usualmente possui mais alguns níveis de segurança que o armazém tradicional. O acesso ao complexo é restrito e ao edifício ainda mais, com tudo a ser acompanhado à distância com sistemas de deteção e equipa de segurança. Para o cenário de invasão, existem sistemas ativos físicos que bloqueiam as entradas e saídas de determinadas zonas do complexo e do edifício, como é o caso de barreiras metálicas à passagem.

Para além dos níveis de segurança associados ao edifício e ao acesso físico, existem também os níveis de segurança associados à informação armazenada. Estes são bastante complexos e cada vez mais “inteligentes”, sendo apenas garantido a pessoal autorizado e com diversos níveis de verificação e controlo.

No que diz respeito aos incêndios um data center possui um grande risco elétrico e como tal, todo o complexo tem de estar protegido. A deteção deve ser feita por calor e fumos, mas como os data centers possuem o seu próprio fluxo de ar interior, os detetores não podem estar localizados em apenas um nível, mas sim vários níveis e vários locais de acordo com o que se espera que seja o fluxo de fumos e o gradiente de temperaturas. A extinção deve ser feita principalmente sem água, pelo menos em algumas zonas do edifício, para reduzir os custos e danos sobre toda a infraestrutura de IT e o núcleo do data center.

 Energia

Um datacenter é uma grande fonte de consumo de energia. Toda a infraestrutura de IT necessita de energia para funcionar, mas não só. Necessita que a energia seja constante, tenha qualidade e não seja interrompida. Um data center pode consumir 25x mais energia que um armazém logístico tradicional para a mesma área. Usualmente consegue-se estimar a potência necessária pela área de equipamentos de IT ou pelo número de racks de servidores existentes.

Para além da grande potência necessária é também necessário que esta não seja interrompida. Os data centers devem estar localizados próximos de fontes de energia de alta tensão para fazer face à grande demanda elétrica. Para além disso devem de possuir vários níveis de redundância elétrica, com a existência de UPS’s que conseguem assegurar a atividade durante interrupções de energia de curta duração e geradores a diesel ou a gás que conseguem assegurar o funcionamento do data center durante um longo prazo. Devido a grande quantidade de energia necessária para um data center funcionar, é corrente encontrar estes edifícios associados a centrais elétricas solares ou eólicas, de forma a minimizar as necessidades e dependência de compra de energia à rede.

 HVAC

O sistema de arrefecimento da zona de servidores de IT é algo bastante importante dentro de um data center. Como é possível compreender, uma grande parte da energia consumida pelo edifício é transformada em calor que tem de ser removido do edifício. A energia necessária para remover esse calor pode ser quase 50% da energia necessária para alimentar todos os restantes equipamentos do edifício e como tal, este ponto é muito importante na conceção, não só para o bom funcionamento do edifício, mas também para a redução dos custos operacionais do mesmo.

O arrefecimento é feito com recurso a chillers mas o fluxo de ar dentro da zona de servidores é algo que deve ser corretamente analisado para que exista um arrefecimento eficiente da zona de equipamentos, e que a humidade e pressão sejam controladas. A barreira de vapor também ser deverá manter próxima das superfícies exteriores. Existem diversas formas possíveis de fazer a extração de calor, mas o fluxo do mesmo no interior do espaço é algo que tem de ser analisado em 3 dimensões, usualmente com recurso a uma análise CFD.

Arquitetura

Toda a energia e informação recebida e transmitida por um data center necessita de passar para fora do complexo. É por isso que a localização do mesmo é muito importante, principalmente no que diz respeito à proximidade a redes de telecomunicações principais e redes de energia com grande capacidade. Também pode ser necessário estar próximo de outros centros que trabalhem em conjunto com o data center em questão.

Ao contrário de um edifício logístico tradicional, um data center não necessita de iluminação de trabalho no interior. A zona dos servidores tem acesso apenas por um grupo reduzido de pessoas e para operações de pequena duração. Como tal a luz natural não é algo importante neste tipo de edifícios e claraboias de cobertura, que sejam colocadas por questões de iluminação, podem ser eliminadas. Também os cais de carga, apesar de serem necessários, não tem a mesma utilização de um edifício logístico tradicional e como tal podem ser colocados em quantidade e rácio bastante inferior ao tradicional armazém.

De uma forma geral, um data center apresenta 3 pontos importantes e distintos na sua conceção. A sala dos servidores, constituída por racks que dão a grande capacidade computacional e de memória ao edifício, são o núcleo importante deste. A grande quantidade de energia que o edifício consome necessita de ser fornecida por diversas fontes de forma a criar várias redundâncias em caso de falha energética. Para remover a grande quantidade de calor gerada pelos equipamentos é necessário sistemas de HVAC com uma análise detalhada dos fluxos de calor na sala dos servidores. Estes três pontos, devido à sua importância, representam mais de 50% dos custos de um data center.

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