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Diretrizes para a Especificação da Densidade de Potência do Data Center Revisão 1 Por Neil Rasmussen White Paper 120 Os métodos convencionais para especificar a densidade do data center são ambíguos e podem levar a erros. Descrever a densidade do data center usando Watts/pé2 ou Watts/m2 não é suficiente para determinar a potência ou a compatibilidade de refrigeração com cargas de computação de alta densidade, como servidores blade. Historicamente, não há uma forma padrão clara de especificar que os data centers apresentarão comportamento previsível com cargas de alta densidade. Uma especificação adequada para a densidade do data center deve garantir compatibilidade com cargas de alta densidade previstas, fornecer instruções precisas para o planejamento e a instalação de equipamentos de energia e refrigeração, impedir o crescimento excessivo e maximizar a eficiência elétrica. Este documento descreve a ciência e a aplicação prática de um método aprimorado de especificação da infraestrutura de energia e refrigeração para os data centers. Sumário Executivo > by Schneider Electric White Papers são parte da livraria de White papers Schneider Electric, produzidos pelo centro científico de data centers Schneider Electric [email protected] Introdução 2 Os diversos métodos de especificação da densidade 2 Estratégias de implantação 8 Modelo 13 Conclusão 19 Recursos 20 Apêndice 21 clique em uma seção para ter acesso a ela Conteúdo

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Diretrizes para a Especificação da Densidade de Potência do Data Center

Revisão 1

Por Neil Rasmussen

White Paper 120

Os métodos convencionais para especificar a densidade do data center são ambíguos e podem levar a erros. Descrever a densidade do data center usando Watts/pé2 ou Watts/m2 não é suficiente para determinar a potência ou a compatibilidade de refrigeração com cargas de computação de alta densidade, como servidores blade. Historicamente, não há uma forma padrão clara de especificar que os data centers apresentarão comportamento previsível com cargas de alta densidade. Uma especificação adequada para a densidade do data center deve garantir compatibilidade com cargas de alta densidade previstas, fornecer instruções precisas para o planejamento e a instalação de equipamentos de energia e refrigeração, impedir o crescimento excessivo e maximizar a eficiência elétrica. Este documento descreve a ciência e a aplicação prática de um método aprimorado de especificação da infraestrutura de energia e refrigeração para os data centers.

Sumário Executivo >

by Schneider Electric White Papers são parte da livraria de White papers Schneider Electric, produzidos pelo centro científico de data centers Schneider Electric [email protected]

Introdução 2

Os diversos métodos de especificação da densidade

2

Estratégias de implantação 8

Modelo 13

Conclusão 19

Recursos 20

Apêndice 21

clique em uma seção para ter acesso a elaConteúdo

Diretrizes para a especificação da densidade de potência do data center

Schneider Electric – Centro Científico de Data Centers White Paper 120 Rev 1 2

A especificação da densidade da potência operacional de data centers e salas de servidores é um desafio cada vez maior enfrentado pelos profissionais de TI. Especificar data centers utilizando densidades tradicionais a 40 - 80 Watts/pé2 (430 - 861 Watts/m2) resultará na incapacidade de implantar de forma confiável os equipamentos de TI de última geração. Especificar data centers a 600 - 1.000 Watts/pé2 ( 6458 - 10764 Watts/m2) que operam densidades de equipamentos de TI de alta densidade das gerações mais recentes resultará em data centers que levam sua potência e tecnologia de refrigeração ao limite, resultando em gastos excessivos, assim como em baixa eficiência operacional elétrica. O problema do planejamento da densidade é agravado pela necessidade de criar um data center para operar durante vários ciclos de atualização da TI, em que a natureza dos futuros equipamentos a serem instalados é desconhecida. O método conhecido para especificar a densidade do data center em Watts/pé2 oferece muito pouca orientação útil para responder a questões críticas enfrentadas pelos operadores de data centers de hoje. Em particular, a especificação da densidade de potência conhecida não responde à principal questão: "O que acontecerá quando um rack implantado exceder a especificação da densidade?" Essa é uma pergunta muito prática porque um data center típico de hoje possui um valor de densidade de 1,5 kW por rack, enquanto os equipamentos de TI comuns possuem uma densidade de potência de 3 a 20 kW por rack. É necessário um novo e mais completo método de especificação da densidade de potência do data center. Um método aprimorado atenderia às seguintes necessidades:

Garantia de compatibilidade com equipamentos de TI de alta densidade

Prevenção contra desperdício de eletricidade, espaço ou capital

Fornecimento de meios de validar planos de implantação de TI para projetar recursos de refrigeração e energia

Este documento tem como objetivo focar em um método aprimorado de especificação da densidade de potência. Criar data centers para implementar fornecimento de energia, refrigeração, racks e gerenciamento de aplicativos de alta densidade é o escopo de muitos outros white papers da Schneider Electric, inclusive o White Paper 46, Estratégias de Refrigeração para Racks e Servidores Blade de Ultra-alta Densidade. A definição da densidade de potência é inconsistente na literatura, o que resultou em uma confusão substancial dentro das comunidades de usuários. A fim de compreender melhor essas definições, considere o data center hipotético de 500 kW ilustrado na Mesa 1:

Introdução

Estratégias de Refrigeração para Racks e Servidores Blade de Densidade Ultra-alta

Link para a fonte White Paper 46

Os diversos métodos de especificação da densidade

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Parâmetros do data center de 500 kW Sistema britânico

Sistema internacional

Energia total consumida pelos equipamentos de TI 500.000 Watts

Espaço total ocupado pelos equipamentos de TI 2.800 pés2 260 m2

Área da sala dos fundos dedicada para a unidade de refrigeração, painel de distribuição etc.

1.400 pés2 130 m2

Espaço total em solo ocupado pelo data center 4.200 pés2 390 m2

Espaço ocupado por gabinete de rack de TI 6,7 pés2 0,622 m2

Quantidade de gabinetes de rack 100

Definição da densidade Cálculo Densidade Explicação O consumo de energia dos equipamentos de TI dividido pela área ocupada por todos os gabinetes de rack de TI

500.000 Watts / (6,7 pés2 x 100 racks)

500.000 Watts / (0,622 m2 x 100 racks)

746 W/pé2

8039 W/m2

Esse método inclui somente a área ocupada pelo rack, não incluindo as áreas de acesso ao redor do rack ou o espaço ocupado por outra Infraestrutura Física do Data Center. Esse método gera valores de densidade muito mais altos do que os outros métodos. Ele é comumente usado por fabricantes de equipamentos.

O consumo de energia dos equipamentos de TI dividido pela área ocupada por todos os gabinetes de rack de TI e seus espaços livres

500.000 Watts / 2.800 pés2

500.000 Watts / 260 m2

179 W/pé2

1923 W/m2

Essa é a definição mais comum usada na literatura.Geralmente é usado um valor de área de 28 pés2 (2,6 m2) por rack. Esse é um método eficaz para determinação dos requisitos de distribuição de energia e refrigeração. Método comumente usado pela equipe de TI.

O consumo de energia dos equipamentos de TI dividido pelo espaço total em solo ocupado pelo data center

500.000 Watts / 4.200 pés2

500.000 Watts / 390 m2

119 W/pé2

1282 W/m2

O espaço total em solo ocupado pelo data center inclui o espaço dos equipamentos de TI e o espaço da sala de instalações de energia e refrigeração. Esse método é válido para o planejamento de espaço em solo, pois inclui o espaço da sala dos fundos que pode consumir um espaço significativo em instalações de alta densidade. Método comumente usado por arquitetos.

O consumo total de energia dos equipamentos de TI e equipamentos de fornecimento de energia e refrigeração dividido pelo espaço total em solo ocupado pelo data center

(500.000 Watts + 295.000 Watts) / 4.200 pés2

(500.000 Watts + 295.000 Watts) / 390 m2

189 W/pé2

2038 W/m2

Essa definição é comumente usada para planejamento de instalações, pois ela usa o espaço total do data center e o consumo de energia total da rede elétrica. Considera-se que os equipamentos de refrigeração utilizem 265 kW, incluindo ineficiência, além de 30 kW de ineficiência do sistema de energia.

O consumo de energia do rack

500.000 Watts/100 racks

5 kW por rack

Essa definição é calculada com base em cada rack, o que elimina muito da variação ao definir a densidade de potência.

Mesa 2 Diferentes definições para a densidade de potência do data center fornecem diferentes valores quando aplicadas ao mesmo data center

Mesa 1 Data center hipotético de 500 kW

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Todas as definições para densidade na Mesa 2 são usadas na literatura publicada e nas especificações. As quatro definições que usam W/pé2 ou W/m2 são ambíguas, a menos que acompanhadas de uma explicação clara sobre o que está incluído na área e o que está incluído na energia. No entanto, os valores publicados para densidade geralmente omitem essas informações. Isso levou a uma enorme confusão no setor e erros comuns na comunicação entre os profissionais de TI e os responsáveis pelo planejamento e construção das instalações. Os dados da Mesa 2 claramente mostram que as especificações da densidade para a mesma instalação podem variar em quase um fator de 8, dependendo da definição de densidade usada. A definição de densidade mais clara é o consumo de energia "por rack". Ela fornece uma orientação clara com relação aos requisitos de energia e refrigeração de um rack (para equipamentos de TI, o consumo de energia elétrica do rack em Watts é igual ao requisito de refrigeração em Watts). Este documento mostrará que o consumo de energia por rack oferece uma outra grande vantagem na especificação da densidade do data center, em outras palavras, é a forma mais eficaz de especificar variações de densidade dentro de um data center. Os data centers reais não apresentam uma densidade de potência uniforme. Alguns racks usam mais energia elétrica e, consequentemente, geram mais calor do que os outros. Racks de painéis de conexão podem usar zero de potência. Racks de servidores blade podem usar 20 kW ou mais de energia. Como parte desse problema está o fato de que os equipamentos de TI ficam constantemente sob refrigeração, o que significa que o consumo de energia de determinados racks estão sujeitos a alterações com o tempo. As especificações de densidade não consideram totalmente essas variações de energia e, à medida que o tempo passa, tornam-se menos eficazes.

Limitações dos métodos convencionais de especificação da densidade Os dois exemplos abaixo ilustram as graves limitações da especificação convencional da densidade: Neste primeiro exemplo, considere o caso de um data center especificado para 50 W/pé2

(538 W/m2). Ao usar a definição de densidade da carga total de TI/espaço total e espaços livres de racks de TI, isso resulta em 1.400 W por rack (50 W/pé2 x 28 pés2/rack). Um data center construído para gerar no máximo 1.400 W de energia e 1.400 W de refrigeração para cada rack atende a esse requisito. Há muitos tipos de equipamento de TI, como servidores blade, que excedem 1.400 W por chassi. Nenhum desses tipos de equipamento pode ser implantado em um data center que tenha um limite definido de 1.400 W por rack. Como resultado, esse data center poderia não ser compatível com muitos tipos de equipamento de TI. Além disso, quando uma baixa carga de energia é aplicada a um rack, como painéis de conexão, a energia subutilizada não fica disponível para os outros racks, já que todos eles têm um limite de energia e refrigeração de 1.400 W. O resultado geral é um data center ineficaz incompatível com muitos tipos de equipamento de TI e que também não pode utilizar de forma eficaz o espaço, a capacidade de energia ou de refrigeração disponíveis do rack. No segundo exemplo, a densidade do data center é especificada rack por rack. Para cada local de rack, a energia e a refrigeração são exatamente especificadas. Um projeto pode ser implementado para atender a essa especificação, e o data center é completamente organizado antecipadamente. Essa é uma situação ideal. Infelizmente, quase nenhum data center real pode fornecer uma especificação exata de energia no nível do rack com antecedência. Em data centers reais, as cargas no nível do rack não podem ser previstas durante o ciclo de vida da instalação. Caso a densidade de implantação de TI real seja inconsistente em relação à especificação original no nível do rack, haverá sérias consequências, incluindo a situação em que uma carga de TI abaixo da especificação da potência do rack é implantada e a energia subutilizada não fica disponível nos outros racks, já que cada rack

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possui um limite de energia e refrigeração especificado. O resultado geral é um data center ineficiente que exige informações sobre implantação de TI futuras, o que geralmente não acontece. Esses dois exemplos são métodos comumente usados para especificar a densidade nos data centers. A especificação geral no nível da sala e a especificação exata rack por rack sofrem sérias limitações práticas, o que resulta em implementações que não atendem às expectativas do cliente. Uma abordagem aprimorada à especificação ofereceria flexibilidade e compatibilidade com relação às cargas de TI e, ao mesmo tempo, maximizaria a eficácia elétrica e a utilização da energia, da refrigeração e do espaço.

Requisitos de especificação da densidade A discussão a seguir sugere vários requisitos para um método aprimorado de especificação de densidade. Os requisitos são: Previsibilidade: A especificação da densidade deve permitir a determinação da

capacidade de energia e refrigeração em qualquer localização do rack para qualquer instalação proposta ou atual de equipamentos de TI.

Aceitar requisitos futuros parcialmente especificados: A especificação da densidade não deve exigir que se conheça a energia exata necessária com antecedência em cada localização dos racks. Na verdade, o equipamento de TI dura somente por uma fração da vida de um data center e é periodicamente trocado por novos e diferentes equipamentos.

Suportar o empréstimo de energia e refrigeração: A energia e a refrigeração disponíveis que não são usadas em um rack específico devem ficar disponíveis para os outros racks.

Minimizar o desperdício: A ineficiência elétrica deve ser minimizada. Energia, refrigeração e espaço disponíveis devem ser utilizados. Os custos de operacionais e de capital devem ser minimizados.

Suportar a implantação gradual: A especificação da densidade deve suportar uma implantação gradual, incluindo o cenário em que diferentes estágios podem usar densidades diferentes e em que os dados para futuros estágios de implantação são desconhecidos antes da implantação.

Embora alguns dos requisitos acima sejam conflitantes, eles podem servir como a base para determinar um método aprimorado de especificação da densidade de potência em data centers.

Opções e limitações práticas Qualquer método prático de especificação da infraestrutura de energia deve abranger as opções e as limitações práticas envolvidas no projeto de um data center. Várias dessas limitações e opções são descritas juntamente com seu impacto na especificação da densidade: Aumentos da distribuição de energia: O custo e a complexidade da distribuição de

energia é uma função não linear da energia. Por exemplo, uma alimentação de energia trifásica de 18 kW não custa três vezes a alimentação elétrica monofásica de 6 kW. Há várias capacidades elétricas ideais para a distribuição de energia de CA devido à utilização de disjuntores associada aos receptáculos e devido à coordenação falha destes disjuntores. Esses problemas e os circuitos de energia ideias são descritos no White Paper 29, Opções de Alimentação de Racks para Alta Densidade. As especificações relacionadas à distribuição de energia devem ser desenvolvidas considerando esses tamanhos ideais de circuito, o que pode variar dependendo da localização geográfica.

Opções de Alimentação de Racks para Alta Densidade

Link para a fonte White Paper 29

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Limitações da distribuição de ar: A distribuição de ar dentro de um data center é um fator fundamental que limita a densidade de potência do rack. Os equipamentos de TI exigem entre 100 e 160 cfm (47,2 - 75,5 L/s) de ar por kW. Muitos data centers têm pisos elevados já existentes ou limitações de altura do teto que restringem a altura de qualquer piso elevado. Nos casos em que o piso elevado fizer parte do sistema de distribuição de ar, há limitações práticas do volume de ar que pode ser movimentado de forma previsível debaixo do piso. Isso limita as densidades de potência média e máxima do rack. Para muitas instalações pré-existentes, isso limita a densidade de potência média prática para cerca de 5 kW por rack. Para ultrapassar essa densidade, devem ser instalados equipamentos de condicionamento e/ou distribuição de ar complementares. Com isso, o custo pode aumentar rapidamente acima de uma densidade de potência crítica, e uma especificação de densidade adequada reconheceria e abordaria essa questão antes que ela se tornasse um problema.

Peso: Algumas instalações têm limites de carga sobre o piso. Isso acontece particularmente em instalações que já possuem o piso elevado. Os equipamentos de TI que alcançam densidades de potência muito altas geralmente também exercem uma grande carga de peso no rack. Em alguns casos, esse é um limite muito prático à capacidade de implantar alta densidade. Em consequência disso, uma especificação de densidade não deveria definir despropositalmente densidades de potência que excedessem o limite correspondente de carga do piso da instalação.

Espaço reservado do piso: Muitos data centers possuem uma área do piso reservada para funções não especificadas para densidade. Tais funções podem incluir armazena-mento de fitas, espaço de trabalho para o operador ou áreas de acesso especial. A consequência disso é que um modelo de especificação de densidade deve reservar essas áreas, e não depende delas fornecer qualquer função relacionada à implementação de refrigeração e energia de alta densidade.

Capacidade de distribuir cargas: A capacidade de distribuir fisicamente os equipa-mentos de TI dentro de um data center é uma opção prática para a maioria dos equipamentos de TI de hoje. Isso acontece devido ao amplo uso de cabeamento de fibra ótica. Em muitos casos, não é necessário ou recomendável implantar equipa-mentos utilizando a densidade máxima que podem oferecer. Os servidores blade e os servidores de 1 U são exemplos de equipamentos de TI de alta densidade que podem ser prontamente distribuídos dentro dos racks a fim de reduzir a densidade. Embora agrupar os racks com servidores blade ou servidores de 1 U pareça otimizar o uso do espaço, em muitos casos, o benefício é ilusório, e os custos associados ao alcance de refrigeração e energia de alta densidade de um rack geralmente excedem muito os custos de consumo de racks adicionais. A consequência é que o modelo da densidade não deve especificar sem fundamento os valores da densidade com base nos recursos dos equipamentos, em vez disso, deve-se considerar a possibilidade de distribuir as cargas a fim de otimizar o custo e a disponibilidade de todo o sistema.

Limitações de espaço reais para um local específico: As limitações de espaço reais em um local específico afetam muito a proposta de valor geral de alta densidade. Nota-se que para muitas instalações específicas existentes que foram criadas para baixa densidade, a implantação de alta densidade alivia a pressão por espaço. No entanto, não há muitos benefícios na compactação do espaço de TI. Por outro lado, há instalações que são altamente limitadas pelo espaço físico, por isso, é extremamente caro ou impraticável obter essa área. Por essa razão, uma metodologia de especificação da densidade deve considerar o valor do espaço e qualquer limitação de espaço.

Perda de espaço para a infraestrutura de energia e refrigeração A infraestrutura de energia e refrigeração consome espaço que poderia ser ocupado equipamentos de TI. Às vezes, os equipamentos de energia e refrigeração são levados para fora do espaço ocupado pelos equipamentos de TI, em uma sala próxima. No entanto, o espaço consumido ainda é real e deve ser considerado como uma perda efetiva na densidade que pode ser alcançada. O espaço ocupado pela infraestrutura de energia e refrigeração pode ser expressa em racks equivalentes, e esse espaço aumenta juntamente com a necessidade de capacidade de energia e refrigeração. Esse efeito é ilustrado na Figura 1.

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0%

20%

40%

60%

80%

100%

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Média Especificada Por Energia do Rack – kW

% d

e es

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vel p

ara

Rac

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I

Projeto não redundante

Energia 2N; Refrigeração N+1

Isso mostra claramente que o espaço que pode ser ocupado pelos equipamentos de TI diminui à medida que a energia média especificada por rack de equipamentos de TI (densidade de potência) aumenta. O eixo horizontal é a média especificada para a energia média por rack na sala. O eixo vertical é a fração dos locais disponíveis do rack na sala que são perdidos devido ao espaço ocupado pela infraestrutura de energia e refrigeração, incluindo UPS, unidades de distribuição de energia e ar-condicionados da sala de computação. A curva mais baixa na Figura 1 representa um sistema de ar-condicionados da sala de computação com energia de caminho duplo (2N) e redundante (N+1). Esse é um esquema típico para aplicações de alta densidade. Observe que para data centers típicos em funcionamento hoje operando a 1,5 kW por rack, aproximadamente 15% de espaço físico é perdido. No entanto, à medida que a especificação da densidade aumenta, há uma perda substancial de espaço. Quando a energia média especificada por rack excede 7 kW, mais de 50% do espaço é ocupado por equipamentos de energia e refrigeração, portanto, não está disponível para os racks de TI. Não importa se a densidade real é muito mais baixa do que a densidade especificada, o espaço será ocupado pelos equipamentos de energia e refrigeração. Isso leva ao princípio básico da alta densidade: Especificar um data center para uma densidade mais alta do que é realmente necessário reduzirá desnecessariamente o espaço disponível para os equipamentos de TI. Esse é um ônus muito alto, além do aumento dos custos e gastos operacionais. Por essa razão, é fundamental que a densidade seja planejada de forma eficaz e, sempre que possível, que os sistemas de refrigeração e energia de alta densidade sejam implantados somente quando necessário.

Subdivisão do espaço em áreas de densidade Os requisitos citados anteriormente estabelecem a clara necessidade de especificar a densidade de potência de formas diferentes em áreas distintas dentro do data center. Isso é necessário para possibilitar a implantação gradual quando a densidade pode variar nos estágios sucessivos. A alternativa, que é especificar todo o data center para a carga máxima futura esperada é completamente impraticável, já que isso aumentará desneces-sariamente os gastos de capital e operacionais por um fator que pode variar de 3 a 8 vezes e reduzir substancialmente a eficiência elétrica. Mesmo quando houver somente uma implantação de estágio único, pode haver vantagens significativas em segmentar um data center em áreas de densidade. Por exemplo, a diferença na densidade entre servidores blade e armazenamento é significativa, e um data center que separa servidores e armazenamento pode obter uma vantagem significativa ao criar zonas

Figura 1 Efeito da especificação média da densidade do rack na fração do espaço disponível para racks de TI

Nota: as curvas vistas nesta tabela são resultado de fórmulas mostradas no Apêndice.

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distintas com diferentes especificações de densidade, mesmo que a carga de energia total do data center não mude. Se a distribuição dos locais dos racks de servidores e de armazenamento for aleatória e não for conhecida com antecedência, os sistemas de distribuição de energia e refrigeração devem ser ajustados para oferecer densidade máxima em qualquer local. No entanto, se uma zona de densidade mais baixa para os sistemas de armazenamento for definida com antecedência, os sistemas de distribuição de energia e refrigeração podem ter sua capacidade reduzida para a zona em questão. A vantagem seria reduzir os gastos de capital e operacionais, juntamente com a eficiência elétrica aprimorada. As áreas de densidade dentro de um data center podem ser definidas em um espaço físico dividindo os racks em diferentes zonas. No entanto, propõe-se como uma prática recomen-dada que as divisões de área não sejam arbitrárias, mas sempre sejam definidas por corredores, onde um corredor deve ser um grupo de racks de qualquer tamanho organizados lado a lado. A opção de definir as áreas de densidade por corredores é a unidade preferida porque: Muitas arquiteturas de distribuição de energia de rack são baseadas em corredor

Muitas arquiteturas de distribuição de refrigeração de rack são baseadas em corredor

Isso significa que o corredor será o nível preferido e mais econômico para definir os requisitos de densidade e o incremento preferido de implantação. Por essa razão, o objetivo deste documento focará no corredor como o nível no qual as variações de densidade para as zonas são definidas. Os requisitos de especificação da densidade devem abranger as cargas de TI que mudam com o tempo e também as implantações graduais. Deve-se considerar a possibilidade de a infraestrutura de energia e refrigeração mudar com o tempo e como isso poderá acontecer. É válido supor que os equipamentos de distribuição de ar e de energia existentes mudarão em resposta às alterações das cargas de TI. As mudanças nesses sistemas, como operação em circuitos elétricos ou encanamentos em uso, podem exigir ou representar risco de tempo de inatividade a grupos de racks ou, até mesmo, todo o data center. É comprovado que erros humanos são as principais causas de tempo de inatividade nos data center e que as mudanças feitas a equipamentos em operação são os principais elementos que contribuem para a ocorrência desse problema. Por essa razão, recomenda-se que os equipamentos de distribuição de energia e refrigeração de um corredor ou zona sejam instalados e não sejam alterados ou reconfigurados durante o período operacional desse corredor ou dessa zona. A implementação prática dessa recomendação é uma estratégia de implantação que pode ser resumida da seguinte forma: Posicione corredores de racks/gabinetes no piso, usando espaçamentos de corredor

padrão

Determine a estrutura da especificação da densidade para um corredor e, então, construa um corredor completo para suportar essa especificação.

Se os equipamentos precisarem ser implantados dentro dos parâmetros da especifi-cação personalizada para um corredor existente não preenchido, eles poderão ser implantados no corredor em questão.

Se os equipamentos precisarem ser implantados a uma densidade substancialmente diferente do que aquela de um corredor não preenchido, não modifique os sistemas de energia e refrigeração para poder implantá-los nele, em vez disso, crie um novo corredor especificamente para alta densidade.

Estratégia de implantação

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Com o tempo, os corredores que preenchidos por poucos equipamentos devem ser totalmente eliminados e reconstruídos com uma especificação de densidade diferente, mais consistente com as necessidades atuais.

Usar essa estratégia é altamente recomendado, pois ela minimiza a chance de erros humanos relacionados à alterações em corredores em funcionamento dentro do data center. Essa estratégia prática e eficaz limita o modelo de especificação da densidade, já que a distribuição de energia e refrigeração de um sistema de corredor não mudará depois da instalação. Observe que há alguns produtos para distribuição de energia e refrigeração no mercado que permitem a reconfiguração da arquitetura desses sistemas sem oferecer risco de tempo de inatividade. Por exemplo, o sistema InfraStruXure permite: Alteração da saída de energia do UPS ao adicionar módulos de conexão automática

Alteração do tipo e capacidade dos receptores em um rack por meio de PDUs de rack de troca a quente

Adição de capacidade de fluxo de ar complementar para um rack por meio de dispositivos de conexão montados em rack

Esse tipo de equipamento proporciona certa flexibilidade após a instalação e é particularmente útil em instalações menores em que a implantação gradual em corredores não é viável.

Densidade máxima x densidade média dentro de um corredor ou zona Embora ter cargas de energia exatamente iguais em todos os racks pudesse simplificar a especificação da densidade, discussões anteriores sugerem que essa é uma meta é impraticável com pouca semelhança com que acontece nas instalações reais. Na verdade, espera-se que as densidade do rack variem entre 0 (painéis de conexão) e 30 kW (servidores blade de alta densidade). Essa variação representa um efeito drástico na natureza da especificação da densidade efetiva. Dentro de um determinado corredor ou zona em que a energia pode rack varia, a energia média do rack será menor do que a energia máxima do rack. A razão principal da energia real máxima para média do rack dentro de um corredor será, portanto, sempre maior ou igual a um. É interessante considerar uma variedade de métodos alternativos para especificar a densidade de potência para a estrutura de um corredor que suportará um conjunto conhecido de racks com vários níveis de consumo de energia por rack. Projete todos os racks do corredor para a máxima densidade. Uma abordagem para especificação da densidade de um corredor é especificar que qualquer um e todos os racks do corredor terão uma densidade de potência e refrigeração capaz de suportar a energia máxima prevista do rack. Nesse caso, a capacidade total de energia e refrigeração deve ser ajustada considerando que todos os racks podem usar a energia máxima. Isso certamente levará a uma estimativa substancialmente maior da capacidade de energia e refrigeração, o que resultará em custos de capital e operacionais mais altos, bem como pouca eficiência elétrica. Esses problemas não acontecerão se o consumo de energia máxima para média por rack dor igual a um. No entanto, os problemas serão agravados se esse consumo dentro do corredor for maior do que 1,5. Além disso, a especificação da energia máxima no pior caso não considera a opção de que as cargas que geraram a energia máxima do rack poderiam ser distribuídas, o que poderia ter reduzido a energia máxima para média por rack. Em geral, especificar a densidade geral do corredor para a energia máxima do rack no pior caso não é ideal, a menos que a razão da energia máxima para média do rack seja próxima a 1, o que raramente acontece nas instalações comuns. Projete todos os racks do corredor para a média. Outra abordagem seria especificar todos os racks com uma densidade de potência média. Como a abordagem anterior,

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esse método simples não é satisfatório, mas por outros motivos. Esse método exige que os equipamentos sejam removidos de qualquer carga do rack que ameace exceder a média até que fiquem iguais ou abaixo da média. Além disso, esse método apresenta uma leve limitação adicional: qualquer rack que tenha uma densidade real abaixo da densidade especificada gera capacidade de energia e refrigeração subutilizada que não pode ser empregada para criar capacidade adicional para outros racks. Isso acontece porque o corredor foi criado somente para fornecer energia e refrigeração para racks até a capacidade média. Considere o seguinte cenário: Um operador de TI deseja implantar um chassi blade de 4 kW em um corredor criado para fornecer 2 kW por rack. Pode-se alegar que é possível redirecionar uma corrente de energia de 2 kW de um rack subutilizado (de disponível) para um chassi blade. No entanto, refrigerar essa carga de 4 kW torna-se questionável porque o sistema de refrigeração não foi projetado para refrigerar racks acima de 2 kW. Além disso, isso resulta em um rack que não pode ser usado porque sua energia foi drenada por um outro rack. Comparar os cenários alternativos acima com os requisitos sugere que um elemento-chave de uma especificação de densidade efetiva seja a razão da energia máxima para média do rack em um corredor deve ser especificado e ser maior do que 1. A escolha de uma razão adequada de energia máxima para média do rack dependerá da variação esperada dentre os racks reais. Essa relação é mostrada na Figura 2 para limites e suposições do projeto do data center típicos:

0%

100%

200%

1 2 3 4

Razão da densidade da máxima para a média especificada

TC

P n

orm

aliz

ado

po

r kW

de

carg

a d

e T

I

Variação de densidade real alta

Nenhuma variação de densidade real

Variação de densidade real típica

A Figura 2 mostra como a especificação da densidade máxima para média do rack afeta o gasto com TCO padronizado1 relacionado à infraestrutura de energia e refrigeração por kW dos equipamentos de TI instalados para três diferentes cenários da real variação da energia do rack. Os dados mostram que quando todos os racks apresentam o mesmo consumo de energia, o TCO é otimizado (mais baixo) quando a razão da densidade máxima para média do rack é igual a 1. Esse efeito é explicado porque especificar a capacidade da densidade de potência máxima adicional adiciona custos com distribuição de energia e refrigeração, mas não adiciona valores quando todos os racks apresentam o mesmo consumo de energia. No entanto, quando a variação de energia dentre os racks reais instalados aumenta, há uma pena substancial quando a especificação máxima para média não aumenta. Isso acontece

1 O gasto de TCO inclui o custo de capital dos equipamentos de energia e refrigeração, além de seu

custo de serviço de 10 anos, espaço e eletricidade. Esses valores variarão de US$ 50.000,00 a US$ 90.000,00 por rack, dependendo do projeto e da utilização fracionária. Os gastos com UPS e refrigeração não são afetados pela razão máxima para média. As variações do TCO são acionadas pelos custos dos sistemas de distribuição de energia e refrigeração.

Figura 2 Efeito da especificação da densidade do rack máxima para média sobre o custo total de propriedade de energia e refrigeração para diferentes graus da real variação de densidade dentre os racks

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devido ao acúmulo da capacidade de energia e refrigeração subutilizada, combinado à necessidade de aumentar o espaço físico de uma determinada carga de TI. Como consequência, a razão da densidade máxima para média do rack maior do que 1 otimiza o TCO para as instalações reais. Isso leva a outro elemento-chave de uma especificação de densidade do data center eficaz: A razão da energia máxima para média do rack dentro de um corredor deve ser de aproximadamente 2 para estruturas comuns, e se a variação da densidade real máxima para média do rack dentro de um corredor for maior do que 2, é recomendada a distri-buição das cargas de TI de densidade mais altas dentre os racks para limitar a razão máxima para média, ou a redistribuição de cargas que ultrapassarem as cargas de outros corredores.

Especificações de densidade com base em normas Quando as densidades de energia máxima para média do rack para um corredor ou zona tiverem sido especificadas, será possível criar um projeto para implementar de forma previsível a especificação. Caso a energia máxima do rack esteja próxima ao valor médio, a implementação será óbvia. No entanto, quando a energia máxima para média do rack dentro de um corredor ficar na ordem de 1,5 ou maior, os desafios e custos de implementação da estrutura aumentarão. O problema de garantir que qualquer rack possa operar com a energia máxima do rack de forma que a energia média não seja excedida pode ser um grave limite nas instalações que usam piso elevado e sistemas de fornecimento de ar. As densidades de potência média e máxima geral que podem ser alcançadas poderão ser aumentadas se uma implantação de densidade com base em normas for permitida dentro da especificação da densidade. Para entender o problema solucionado com especificações baseadas em normas, considere o caso de um corredor instalado em um sistema de refrigeração de piso elevado existente com a densidade de potência máxima para média recomendada do rack de 2. A partir do ponto de vista do sistema de energia, cada rack deve receber a distribuição de energia com a densidade máxima do rack, mas fornecida por uma PDU ou UPS ajustadas para a densidade média do rack multiplicada pelo número de racks de TI. Isso é simples de implementar. No entanto, a partir da perspectiva da refrigeração, cada rack não tem um sistema de distribuição de ar bem-definido ajustado a 2x a densidade da média do rack. Os racks que operam a uma densidade acima da média deve emprestar a capacidade subutilizada dos racks adjacentes que operam abaixo da densidade média. No caso do piso elevado que limitou a capacidade do fluxo elevado, isso significa que separar racks de alta densidade dos outros racks do corredor reduz de forma significativa a sobrecarga local do sistema de distribuição de refrigeração. Se uma especificação incluir a capacidade de estabelecer regras relacionadas à localização dos racks de alta densidade dentro corredor, as densidades máxima e média mais altas poderão ser ativadas dentro dos limites do sistema. Um exemplo de uma simples regra seria a de que um rack pode exceder somente a potência nominal média até o valor do consumo médio dos racks adjacentes que estiver abaixo da média. Regras mais sofisticadas podem ser usadas para maximizar a densidade de potência previsível que pode ser atingida em uma determinada instalação, e essas regras podem ser implementadas no sistema de gerenciamento de energia e refrigeração.2

Opções de especificação da densidade para futura expansão Muitos data centers não são construídos em sua totalidade de uma só vez, mas evoluem e crescem com o tempo. Nesses casos, não é recomendável ou prático especificar a densidade

2 A implementação das regras de densidade de refrigeração dentro de um sistema de gerenciamento

está sujeita a patentes pendentes da Schneider Electric

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antecipadamente para corredores ou zonas ainda não planejados. Qualquer método prático de especificação da densidade do data center deve abranger requisitos futuros para os quais é difícil prever a densidade, além de preservar as opções de densidade futuras na medida do possível. De forma ideal, os gastos e compromissos relacionados à implantação da infraestrutura de energia e refrigeração são adiados pelo tempo que for necessário. Além disso, a expansão posterior do data center não comprometerá a disponibilidade dos equipamentos de TI que já estiverem em operação. Uma opção comumente usada é a criação de toda a infraestrutura de energia e refrigeração antecipadamente para suportar uma densidade de potência predefinida. Isso oferece a seguinte vantagem: a pré-instalação desse equipamento garante que, durante as implantações futuras de TI, não será necessário executar grandes trabalhos na rede elétrica do data center em operação. No entanto, essa abordagem oferece muitas grandes perdas financeiras, incluindo: A densidade futura de TI excede a densidade da infraestrutura de energia e refrigeração

e, portanto, não pode ser implantada de forma eficaz

A densidade futura de TI é menor do que a densidade da infraestrutura de energia e refrigeração e, portanto, há grande desperdício de investimentos com a infraestrutura

A instalação expande ou a expansão é obrigada a acontecer em outro local devido a regulamentações ou outros problemas corporativos, resultando assim em grande desperdício de investimentos com infraestrutura

A carga de curto prazo no data center é muito menor do que a calculada para a infra-estrutura de energia e refrigeração, o que leva a uma grande queda na eficiência elétrica e custos significativos e desnecessários com eletricidade

A instalação antecipada da infraestrutura de energia e refrigeração atual gera custos desnecessários com contratos de manutenção e equipamentos

Um modelo eficaz para especificar a densidade evitaria esses problemas suportando uma abordagem de planejamento e implementação de uma infraestrutura modular e escalável de energia e refrigeração. Tal arquitetura teria como base a instalação inicial de recursos elétricos principais, como recursos de energia e refrigeração no nível da zona ou do corredor, em conjunto com a instalação futura de uma infraestrutura cara de energia e refrigeração, como sistemas de UPS, PDUs, racks, distribuição de energia dentro do corredor, ar condicionados e equipamentos de distribuição de ar. A densidade específica a ser suportada dentro de uma zona ou corredor seria uma decisão adiada até o momento da implantação, e a infraestrutura de energia e refrigeração seria implantada em um corredor com base em corredores. O sistema InfraStruXure é um exemplo prático dessa arquitetura. Essa discussão leva a outro elemento-chave de um método de especificação de densidade proposto: Os corredores ou zonas de um data center que serão implantados futuramente devem ser planejados para o pior caso de valor de alta densidade, e o cabeamento e a tubulação de alimentação principais devem ser instalados antes para suportar essa densidade. Porém, a real opção do equipamento de energia e refrigeração para corredores deve ser adiada até que a implantação da densidade e o plano sejam definidos. Assim, os principais acionadores de custo da infraestrutura de energia e refrigeração são ajustados para a aplicação real e implantados no momento e no local necessários. Isso reduz muito os custos de capital e operacionais, e resulta em um data center muito mais econômico.

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Agora, é possível criar um modelo para a especificação da densidade de potência que atende aos requisitos identificados anteriormente e que abrange as várias limitações práticas. O modelo inclui os seguintes elementos-chave: É criada uma disposição física do data center com base em corredores de racks

e gabinetes

Para cada corredor, são exigidos os dados da Mesa 3

Dados Unidades Descrição Principal uso

Nº de locais de rack #

O número de locais de rack em um corredor. Inclui todos os locais, alguns dos quais podem acabar sendo ocupados por equipamentos de energia e refrigeração, dependendo da arquitetura

Para determinar o requisito total de energia e refrigeração para o corredor

Média do rack no corredor kW/rack

A densidade de potência média por rack exibida pelos racks de TI em um corredor específico. Deve ser especificada para cada rack na sala

Para determinar os requisitos de potência em massa e de distribuição de ar para um corredor

Máxima do rack no corredor kW/rack

A densidade de potência máxima por rack exibida por qualquer rack dentro de um corredor específico. Deve ser especificada para cada rack na sala

Para determinar o design do sistema de distribuição de energia e refrigeração no nível do rack

Para que corredores sejam implantados futuramente, devem ser especificados valores

máximos realistas da energia média e máxima do rack. Além disso, deve-se entender que esses valores podem ser reduzidos antes da implantação somente com uma pequena desvantagem, a de superdimensionar o cabeamento e a tubulação de alimentação principal.

A partir das informações acima, os dados na Mesa 4 podem ser calculados

Modelo

Mesa 3 Dados necessários no nível do corredor

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Dados Unidades Descrição Principal uso

Total de racks de TI disponíveis #

O número de racks de TI disponíveis no planejamento, líquido de qualquer local de rack alocado para a infraestrutura de energia e refrigeração

Determinar o espaço total de rack de TI para energia disponível para fins de planejamento

Requisito total de energia de TI inicial kW A carga total de TI inicial, exceto implantações futuras,

que os sistemas de energia e refrigeração devem suportar

Determinar o tamanho imediato da infraestrutura de energia e refrigeração e os investimentos necessários

Requisito total de energia de TI final kW A carga final de TI do pior caso que os sistemas

de energia e refrigeração devem suportar

Determinar o tamanho da infraestrutura dos principais sistemas, incluindo painel de distribuição de energia, cabeamento e tubulação de refrigeração

Densidade de potência máxima kW/rack A densidade de potência mais alta dentro de qualquer

corredor Estabelecer a arquitetura de distribuição de refrigeração

Densidade de potência média do data center kW/rack O atributo de resumo da densidade para o data center

Permitir a conversão para outras métricas comuns, como W/pé2 ou W/m2. As conversões estão sujeitas a seleção da definição da Tabela 2

O problema mais complexo na definição da densidade por meio desse método é a determinação dos locais dos racks necessários para a infraestrutura de energia e refrigeração e que não ficam, portanto, disponíveis para os equipamento de TI. Um valor 1 de um local de rack consumido pela infraestrutura de energia e refrigeração para cada 15 kW da carga de TI é um valor guia razoável para estimar a densidade. Esse valor tem como base o requisito médio de energia e refrigeração, incluindo espaços livres, o que acontece nas instalações de data center de 1N e 2N existentes. O valor exato dependerá da arquitetura de energia e refrigeração escolhida, limitações de espaço e das diretrizes fornecidas pelo fornecedor do sistema. Por exemplo, no caso do sistema InfraStruXure do data center, a Schneider Electric fornece ferramentas de planejamento auxiliadas por computador que realizam esse cálculo para cada design de sala.

Diretrizes práticas para uso O uso do modelo descrito para especificação da densidade não garante sozinho o design ideal da sala. As opções do usuário em relação à disposição da sala, a própria escolha da sala e as estimativas do usuário para os requisitos de densidade podem afetar o desempenho da instalação final. No entanto, o uso do modelo oferece muitos benefícios, incluindo: Fornecimento de uma descrição mais completa e precisa da densidade do data center

em comparação com outros métodos de especificação comumente usados

Data centers criados de acordo com a especificação apresentarão um desempenho previsível

O modelo é tão específico que os custos, incluindo custos de capital e operacionais, podem ser rapidamente estimados, o que acelera o ciclo de planejamento e permite uma análise de cenário alternativo

Ele suporta um sistema de implantação de data center modular escalável, o que pode reduzir substancialmente o TCO e melhorar a eficiência elétrica

Mesa 4 Dados da densidade calculada

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Aplicações práticas do método de especificação de densidade incluem: Comparação do TCO associado a locais de data center ou salas alternadas

Como estimar custos associados ao aumento da densidade em um data center planejado ou já existente

Fornecer uma especificação que claramente defina especificações de densidade de uma forma abrangente para usuários de TI, operadores e fornecedores de sistemas de data centers estabelece as mesmas expectativas

A implementação desse método de especificação de densidade em ferramentas de planejamento do data center auxiliadas por computador podem facilitar e automatizar o processo de especificação e planejamento.

Exemplo de uma especificação de data center Um exemplo ilustra como o modelo pode ser usado para especificar um data center real. Nesse caso, uma sala contém um projeto de consolidação de servidor. Todos os sistemas de refrigeração, distribuição de energia e UPS devem estar localizados na sala, mas atualmente não existem. Em função da sala principal, não há piso elevado ou não é viável tê-lo. Uma combinação de equipamentos de rede deve ser implantada, incluindo servidores blade, servidores de montagem em rack, equipamentos para armazenamento e funcionamento em rede. Os servidores blade devem permanecer no mesmo local, não devem ser separados. Estima-se que o requisito atual preencha somente metade da sala disponível. O restante da sala deve ser reservado a uma densidade 20% mais alta do que a densidade implantada atualmente, com a capacidade de suportar pelo menos três racks de futuros servidores blade, com consumo estimado de 25 kW por rack. O requisito de disponibilidade é para um sistema de refrigeração e energia não redundante. A sala esquematizada é mostrada na Figura 3, juntamente com uma proposta de disposição de racks, resultando em um total de 41 racks na sala. Está definido que os corredores 1,2 e 3 serão implantados imediatamente, e que os corredores 4, 5, 6 e 7 serão implantados posteriormente. Uma revisão da implantação atualmente planejada permite atribuir alguns equipamentos com consumo de energia semelhantes aos corredores com a finalidade de reduzir sua razão máxima para média, e alocar os servidores blade no mesmo lugar, como exigido no corredor 2. A especificação do nível dos corredores 1, 2 e 3 é exibida na Mesa 5.

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Figura 3 Disposição de planta baixa para o data center proposto, com a disposição dos racks proposta (Imagem do software InfraStruXure Build-Out Tool)

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Dados Unidades Corre-dor 1

Corre-dor 2

Corre-dor 3

Corre-dor 4

Corre-dor 5

Corre-dor 6

Corre-dor 7 Total

Nº de locais de rack # 7 7 7 5 5 5 5 41

Média do rack no corredor

kW/rack 2 5 3 4 4 4 4 3.7

Máxima do rack no corredor

kW/rack 4 15 6 15 15 15 15 15

A partir dessas informações, a densidade média da primeira implantação pode ser calculada para ser (2*7+ 5*7+ 3*7) / 21 = 3,3 kW por rack. Se os corredores adicionais forem planejados a uma densidade 20% mais alta (sem especificar os detalhes dos corredores), a densidade média do data center total poderá ser calculara para ser (2*7+ 5*7+ 3*7+ 4*5+ 4*5 + 4*5+ 4*5) / 41 = 3,7 kW por rack. Especificar os corredores futuros não definidos com um valor alto de densidade máxima de 15 kW oferece flexibilidade significativa com relação às alterações mais recentes feitas ao planejamento dos corredores. A Mesa 5 ilustra essas especificações futuras para os corredores 4, 5, 6 e 7. A única consequência de definir valores máximos altos em corredores futuros é que o fornecimento principal de energia e refrigeração é dimensionado de forma conservadora. Usando a Figura 1, uma estimativa primária do espaço final ocupado pelos equipamentos de energia e refrigeração será 30%, a uma densidade média do rack de 3,7 kW, o que é equivalente a 13 racks (30% x 41 racks). A partir disso, o número total final de racks de TI disponíveis, com base na especificação da densidade, será de 70% ou 28 racks. A especificação da densidade para nosso projeto de consolidação de servidor consiste na Mesa 5, juntamente com os valores calculados da Mesa 6.

Mesa 5 Dados da densidade do corredor para o data center proposto

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Dados Valor Unidades

Total de racks de TI disponíveis 28 # Parte do espaço no data center é consumido pelos equipamentos de energia e refrigeração

Requisito total de energia de TI inicial 47 kW

A instalação inicial dos equipamentos de energia e refrigeração deve suportar pelo menos 47 kW de carga de TI. Usando a Figura 1, com base na densidade dos corredores 1, 2 e 3, os números dos espaços de racks de TI disponíveis são 6, 4 e 5 respectivamente (6 x 2 kW/rack + 4 x 5 kW/rack + 5 x 3 kW/rack = 47 kW)

Requisito total de energia de TI final 104 kW

O restante dos equipamentos de energia e refrigeração é reservado até que os corredoresrestantes sejam definidos, mas a infraestrutura de serviço público, que inclui painel de distribuição e tubulação de refrigeração, deve ter o tamanho adequado para suportar a carga final de TI de 104 kW (28 racks de TI x 3,7 kW/rack = 104 kW)

Densidade de potência máxima 15 kW/rack

A refrigeração a essa alta densidade restringe as opções disponíveis e aumenta o custo.Uma outra alternativa para distribuir essas cargas máximas deve ser levada em consideração antes de comprometer o planejamento a essa densidade

Densidade de potência média do data center

3.7 kW/rack Esse data center, como especificado, tem mais do que duas vezes a densidade do data center médio existente. Menos de 2% dos data centers atualmente alcançam essa densidade

A partir desse ponto, pode ser feito um projeto. A próxima etapa seria estabelecer os locais reais dos equipamentos de refrigeração e energia com base na natureza dos equipamentos e o projeto do sistema. Esse processo tem como base modelos matemáticos complexos de equipamentos específicos, juntamente com regras de otimização e preferências de clientes. Esse processo é exclusivo para diferentes fornecedores de equipamentos de energia e refrigeração e não será discutido aqui. De forma ideal, o projeto deve somente exigir os equipamentos de refrigeração e energia necessários na implantação inicial, mas deve antecipar e facilitar a instalação desses equipamentos futuramente a fim de atender ao plano de implanta-ção futuro parcialmente especificado. Por exemplo, ao garantir que durante a primeira fase de implantação, o cabeamento elétrico e a tubulação de refrigeração sejam pé-instaladas para futuros racks. Embora os corredores futuros estejam atualmente especificados com os valores médios da densidade de rack máxima, esses valores podem ser alterados a qualquer momento antes da futura implantação, desde que a energia total de toda a área não exceda o valor atualmente planejado.

Mesa 6 Dados calculados no nível da sala para o o data center proposto

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Os métodos convencionais usados para descrever a densidade do data center são primitivos, incompletos e ambíguos. Esses métodos consagrados não são capazes de fornecer uma orientação de planejamento que garanta um desempenho de energia e refrigeração previsível para o data center com a alta densidade de potência dos equipamentos de última geração. Este documento descreve os requisitos para a especificação de densidade e apresenta um novo método para isso. Esse método fornece especificações acionáveis que claramente interligam os requisitos entre a equipe de TI e os designers de instalações, além de facilitar a criação de data center previsíveis, econômicos e eletricamente eficientes.

Conclusão

Neil Rasmussen é vice-presidente sênior de Inovação da Schneider Electric. Ele estabelece os rumos de tecnologia do maior orçamento de P&D do mundo dedicado à alimentação, à refrigeração e à infraestrutura de racks para redes essenciais. Neil detém 19 patentes relacionadas à infraestrutura de alimentação e refrigeração de alta eficiência e alta densidade para data centers, e já publicou mais de 50 white papers relacionados a sistemas de alimentação e refrigeração, muitos deles publicados em mais de 10 idiomas, mais recentemente com foco na melhoria da eficiência energética. Ele é um palestrante internacionalmente reconhecido em matéria de data centers de alta eficiência. Atualmente, Neil está trabalhando para promover a ciência das soluções de infraestrutura do data center de alta eficiência, alta densidade e dimensionáveis, além de ser arquiteto principal do sistema APC InfraStruXure. Antes de fundar a APC em 1981, Neil obteve seus diplomas de bacharel e mestre em engenharia elétrica pelo MIT, onde escreveu sua tese sobre a análise de uma fonte de alimentação de 200 MW para um reator de fusão Tokamak. De 1979 a 1981 ele trabalhou para a MIT Lincoln Laboratories em sistemas de armazenamento de energia flywheel e sistemas de energia elétrica solar.

Sobre o autor

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Estratégias de Refrigeração para Racks e Servidores Blade de Densidade Ultra-alta White Paper 46

Opções de Alimentação de Racks para Alta Densidade White Paper 29

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Como determinar a parte da rede de equipamentos de refrigeração e energia disponível no espaço para racks do data center O gráfico da Figura 1 é obtido ao estabelecer um equilíbrio entre a potência de carga e a capacidade dos equipamentos de energia/refrigeração, onde PI = energia dos equipamentos de TI PN = capacidade dos equipamentos de energia e refrigeração DI = densidade dos equipamentos de TI, em kW/local de rack DN = densidade dos equipamentos de energia e refrigeração, em kW/local de rack RN = número de locais de racks usados pelos equipamentos de energia e refrigeração RI = número de locais de racks usados pelos equipamentos de TI RT = número total de locais de racks no espaço

IN PP

IINN DRDR

No entanto, ITN RRR

Portanto,

Esta fórmula final gera a função da Figura 1. Os valores de DN dependem das especificações dos equipamentos de energia e refrigeração usados, bem como da configuração de redundância.

Apêndice

N

IIN D

DRR

N

IIIT D

DRRR

N

IIT D

DRR 1

N

IT

I

D

DR

R

1

1