Aprinfra-estrutura física para redes críticas (NCPI)

Infra-estrutura fsica para redes crticas: Otimizao do valor de negcio

Relatrio interno N 117

Por Wendy Torell

2005 American Power Conversion. Todos os direitos reservados. Nenhuma parte dessa publicao pode ser usada, reproduzida, copiada, transmitida ou armazenada sem autorizao escrita do proprietrio dos direitos autorais. www.apc.com Rev 2005-0 2

Resumo executivo Para continuar sendo competitivas no mundo sempre em mudana dos negcios de hoje, as

empresas devem atualizar sua concepo do valor de seus investimentos na infra-estrutura fsica

para redes crticas (NCPI). J no suficiente a avaliao da disponibilidade e do custo inicial para

tomar decises de negcios certas. A agilidade, ou flexibilidade para os negcios, e o custo total de

propriedade so variveis igualmente importantes para as empresas que desejam ter sucesso no

mercado global afetado por mudanas permanentes.


Introduo A infra-estrutura fsica para redes crticas (NCPI) constitui os alicerces sobre os quais se apiam as redes de

informtica e de telecomunicaes. a coluna vertebral do negcio, dado que seus elementos fornecem a energia,

a refrigerao, o espao fsico, a segurana, a proteo contra incndios e o cabeamento que tornam possvel o

funcionamento dos sistemas de TI. Na Figura 1 mostram-se os elementos chave da NCPI e sua integrao num sistema de extremo a extremo harmnico que conta com o apoio de sistemas e servios de administrao. essencial

considerar a NCPI como um todo e no como componentes individuais para projetar e implementar um sistema

integrado e compreensvel que oferea a performance esperada. Quando os elementos individuais so adquiridos

independentemente de outros elementos da NCPI, o resultado costuma ser um sistema de NCPI complexo e

imprevisvel conformado por produtos de diversos fabricantes, que no foram desenhados para funcionar em conjunto.

A administrao se torna mais complexa porque devem empregar-se diferentes sistemas de administrao para ter um

panorama de todo o sistema, e necessrio recorrer a mltiplos contratos de servio. O Apndice A deste relatrio oferece descries mais detalhadas de cada um dos elementos da NCPI.

Figura 1 Sistema de NCPI integrado

Os elementos da NCPI socombinados num sistema

integrado

Refrig.Rackse estrutura fsica

Energia

Cabeamento

ServiosAdministrao

e estrutura fsica

Energia

Cabeam

ento

Refri

ge-

ra

oNCPINCPIRacks

Fogo

Seguranae

FogoeSegurana


A maioria dos negcios bem-sucedidos da atualidade dependem de uma plataforma informtica estvel. Para

sustentar as operaes de informtica de negcios, devem existir quatro nveis ou blocos de construo. Na Figura 2 se ilustra o modelo baseado em nveis e a importncia de contar com um sistema de NCPI integrado como suporte

das funes de negcios. Alm da NCPI, o modelo inclui os componentes de informtica e os processos e pessoas

necessrios para sustentar a operao desses sistemas. Os componentes de informtica incluem o hardware e o

software necessrios para o processamento de dados, armazenamento e sistemas de comunicao. Se esses

componentes no forem projetados e desenhados de maneira adequada, a rede no funcionar, e afinal, tambm no

o negcio. Todos os processos necessrios para a operao no centro de dados ou ambiente de informtica devem

ser definidos em forma clara, documentados corretamente e padronizados por meios simples que sejam

compreensveis por todos os usurios. Quando esses processos no so implementados com eficincia, a falta de

uniformidade na operao e na manuteno dos sistemas inevitvel e provoca tempo de inatividade no

considerado. Tambm necessrio contar com as pessoas que ofeream suporte para as operaes. O negcio deve

contar com a quantidade de pessoas adequada, que, por sua vez, devem ter as competncias e treinamento

necessrios. Se no projeto no forem considerados a quantidade de pessoal e o treinamento e competncias que este

deve ter, o erro humano inevitvel.

Figura 2 A NCPI um nvel chave para realizar operaes de informtica de negcios confiveis

Se um negcio no tem a quantidade de pessoas adequadas ou pessoas com competncias adequadas, difcil que ele atinja o sucesso.

O sucesso do pessoal depende em grande parte de

que os processos sejam bem definidos e documentados.

Os processos e as pessoas dependem de

componentes de informtica estveis para alcanar os objetivos de negcios.

Os alicerces sobre os quais se eleva todo o resto;

sem uma NCPI confivel, os componentes de informtica, os processos e as pessoas no daro certo.

NCPINCPI

Operaes informticas de negcios confiveis

Pessoas

Processo

Componentes informticos


Neste relatrio analisada uma mudana essencial na forma em que aqueles que projetam as solues de informtica

devem considerar o valor de negcio medida que tomam decises relativas ao investimento na NCPI, e descreve os

fatores em funo dos quais se estabelece este novo conjunto de critrios relativos ao valor.

Otimizao da NCPI para aumentar seu valor de negcio Em termos gerais, o valor de negcio para uma empresa compreende trs objetivos centrais:

Aumentar a receita

Reduzir custos

Fazer melhor uso dos ativos

Independentemente da linha de negcios de que se tratar, afinal, os trs objetivos mencionados levam ao aumento da

receita e do fluxo de fundos. Investimentos na NCPI so feitos porque eles tm um impacto direto ou indireto nos trs

objetivos de negcios mencionados. Os gerentes adquirem geradores, equipamentos de ar condicionado, sistemas de

segurana e sistemas de No-Break, entre outros artigos, para eles cumprirem a funo de aplices de seguro.

Nenhuma rede ou centro de dados se encontra a salvo do risco do tempo de inatividade, seja derivado de problemas

de energia ou trmicos, e investir na NCPI diminui esses e outros riscos. Ento, de que maneira o tempo de

inatividade influi nos trs objetivos de negcios centrais mencionados (receita, custos e ativos)? Quando os sistemas

se encontram inativos, o fluxo de receita diminui ou freia, os custos e despesas do negcio aumentam, e se produz

uma subutilizao ou um uso improdutivo dos ativos. Por isso, quanto mais eficaz for a NCPI na hora de reduzir o

tempo de inatividade, qualquer que for sua causa, tanto mais valiosa ela ser para o negcio em relao com a

conquista dos trs objetivos.

Historicamente, o clculo do valor de negcio da NCPI era baseado em dois critrios principais: disponibilidade e custo

inicial. O aumento da disponibilidade (tempo produtivo) do sistema da NCPI e, afinal, dos processos de negcios, permite que um negcio continue gerando receitas e otimize em maior medida o uso (ou a produtividade) dos ativos.

Vamos tomar o exemplo de uma empresa que processa as operaes de um carto de crdito cujos sistemas no se

encontram disponveis; no podem ser processadas as compras realizadas com o carto de crdito, o que detm o

fluxo de receitas durante todo o tempo de inatividade. Do mesmo modo, os funcionrios no podem ser produtivos se

os sistemas que eles devem utilizar no esto on-line. E quando o custo inicial da NCPI minimizado, gera-se um maior lucro do investimento. Se o custo da NCPI for baixo e o risco ou custo do tempo de inatividade for alto, mais

fcil justificar os benefcios originados para o negcio a partir da NCPI.

Mesmo que isto continue sendo assim, os ambientes de informtica de hoje, que mudam a um ritmo vertiginoso,

exigem que sejam considerados outros dois fatores no momento de calcular o valor de negcio da NCPI. Em primeiro

lugar, os projetos de negcios devem ser flexveis o suficiente para enfrentar as condies de mercado sempre em

mudana, oportunidades e fatores ambientais. Os investimentos que imobilizam recursos restringem a capacidade de

responder com flexibilidade. E quando no h flexibilidade ou agilidade, o resultado espervel a perda de oportunidades.


Um segundo novo critrio relacionado com o valor de negcio que deve ser levado em considerao o Custo total

de propriedade (TCO). Mesmo que o custo inicial continue sendo um fator importante, simplesmente no reflete tudo o necessrio. O custo inicial no diz nada pessoa incumbida de tomar decises sobre os custos a longo prazo de

uma soluo, que incluem os custos operacionais e de manuteno. O custo inicial costumava ser usado como critrio

devido a um enfoque tradicional para a compra de bens de capital para um projeto. Por razes fiscais e relativas s

depreciaes, os custos de capital sempre foram considerados independentemente dos custos correntes ao justificar

um projeto do ponto de vista contbil. Mesmo que o custo inicial seja apenas uma frao do TCO, era suficiente para

conseguir a aprovao de um projeto e proceder correspondente compra; permitia que o projeto entrasse em

andamento e variveis tais como a conta de eletricidade no faziam parte do processo de tomada de decises. Essa

classe de despesas eram comumente consideradas como custos inevitveis que eram simplesmente um mal

necessrio; iam de mos dadas com o projeto, porm, no eram pagas com dinheiro gerado pelo projeto, mas com

fundos para gastos operativos. As pessoas incumbidas de tomar decises j percebem a importncia de incluir estes

outros custos no clculo do valor de negcio quando decises comerciais chave so tomadas. Uma boa deciso de

negcios com relao a um investimento inclui a considerao tanto dos custos iniciais quanto dos custos

operacionais correntes.

Na Figura 3 mostra-se a mudana na forma de considerar os critrios para calcular o valor de negcio da NCPI entre um passado em que os negcios tinham um ritmo mais calmo e um presente em que os negcios sofrem mudanas

num ritmo vertiginoso. O propsito desta equao no encontrar um valor quantitativo. Pelo contrrio, com ela se

pretende salientar os fatores que devem ser levados em considerao para atingir um alto valor de negcio. A

disponibilidade e a agilidade, que aparecem no numerador ou parte superior da equao, devem ser maximizadas

para aumentar o valor de negcio. O TCO, que aparece no denominador ou parte inferior da equao, deve ser

minimizado para aumentar o valor de negcio.

Ao longo deste relatrio, ser colocado ao administrador de centros de dados o desafio de ver a disponibilidade de

uma nova perspectiva, considerar o custo de um ngulo diferente e pensar em um novo vetor de performance, a

agilidade, que simplesmente no pode ser ignorado no mundo dos negcios de hoje. Afinal, todos estes vetores de

performance se traduzem em Reais (dlares), e necessrio considerar como otimizar a disponibilidade gil por

Reais (dlar) de TCO.


Valor Disponibilidade Agilidade

TCO

Figura 3 Novo paradigma dos critrios para determinar o valor de negcio da NCPI

Em relao com esta nova equao do valor de negcio da NCPI, existem diversos fatores que se relacionam com

cada um dos trs critrios. Nas sees a seguir, sero analisados os fatores que tm mais impacto no valor de

negcio geral.

DISPONIBILIDADE: Vetor de performance N 1 Como j foi mencionado, a disponibilidade um fator chave para o aumento do valor de

negcio da NCPI. a principal razo pela qual se compram componentes da NCPI. Se os

sistemas no se encontrarem disponveis, deve se renunciar idia de atingir objetivos

de negcios essenciais.

Disponibilidade uma palavra para a qual diferentes pessoas deram diferentes interpretaes. Para alguns,

simplesmente se refere confiabilidade dos equipamentos. Mas muito mais do que isso. A definio tcnica de

"disponibilidade" a seguinte:

Disponibilidade o grau em que um sistema ou componente se encontra operativo e acessvel para seu uso

quando for necessrio [IEEE 90].

Sem dvida, a disponibilidade dos equipamentos uma varivel que contribui para que os sistemas e componentes

se encontrem operativos, mas outros fatores, como o Tempo mdio de recuperao (MTTR) e fatores relativos s

pessoas tambm so muito importantes. Os sistemas ficam inativos por diversas razes, tanto previstas quanto

imprevistas. Um exemplo de tempo de inatividade previsto o necessrio para as tarefas de manuteno preventiva

regulares que foram projetadas. Alguns exemplos de tempo de inatividade imprevisto incluem o erro humano e os

desastres naturais. Embora resulte surpreendente, os desastres naturais causam muito menos tempo de inatividade

do que os erros humanos no decorrer das operaes cotidianas. Os especialistas da indstria estimam que os fatores

relativos s pessoas causem entre 40 e 60% do tempo de inatividade imprevisto.

A necessidade de disponibilidade expressa de diversas maneiras, umas mais quantitativas do que outras. Segundo a

definio tcnica, a disponibilidade medida como porcentagem do tempo em que o ou os sistemas se encontram em

ValorDisponibilidade

Custo inicial

ValorDisponibilidade Agilidade

Custo total de propriedade


operao, ou 99,99%, por exemplo. Quando se faz referncia a esse valor, comum falar de noves; assim, muitos

administradores de centros de dados se esforam por atingir os cinco noves de disponibilidade. Outros pensam na

disponibilidade em funo do tempo de inatividade. Por exemplo, 99,999% equivale a cinco minutos de tempo de

inatividade por ano. E uma terceira forma de se referir disponibilidade em termos de nveis; a cada nvel

corresponde um conjunto diferente de requisitos de redundncia e solues. O Uptime Institute um exemplo de

organizao que conta com uma srie definida de nveis de disponibilidade.

Dado que a disponibilidade a principal razo pela qual se investe na NCPI, como se determina com que grau de

disponibilidade se deve contar? Todo administrador de um centro de dados deseja contar com o mximo possvel.

Portanto, a chave na hora de decidir quanta disponibilidade ser necessria o custo da soluo. Nas empresas

sempre existem projetos que disputam entre eles as limitadas verbas do oramento, e ao escolher uma soluo de

NCPI que esteja projetada para oferecer altos nveis de confiabilidade, que contemple especificamente j desde o projeto a eliminao do erro humano e a incorporao de tempos de recuperao breves, os administradores podem atingir os mximos nveis de disponibilidade possveis. Estes trs fatores chave para a alta disponibilidade da

NCPI (confiabilidade dos equipamentos, tempo de recuperao e erro humano) so tratados com mais detalhe a

seguir.

Confiabilidade dos equipamentos A confiabilidade a probabilidade de que um dispositivo, sistema ou processo realize a funo para a qual foi criado

sem falhar durante um perodo de tempo determinado. O tempo um elemento importante desta definio.

Frequentemente h uma confuso quando se fala em confiabilidade, j que com freqncia se diz que "o produto X

confivel em 98,5%. A afirmao anterior carece de sentido se no considerada em relao ao tempo para a

confiabilidade. Assim, a frase adequada seria, existe 98,5% de probabilidades de que o produto X funcione sem falhar

durante 3 anos. A confiabilidade tambm expressa com freqncia como a falta de confiabilidade ou a probabilidade

de falha, o que , basicamente, a varivel oposta. Por exemplo, a falta de confiabilidade equivalente para a afirmao

anterior seria assim expressa: h 1,5% de probabilidades de falha em um perodo de 3 anos de funcionamento.

A infra-estrutura fsica de um centro de dados consta de diversos componentes. Para que o sistema como um todo

seja confivel, os equipamentos individuais devem tambm s-lo. Os administradores dos centros de dados no

querem enfrentar problemas ocasionados pela falha de componentes, independentemente da velocidade a que

possam ser solucionados tais problemas. Cada falha custosa em termos de horas homem e dinheiro, e quanto mais

confiveis forem os componentes, menos provvel que surjam problemas.

Tempo mdio de recuperao (MTTR) O MTTR cumpre um papel importante em relao disponibilidade de um sistema reparvel. Os centros de dados

deveriam ser projetados para oferecer a maior confiabilidade possvel quanto aos equipamentos que o compem. Mas

no caso de centros de dados cuja vida til em geral de entre 10 e 15 anos, resulta inevitvel que os sistemas ou

subsistemas falhem alguma vez nesse prazo. As falhas podem provocar tempo de inatividade ou no, conforme o

nvel de redundncia considerado pelo sistema. Alm do momento em que as falhas se produzirem, importante que

os sistemas calculem com antecedncia o menor tempo de recuperao possvel. Isso significa que possvel fazer

um diagnstico do sistema rapidamente, existe fcil acesso s peas de reposio e simples reparar ou substituir o


sistema danificado. Muitos ouviram ou viveram em carne prpria as terrveis histrias de centros de dados cuja

recuperao aps uma falha demorou dias. O impacto no negcio de uma situao como essa devastador.

Erro humano Os fatores relativos s pessoas no podem ser passados por alto ao considerar a disponibilidade da NCPI. Como j foi

dito, diversos estudos da indstria mostram que o erro humano a causa principal at 60% do tempo de inatividade

imprevisto. Os equipamentos de informtica costumam ser substitudos quatro vezes ou mais durante a vida til de um

centro de dados. Quando as substituies so realizadas, podem mudar os requisitos de energia, de refrigerao e

inclusive de segurana. Por exemplo, possvel que seja necessria uma tomada diferente para um novo servidor,

pelo qual devero ser alterados circuitos energizados. Este ambiente instvel, sujeito a permanentes mudanas, gera

caos e pode dar lugar ao erro humano.

Geralmente, os fornecedores fornecem dados sobre disponibilidade ou confiabilidade a seus clientes reais ou em

potencial, mas pem de lado o erro humano. Dado que as falhas dos equipamentos representam uma proporo to

pequena do total e as falhas originadas em erros humanos, uma proporo to grande, as cifras mencionadas

resultam falsas. Um esquema de parmetros mais representativo para o clculo da disponibilidade do sistema de

NCPI deveria incluir as falhas derivadas de erros humanos. Se essas falhas fossem includas entre os parmetros, os

fornecedores seriam obrigados a eliminar a complexidade de seus sistemas e a incluir no design interfaces simples e

intuitivas, assim como a capacidade de admitir e administrar sem problemas a mudana constante. Assim, afinal,

aumentar o valor de negcio dos sistemas.

Rol de comparao de fatores relativos disponibilidade Na Tabela 1 includo um rol de fatores relativos disponibilidade que comumente influenciam no valor de negcio e com freqncia no so considerados. No passado, muitos dos requisitos que so estabelecidos nesta tabela

simplesmente resultavam inviveis, mas na atualidade no h motivo pelo qual deva ser aceito um no" como

resposta a estas questes.

Tabela 1 Rol de fatores relativos disponibilidade

Fator relativo disponibilidade Os componentes de cada elemento da NCPI so fabricados em grandes volumes para aumentar a confiabilidade dos equipamentos? O design da NCPI considera a redundncia para minimizar as probabilidades de que a falha de um componente cause a inatividade do centro de dados ou dos sistemas de informtica? Quando se produz uma falha, possvel recuperar os sistemas em menos de uma hora?

Os elementos da NCPI foram projetados de modo a se integrarem entre si e a oferecer um funcionamento perfeito? Foi eliminada a complexidade do design do sistema?

O sistema foi projetado com interfaces intuitivas e simples e com funes de administrao proativa? O sistema tem capacidade de admitir e administrar sem problemas as mudanas constantes sem se produzirem erros humanos?



TCO

AGILIDADE: Vetor de performance N 2 A agilidade pode ser definida como a capacidade de um sistema para se

adaptar mudana. Adaptar-se s mudanas pode significar muitas coisas;

significa contar com sistemas que possam ser instalados dentro dos prazos

projetados, em especial quando se trata de projetos com limitaes temporais

(velocidade de implementao); significa contar com escalabilidade de tamanho para satisfazer as necessidades de um negcio que cresce e, ao mesmo tempo, reduzir ao mnimo o

desperdio que implica o superdimensionamento; e significa a capacidade de permitir a rpida incorporao das

mudanas cada vez mais numerosas que exigem as necessidades de informtica de um negcio (capacidade de

reconfigurao). Muitas das grandes empresas de hospedagem de equipamentos de informtica so um exemplo de um tipo de negcio que no deu certo pela falta de agilidade. Essas empresas investiram enormes quantias para

desenvolver a infra-estrutura slida e de alta segurana que pensaram que iriam precisar seus clientes em potencial

para abrigar seus equipamentos crticos de TI. Como seus sistemas no podiam se adaptar s necessidades dos

negcios em permanente mudana, projetaram suas instalaes em funo do pior caso quanto capacidade.

Houve muitas suposies. Como resultado, foram esbanjadas enormes quantias em infra-estrutura que nunca foi

utilizada e os bolsos ficaram vazios.

A agilidade uma pea chave do quebra-cabeas do valor de negcio, to importante para a determinao final do

dinheiro que deve ser invertido como os outros componentes do valor de negcio. Quando possvel investir na NCPI

considerando as necessidades de um momento dado e com a agilidade requerida para admitir os requisitos futuros

(em lugar de ter que prever o que vai acontecer nos seguintes dez anos), o risco de fazer erros de previso

desaparece e o rendimento do investimento otimizado.

Velocidade de implementao A velocidade de implementao se refere simplesmente a com quanta rapidez pode planejar-se, projetar-se, instalar-

se e pr em andamento o sistema da NCPI. Historicamente, falava-se em anos. A Figura 4 mostra a linha de tempo tpica de projetos desse tipo. Esta extensa linha de tempo surge do fato de que os enfoques tradicionais de sistemas

herdados consideravam um alto grau de personalizao. O processo necessrio para obter maior capacidade inclua

diversos passos importantes nos quais era aplicada a personalizao: uma estruturao inicial, um design construtivo

inicial, um processo de construo em si sumamente personalizado e uma entrada em andamento orientada para a

integrao de uma quantidade de equipamentos que no foram especificamente projetados para serem integrados em

forma adequada.


Figura 4 Linha de tempo tpica de 400 dias para a implementao de sistemas de NCPI herdados

Com as exigncias atuais dos negcios que avanam num ritmo vertiginoso, esta inflexvel linha de tempo

inadequada no melhor dos casos e terrvel no pior. As empresas precisam de centros de dados que possam ser construdos em poucos meses, no anos.

Outra questo relativa aos tempos que certamente resulte familiar para muitos administradores de centros de dados

a das demoras nos projetos causadas por repetidas tentativas de predizer o futuro. Ao eliminar o tempo e os recursos necessrios para considerar altos nveis de capacidade e densidades antes do requerido, podem encurtar-se as linhas

de tempo dos projetos.

Escalabilidade Quando as verbas no fluem livremente (como acontece na maior quantidade de casos), a escalabilidade chave

para atingir agilidade. Na mdia, os centro de dados tem muito mais infra-estrutura do que a necessria. Segundo

pesquisas realizadas, os centros de dados tpicos de hoje usam menos de 50% da capacidade de sua infra-estrutura.

Na verdade, de acordo com a Data Center Power Requirements: Measurments from Silcon Valley, tese escrita por

J.D.Mitchell-Jackson e colaboradores, os centros de dados tpicos costumam funcionar aproximadamente a apenas

uma terceira parte da sua capacidade, e 66% no pouco desperdio, em especial se considerado que o

rendimento do investimento para esse projeto poderia ter sido trs vezes maior. Dois teros do investimento poderiam

ter sido usadas em outros projetos da empresa que tivessem maior potencial de rendimento.

Os administradores dos centros de dados no superdimensionaram a infra-estrutura com o intuito de desperdiar

recursos. Fizeram isso porque tinham que considerar o pior dos casos em termos de capacidade, com base na anlise

das necessidades de negcios futuras, mesmo sem saber com certeza o que aconteceria alm de 3 ou 4 anos. At

pouco tempo atrs, a alternativa ao enfoque citado tinha conseqncias ainda mais negativas, j que consistia em

projetar uma infra-estrutura menor que a necessria e no poder aumentar a capacidade sem gerar interrupes e

Avaliao de necessidades

"Tenho mais capacidade"

"Preciso de mais capacidade"

Concepo dodesign

Design construtivo

Entrada em andamento

Operao

1-2 meses

3-4 meses - 1 ms

Partes, aplicaes e

servios personalizados

Construo7-8 meses


enormes custos para o negcio. No Relatrio interno da APC N 37, Como evitar os custos que ocasiona o

superdimensionamento da infra-estrutura dos centros de dados e das salas de gesto de redes, tratada em maior

detalhe a importncia do dimensionamento adequado.

Capacidade de reconfigurao Vamos tomar como exemplo a empresa de hospedagem de equipamentos que projetou 50% de sua infra-estrutura

com fornecimento de CC e 50% por CA, para saber depois que 99% de seus clientes iam precisar de CA. O

investimento em CC se tornou uma perda quase total devido falta de agilidade. Pensemos agora no presente. O que

teria acontecido se a mesma empresa de hospedagem de equipamentos tivesse podido projetar uma infra-estrutura

que considerasse apenas aquilo que precisavam seus clientes em um dado momento, e reconfigurar os sistemas

segundo o que fosse necessrio para satisfazer diferentes densidades de potncia e diferentes nveis de redundncia

(nveis de disponibilidade segundo objetivos), e para oferecer compatibilidade com diferentes tenses e tipos de

plugues, sem ter que desmantelar o centro de dados?

Imaginemos outra empresa que projetou e construiu um centro de dados, e que depois da entrada em andamento,

soube que devia deslocar a infra-estrutura para um outro estado. Quando se usam sistemas herdados, a maior parte

dos recursos em que se investiu no podem ser deslocados, pelo qual, afinal, gera-se um enorme impacto financeiro

para o negcio, dado que necessrio um importante segundo investimento para o novo estabelecimento. Os

sistemas portteis que permitem seu deslocamento e realocao podem representar um importante aumento da renda

lquida de uma empresa.

Rol de comparao de fatores relativos agilidade Na Tabela 2 includo um rol de fatores relativos agilidade que comumente influenciam no valor de negcio e com freqncia no so considerados. Como no caso dos fatores relativos disponibilidade, espervel que a

implementao bem-sucedida de uma NCPI considere estes aspectos. Com as vertiginosas e mutveis condies de

negcios de hoje, o sucesso de uma empresa implica um sim a todas as questes relativas agilidade que so

includas a seguir.

Tabela 2 Rol de fatores relativos agilidade

Fator relativo agilidade possvel construir um novo centro de dados em dias em vez de meses ou anos?

Pode se acrescentar capacidade adicional ao sistema de NCPI existente em pouco tempo? Poderia ser dobrada a capacidade no ms seguinte?

possvel instalar a NCPI do centro de dados com um mnimo de trabalho no estabelecimento?

possvel deslocar uma porcentagem importante da infra-estrutura se for necessrio realoc-la?

possvel deslocar e realocar o centro de dados em meses em lugar de anos?

possvel contar com componentes de NCPI redundantes (disponibilidade conforme objetivos) para uma parte do centro de dados?

possvel trocar um tipo de plugue em minutos durante atualizaes de componentes de TI?

possvel escalar os tempos de autonomia com apoio medida que mudam as necessidades?


Servios17%

Eletricidade19%

Equip. de sist. de energia

36%

Espao9%

Melhoras

Equip. de refrig.

8%

Racks3%


TCO

TCO: Vetor de performance N 3 Para a maior parte dos gerentes ou administradores o conceito de Custo

Total de Propriedade ou TCO claro; faz referncia a dinheiro gasto e

muito tangvel. O TCO associado com um centro de dados particular

depender do tamanho da infra-estrutura. No entanto, possvel expressar

o custo total de maneira tal que resulte til com independncia do tamanho

do centro de dados. Uma forma em que possvel expressar a necessidade de TCO considerar o custo total de

propriedade por rack ao longo da vida til do centro de dados. Um valor habitual para o custo da NCPI por rack

durante a vida til do centro de dados US$100.000. Este montante representa um investimento importante

(comparvel ao custo do investimento em equipamentos de TI), e por isso que os administradores e gerentes

compreendem o valor que eles recebem por esse custo.

O TCO no compreende apenas o investimento inicial em componentes da NCPI, mas todos os outros custos

associados com operar e manter esse investimento durante a vida til do centro de dados (que costuma ser de entre

10 e 15 anos). Deve ficar claro que no competitivo mundo de negcios de hoje, o TCO, e no o custo inicial isolado,

que gera o verdadeiro valor de negcio. Na Figura 5 mostrada uma diviso de custos tpica para centros de dados implementados usando os sistemas tradicionais.

Figura 5 Diviso de TCO para sistemas tradicionais

Destes custos, cerca de 50% corresponde a gastos operacionais e o outro 50%, a gastos de capital. E desse total,

uma porcentagem importante (aproximadamente 30%) costuma ser desperdiada devido ao planejamento deficiente e

s ms decises de design.

O superdimensionamento o fator principal no que diz respeito ao excesso de TCO. Como resultado, gera-se grande

desperdio de custos, que incluem o custo de capital, o custo operacional e, especificamente, o custo de energia. Em mdia, mais de 50% da capacidade de NCPI instalada desperdiada. Mesmo que a incerteza seja a principal


causa de tanto desperdio, a soluo no pode consistir exclusivamente em limitar os projetos. Sem dvida, h casos

em que a carga real com o tempo equiparada com a carga esperada ou inclusive a supera, e a insuficiente

capacidade de um centro de dados pode ter conseqncias nocivas mais importantes que o superdimensionamento. O

verdadeiro segredo para obter um TCO otimizado consiste na implementao de uma soluo de NCPI que inclua a

escalabilidade no seu design de modo a que a infra-estrutura possa ser dimensionada adequadamente para satisfazer

as necessidades existentes a qualquer momento da vida til do centro de dados. Ningum quer ser responsvel no

caso de um centro de dados que foi implementado com um megawatts de capacidade mas que nunca teve uma carga

superior aos 300 kW. No Relatrio interno da APC N 6, Como determinar o custo total de propriedade da infra-

estrutura dos centros de dados e das salas de servidores e redes, analisado um mtodo para medir o TCO e so

sugeridas estratgias para minimizar os custos correspondentes.

Custos de capital O gasto de capital, tambm denominado CAPEX (em ingls), o dinheiro que gasta uma empresa para adquirir ou

atualizar imveis, unidades e equipamento, com a expectativa de obter benefcios com seu uso aps um longo perodo

de tempo (mais de um ano). Esses custos se encontram sujeitos a depreciaes por seu perodo de vida til esperada

e a tratamentos fiscais especiais. O custo de capital de um projeto de NCPI um gasto muito real e mensurvel. Inclui

o custo dos equipamentos da NCPI, bem como os custos associados com o design e a instalao desses

equipamentos. A escalabilidade da infra-estrutura representa a maior oportunidade, com independncia de qualquer

outra, para otimizar (reduzir) esse custo de capital. O fato de que a capacidade responda carga real evita

importantes superinvestimentos em capital ( possvel reduzi-los at trs vezes). Outra forma de reduzir o CAPEX

diminuindo a mo de obra tcnica requerida. Implementar uma soluo que minimize as tarefas necessrias no

estabelecimento durante a instalao reduz o custo inicial de mo de obra.

Custo operacional O custo operacional, tambm denominado OPEX (em ingls), compreende todos os custos associados com a

manuteno de um negcio. O custo operacional para a implementao de uma NCPI inclui o pessoal de operaes

que se ocupa da NCPI, bem como os custos de treinamento, manuteno e reparaes. O custo de energia tambm

um custo operacional, mas foi separado para fazer questo no grande impacto que ele tem no valor de negcio.

importante considerar o nvel de manuteno preventivo que admite o sistema, j que essa capacidade permite

reduzir a necessidade de tarefas de manuteno programadas (assim no s se reduzem os gastos mas o risco de

incorporar defeitos). O nvel de servios que precisa um sistema tambm depende em grande parte de sua

complexidade e do grau de personalizao. A quantidade e tipo de reparaes tambm dependem da natureza do

sistema. Os sistemas modulares oferecem maiores possibilidades para a manuteno pelo usurio e a substituio de

componentes danificados, enquanto que os sistemas personalizados herdados exigem procedimentos de reparo mais

invasivos no estabelecimento.

Quanto mais complexo e personalizado for um sistema, maior ser o esforo de design e o tempo de preparao

requerido no estabelecimento e, afinal, maior a quantidade de pessoal extremamente especializado que


necessrio para lhe oferecer suporte. Isto costuma implicar maior gasto com treinamento para que os funcionrios

adquiram as competncias necessrias para operar os sistemas de maneira adequada.

Custo de energia O custo da eficincia representa o maior potencial para economizar em TCO. Um sistema de No-Break

superdimensionado menos eficiente e requer muito mais energia para funcionar do que um sistema dimensionado

em funo da carga. Isto devido a que as eficincias operacionais melhoram de maneira drstica medida que a

carga real se aproxima da carga projetada.

Nos sistemas de No-Break redundantes, o tamanho dos mdulos redundantes tambm influi na eficincia. Isto assim

porque em uma configurao N+1 tpica, a carga compartilhada entre os diferentes mdulos. Vamos tomar como

exemplo uma carga de 80 kW de um centro de dados. Se o sistema de No-Break foi projetado com quatros sistemas

de 20 kW para oferecer suporte carga e um sistema de 20 kW adicional para oferecer redundncia, a carga de 80

kW seria compartilhada entre os 5 sistemas. Em outras palavras, cada No-Break ofereceria suporte a 16 kW, ou 80%

da capacidade. Este sistema tambm poderia ser projetado com dois sistemas de 80 kW, em cujo caso cada um deles

funcionaria a 50% de sua capacidade. No exemplo, o primeiro design ofereceria muito mais eficincia, pelo qual

diminuiria o custo de energia.

As tecnologias escolhidas para a NCPI podem ter um impacto enorme nos custos de energia. Os sistemas de No-

Break tradicionais, por exemplo, s oferecem cerca de 85% de eficincia com nveis de carga de 50%. As novas

tecnologias on-line, como os sistemas de No-Break com converso Delta, mantm uma eficincia de 93% ou superior

com baixos nveis de carga, como os mencionados. Dado que na maioria das reas dos Estados Unidos os custos

eltricos superam amplamente os US$0,10 por kW/hora, esta maior eficincia contribui em grande medida para ter um

baixo custo total de propriedade.

Rol de comparao de fatores relativos ao TCO Na Tabela 3 includo um rol de fatores relativos ao TCO que comumente influenciam no valor de negcio e com freqncia no so considerados. Como no caso dos fatores relativos disponibilidade e agilidade, os aspectos

detalhados a seguir so essenciais para tomar decises financeiras inteligentes com relao NCPI.

Tabela 3 Rol de fatores relativos ao TCO

Fator relativo ao TCO Ao avaliar o projeto, est sendo considerado o TCO em vez do custo inicial isolado? Foi dimensionada de maneira adequada a capacidade da NCPI para otimizar o investimento em capital? Foi otimizada a eficincia eltrica do centro de dados escalando os sistemas em forma adequada? Foram includos no design componentes de NCPI que oferecem altos nveis de eficincia? Foram minimizados os custos de manuteno do centro de dados a longo prazo?


Estratgia para otimizar o valor de negcio No ambiente de negcios de hoje, resulta claro que deve se adotar um novo conjunto de critrios para otimizar o valor

de negcio. Na Figura 6 esses critrios so salientados mais uma vez. A frmula nele includa d como resultado o custo real que afeta o negcio em muitos sentidos, no s em termos de dinheiro, mas de estratgia e planejamento.

Figura 6 A nova equao do valor de negcio

Nos sistemas NCPI herdados que respondiam a um enfoque de estruturao inicial singular e design inflexvel e,

geralmente, superdimensionado, no era possvel desenvolver um sistema que permitisse otimizar os trs vetores de

performance da equao do valor. No era vivel contar com um sistema de alta qualidade (disponibilidade), em um

tempo razovel (agilidade) e a um custo razovel (TCO). Em geral alguma coisa devia ser sacrificada, devia fazer

concesses em alguma das variveis para otimizar as outras duas. Se queria se obter em pouco tempo um sistema

econmico, a qualidade era sacrificada. Se queria se obter em pouco tempo um sistema de grande qualidade, sem

dvida um alto preo devia ser pago. Felizmente, esse antigo paradigma j no existe.

Existe uma estratgia testada para otimizar as trs variveis que do valor de negcio, atravs da padronizao e,

mais especificamente, da padronizao modular. Adotar para o design de sistemas de TI os mesmos enfoques que

para o design de carros, por exemplo, pode aumentar significativamente o valor de negcio da NCPI. Pensemos nos

servidores de antes: para cada servidor era necessrio um tipo de rack diferente, o que gerava incompatibilidade; mas

quando a indstria dos servidores foi padronizada, se tornou possvel o uso de quase qualquer tipo de rack para

qualquer servidor. Este apenas um de muitos exemplos da direo para a qual est se orientando a indstria da

NCPI. No Relatrio interno da APC N 116, Padronizao e modularidade na infra-estrutura fsica para redes crticas,

se descrevem benefcios de grande alcance que podem ser obtidos em relao ao investimento na NCPI mediante a

padronizao e a modularidade.

Concluses A NCPI constitui os alicerces de todo centro de dados. As mudanas no ambiente de negcios da atualidade, em

especial o breve ciclo de atualizaes dos componentes de TI, geram a necessidade de alterar o modo de conceber o

clculo do valor de negcio da NCPI. A nova equao do valor de negcio da NCPI apresentada neste relatrio pode

ser resumida da seguinte forma. A disponibilidade deve ser vista de uma nova perspectiva, levando em considerao

fatores chave, como os relacionados com as pessoas. O custo deve ser considerado de um ngulo diferente: j no

suficiente com a avaliao do custo inicial isolado para tomar decises de negcios; o que verdadeiramente influi no

valor o custo ao longo da vida til da infra-estrutura. E a agilidade um vetor de performance que deve ser

considerado, j que mede em forma direta a capacidade da NCPI para enfrentar necessidades e oportunidades

imprevistas.


TCO


As chaves para atingir um alto valor de negcio a partir deste novo paradigma so a padronizao, a modularidade e a

escalabilidade. necessrio banir da indstria da NCPI o modo de pensar ao estilo da indstria artesanal, segundo o

qual duas infra-estruturas diferentes tm designs totalmente diferentes e conjuntos diversos de problemas singulares.

Os sistemas devem ser modulares e escalveis para satisfazer as mutveis necessidades dos centros de dados,

aumentar os nveis de disponibilidade da infra-estrutura e otimizar o TCO.

Acerca do autor: Wendy Torell Especialista em Disponibilidade na unidade da APC em West Kingston, Rhode Island. Oferece assessoramento aos clientes relacionado com os enfoques cientficos sobre disponibilidade e prticas de design para

otimizar a disponibilidade dos ambientes dos centros de dados. Recebeu o diploma de Bachelor em Engenharia

Mecnica pelo Union College, em Schenectady, NY. Wendy tem uma certificao da ASQ no campo da engenharia

em confiabilidade.


Apndice: elementos da NCPI A NCPI compreende energia, refrigerao, racks e estrutura fsica, segurana e proteo contra incndios, e

cabeamento, alm da administrao e o servio tcnico desses elementos. A confiabilidade das operaes de

informtica de uma empresa depende da NCPI. Como todo alicerce, a NCPI deve ser confivel e, em condies

ideais, invisvel para os olhos, alm de no gerar preocupaes. A seguir inclui-se uma breve descrio de cada

componente da NCPI.

Energia So muitos os elementos que conformam uma infra-estrutura de energia slida; estes incluem todos os sistemas

localizados entre a entrada do servio eltrico do edifcio e as cargas do centro de dados ou rede. Esses sistemas

incluem a distribuio principal, os geradores, sistemas de No-Break e baterias, proteo contra surtos,

transformadores, painis de distribuio e disjuntores.

No Relatrio interno N 4 da APC, Requisitos essenciais do sistema eltrico dos centros de dados de prxima

gerao, so analisados os problemas e desafios que colocam os sistemas de energia tradicionais e apresentado

um conjunto de requisitos necessrios para dar um passo em frente.

Refrigerao Os sistemas de refrigerao requeridos para extrair eficazmente o calor de um centro de dados incluem os

equipamentos de ar condicionado para salas de computadores (CRAC) e todo subsistema associado que permita o

funcionamento dos CRAC, como os chillers, torres de resfriamento, condensadores, redes de dutos, pacotes de

bombas, tubulaes e dispositivos de distribuio por rack.

No Relatrio interno N 5 da APC, Requisitos essenciais para a refrigerao dos centros de dados de prxima

gerao, so analisados os problemas e desafios que colocam os sistemas de energia tradicionais e apresentado


Racks e estrutura fsica H muitos sistemas que poderiam ser considerados parte da estrutura fsica de um centro de dados. Os elementos

mais importantes so os racks de TI que abrigam os equipamentos de TI e os elementos fsicos da sala, como os

forros e pisos falsos (tanto pisos elevados como de lousa de concreto).

No Relatrio interno N 7 da APC, Requisitos essenciais dos racks para os centros de dados de prxima gerao,

so analisados os problemas e desafios que colocam os sistemas de rack tradicionais e apresentado um conjunto de

requisitos necessrios para dar um passo em frente. No Relatrio interno da APC N 19, Nova anlise da

convenincia do piso elevado para as aplicaes de centros de dados, so analisadas em detalhe as razes que

justificavam o uso de pisos elevados no passado e se sugere que j no necessrio o uso generalizado dessa

estrutura nos ambientes de centros de dados.


Segurana e proteo contra incndios Os sistemas de segurana e os de proteo contra incndios so essenciais para manter a integridade, segurana e

disponibilidade do centro de dados. Os subsistemas que so includos nesta categoria so dispositivos que fornecem

segurana fsica em toda a sala e por rack e sistemas para deteco e supresso de incndios. Alguns exemplos de

dispositivos que fornecem segurana fsica so os dispositivos, senhas, cdigos e cartes biomtricos. Os sistemas

para deteco e supresso de incndios incluem detectores de fumaa inteligentes, sistemas para supresso de

incndios com agente limpo e detectores de calor de tipo linear.

No Relatrio interno da APC N 82, Segurana fsica em infra-estruturas de misso crtica, so analisados em maior

detalhe os elementos relacionados com a segurana fsica e so sugeridos procedimentos para otimizar a segurana

da infra-estrutura. No Relatrio interno da APC N 83, Como reduzir o risco de incndios em infra-estruturas de

misso crtica, se descrevem em maior detalhe a deteco, supresso e preveno de incndios, e so apresentadas

as melhores prticas para reduzir o risco de incndios.

Cabeamento A infra-estrutura de cabeamento compreende todos os cabos de dados que integram o centro de dados bem como os

cabos de potncia necessrios para garantir o fornecimento a todas as cargas. As bandejas de cabos e dispositivos

para organizao de cabos so importantssimas para oferecer suporte infra-estrutura de TI, j que ajudam na

reduo das probabilidades de tempo de inatividade devido a erros humanos e superaquecimento.

Administrao A administrao um elemento da NCPI que abrange todos os elementos analisados anteriormente. Para contar com

uma NCPI confivel, importante ter um panorama de todos os componentes da infra-estrutura fsica. A administrao

inclui sistemas como os sistemas de administrao de edifcios (BMS), sistemas de administrao de redes (NSM),

administradores de elementos (como o InfraStruXure Manager da APC) e outros componentes de hardware e software

para monitorao.

No Relatrio interno N 14 da APC, Requisitos essenciais para administrar os centros de dados de prxima gerao,

so analisados os problemas e desafios que colocam os sistemas de administrao de NCPI tradicionais e

apresentado um conjunto de requisitos necessrios para dar um passo em frente.

Servios H uma grande variedade de servios necessrios para oferecer suporte aos sistemas da NCPI ao longo de sua vida

til. Esses servios podem ser classificados em cinco categorias: (1) servios de consultoria e design; (2) servios de

instalao; (3) servios de manuteno e reparos; (4) servios de monitorao; e (5) servios de tratamento de

produtos fora de uso.

No Relatrio interno N 12 da APC, Requisitos essenciais de servios para a NCPI de centros de dados de prxima

gerao, so analisados os problemas e desafios que colocam os servios para NCPI tradicionais e apresentado


Aprinfra-estrutura física para redes críticas (NCPI)

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