Gestión de la densidad en el data centre: un enfoque a largo plazo para el futuro

Fecha: Mié, 31/03/2010 - 16:24 Fuente: Escrito por Carsten Storbeck, Director Carrier Product Management EMEA, ADC KRONE

El aumento de capacidad y las aplicaciones de la red generan nuevos retos tanto para los planificadores que diseñan la red como para el personal de operaciones que la mantiene

Gestión de la densidad en el data centre: un enfoque a largo plazo para el futuro Carsten Storbeck, Director Carrier Product Management EMEA, ADC KRONE

Un enfoque de la gestión de la densidad que tome una visión a largo plazo del diseño del Data Centre es clave para garantizar la máxima densidad y el crecimiento sin interrumpir el funcionamiento, lo cual puede causar una enorme pérdida de productividad, beneficios y disponibilidad del servicio.
Los buenos gestores de redes siempre tienen en cuenta la importancia de la planificación y del mantenimiento de los Data Centres para maximizar la densidad y minimizar las molestias derivadas del mantenimiento.
En este white paper se detallan los cinco elementos clave para mantener la densidad gestionada en el Data Centre: planificación, instalación, gestión del cable, accesibilidad, fiabilidad.

Planificación
El proceso de planificación en su Data Centre es de vital importancia para lograr la máxima densidad y asegurarse de que su red puede crecer hoy y seguir siendo gestionada el día de mañana. Comprender hasta qué punto el espacio y la disposición afectan a la capacidad de gestión hace que el proceso de planificación sea más eficiente. A continuación estudiaremos conceptos importantes que hay que tener en cuenta durante este proceso de planificación indispensable.

Espacio físico
El coste de construir un Data Centre puede superar los 7.000 euros por metro cuadrado. Sin duda, maximizar el espacio físico es un aspecto crítico del diseño del Data Centre. Los diseñadores deben valorar el potencial de crecimiento futuro y asegurarse de que hay espacio suficiente para cuando llegue el momento. Los Data Centres requieren grandes áreas de superficie útil "despejada" y flexible que se pueda reasignar fácilmente a una función determinada, como un área para equipos nuevos. Por último, es necesario disponer de espacio para ampliar el Data Centre si su crecimiento rebasa los límites actuales. Esto se puede conseguir asegurándose de que el espacio que rodea el Data Centre se pueda anexar de manera fácil y económica.

Disposición
No sólo debe haber espacio suficiente en el Data Centre, sino que este espacio debe utilizarse de manera inteligente. La norma de infraestructura de telecomunicaciones para Data Centres TIA-942 recomienda diseñar el Data Centre con áreas funcionales específicas que definan la colocación del equipo en función de una topología en estrella jerárquica estándar. Diseñar un Data Centre con estas áreas funcionales hace que el Data Centre sea fácilmente adaptable a los cambios de requisitos y al crecimiento, y contribuye a crear un ambiente en el que puedan agregarse y actualizarse aplicaciones y servidores con un tiempo de inactividad e interrupciones mínimas. Estas áreas funcionales también garantizan que el cableado se pueda gestionar con facilidad, que los tendidos de cables no superen las distancias recomendadas y que el mantenimiento no sea innecesariamente difícil.

Indice de ocupación del cable
La circulación de demasiados vehículos simultáneamente por una misma carretera puede provocar importantes atascos e incluso accidentes. Las mismas reglas básicas son válidas para la congestión de cables. Cuando se hacen pasar demasiados cables por una misma bandeja, realizar el seguimiento de un cable individual desde un punto hasta otro se hace más difícil y la probabilidad de que surjan problemas o se produzcan daños aumenta. Esto puede incluso provocar una menor fiabilidad de la red y un incremento del tiempo necesario para reconfigurarla.
El índice de ocupación del cable especifica la cantidad de cableado que se puede instalar en un trazado o espacio para que se mantenga la integridad de los cables y sea posible la gestión y el crecimiento en el futuro. El índice de ocupación del cable se basa en la sección transversal de los propios cables, determinada por el diámetro global, y en la sección transversal interna del conducto. Las normas del sector recomiendan un porcentaje de ocupación de cable no superior al 50-60%. Este índice permite la "extracción" del cable si hay que acceder a este en el futuro, y evita el exceso de relleno, que puede estropear el cable. Desgraciadamente, si la unión o el routing de los cables no se realizan correctamente se puede producir un índice de ocupación superior al 60%. En áreas en las que los cables entran o salen de un trazado de cables, y en las curvas de los conductos, se produce una reducción del espacio disponible debido al mantenimiento del máximo radio de curvatura del cable cuando entra o sale del trazado. El índice de ocupación tambié está limitado por una altura máxima establecida debido a que el peso de los cables podría causar daños o atenuación. Los cables de fibra óptica tienen una limitación de altura máxima de 5 cm y los cables de cobre tienen una limitación de altura máxima de 15 cm.
El espacio de los trazados es otro factor significativo en los costes generales de despliegue de un Data Centre. Los diámetros de cableado más grandes pueden disminuir el número de cables permitidos en un trazado o requerir trazados más grandes y más caros. Por consiguiente, es del todo necesario tener en cuenta el diámetro global del cable al elegir los componentes. Las soluciones de diámetro más pequeño pueden contribuir en gran medida a ahorrar espacio de trazado y dinero.

Conductos de cableado verticales/horizontales
Disponer de amplios conductos de cableado verticales y horizontales es esencial para maximizar la densidad de su Data Centre y contribuir al crecimiento y a la capacidad de gestión futuros. Es importante realizar una estimación de la cantidad de espacio de trazado en función de la capacidad y el número de cables adicionales que pudieran necesitarse en el futuro. Con las bandejas de cables horizontales instaladas tanto por la parte superior de los bastidores como en un sistema de suelo técnico se crea un trazado protegido para que el cable pueda cruzar las áreas funcionales y los bastidores de equipos del Data Centre. Unos buenos sistemas de routing proporcionarán el soporte adecuado, mantendrán el cable de fibra separado del cable de cobre, evitarán curvaturas fuera de tolerancia y contribuirán a lograr tendidos ordenados y fácilmente accesibles. Sin unos sistemas de routing adecuados, los cables podrían estar suspendidos sin ninguna protección. Es fácil que los cables expuestos se enreden accidentalmente, lo cual puede tener como consecuencia daños en el conector o en el propio cable. Con el tiempo, el peso de la fibra en suspensión también puede producir curvaturas más allá del límite aceptable, lo cual dañaría aún más la fibra y afectaría a la fiabilidad.
El espacio para conductos de cableado dentro de los armarios varía en función del modelo y del equipo. Dado que los equipos ocupan la mayor parte del espacio horizontal dentro del armario, es importante asegurarse de que se dispone de espacio adicional al elegir los armarios, especialmente en profundidad. ADC KRONE recomienda por lo menos 15 cm de espacio disponible en la parte frontal del armario para fibra y 20 cm para cobre. A medida que aumenta la densidad, el equipo adicional genera más calor y más cables deben quedar fuera del armario. Por consiguiente, los armarios deben ser lo suficientemente espaciosos para permitir el routing adicional de los cables sin que se impida el flujo de aire en el armario.

Utilización completa del equipo
Al diseñar un Data Centre, la planificación debe tener en cuenta las densidades máximas de cable de un sistema totalmente desplegado. Planificar ahora según las densidades máximas de cable le ayudará a que el aumento de la capacidad sea más fácil en el futuro. Si un armario o bastidor no tienen espacio suficiente para admitir equipos, conectividad y cables adicionales en un despliegue futuro, puede que sea necesario adquirir un nuevo bastidor, de modo que habrá que disponer también de superficie útil física. Tener un Data Centre bien diseñado y planificado, que tenga en cuenta el crecimiento futuro, permite utilizar el espacio y los bastidores existentes hasta su capacidad máxima. De este modo se asegurará una utilización más eficiente de su inversión.

Instalación
Durante la instalación del cable se pueden tomar diversas medidas para garantizar la máxima densidad y reducir al mínimo el mantenimiento en el Data Centre. Una de las mejores formas de lograrlo es instalar el cableado utilizando un sistema de distribución centralizado en un entorno de cross-connect en el que todos los cables sean llevados a una misma zona para el mantenimiento, las conexiones y el servicio. De este modo se logra la máxima flexibilidad cuando hay que añadir, cambiar o reconfigurar elementos de la red.
Un sistema de distribución centralizado ofrece diversas ventajas respecto a los métodos de cableado directo. Con el cableado directo, la reconfiguración de los elementos de la red requiere levantar las losetas del suelo técnico, buscar espacio para conducciones troncales y abandonar los cables existentes. Por otro lado, un método de distribución centralizado ofrece la posibilidad de conectar el equipo utilizando patch cords o puentes en la cross-connect, mientras que todos los elementos de la red disponen de cables de equipo permanentes que permanecen terminados en la parte trasera de los paneles de distribución y que nunca se vuelven a manejar.
Otra ventaja de la distribución centralizada es la mejor utilización de la superficie útil y de las instalaciones. Cuanto mejor sea la utilización del espacio, menos probabilidades hay de que tenga que ampliar el tamaño de su Data Centre o levantar nuevas instalaciones. Incluso con diseños de equipos más pequeños y compactos, que haciendo un mejor uso del espacio de los bastidores y de la superficie útil, los métodos de cableado directo con el tiempo requieren más cables, lo cual, a su vez, consume más espacio de trazado. Para los técnicos puede resultar realmente imposible llenar el espacio vacío del bastidor con equipo nuevo debido a la congestión de los cables, en funcionamiento o abandonados, que hay en el bastidor o armario. Con una cross-connect centralizada es posible alcanzar los requisitos de menores costes, un servicio altamente fiable y una máxima densidad.

Estas son algunas de las principales ventajas que proporciona un sistema de distribución centralizado bien diseñado con el uso de un entorno de conexión cruzada:
• Menores costes de funcionamiento: en comparación con los demás enfoques, una cross-connect reduce en gran medida el tiempo necesario para los movimientos, añadidos o cambios.
• Mejora de la fiabilidad y la disponibilidad: los movimientos, añadidos y cambios se llevan a cabo en el campo de conexión, lo cual permite realizar cambios en la red sin interrumpir el servicio y sin tener que mover las conexiones de equipos sensibles.
• Ventaja competitiva: un sistema de cross-connect permite realizar cambios rápidamente en la red y reduce el riesgo de inactividad con la posibilidad de aislar segmentos de la red para la resolución de problemas y volver a realizar el routing de los cables rápidamente en caso de producirse una situación de recuperación ante desastres. Se puede añadir capacidad a la red en cuestión de minutos y no de horas, lo cual disminuye el tiempo necesario para obtener beneficios y proporciona una disponibilidad del servicio más rápida para lograr un margen competitivo.

Gestión de cable
El rendimiento de los equipos de red estará limitado por el de sus cables. Un puerto Gigabit no sirve de nada si el cable con el que se realiza la conexión al puerto está estropeado. Todo el cableado y la conectividad del Data Centre deben desplegarse con la protección adecuada del radio de curvatura, vías de routing de los cables bien definidas, espacio para trabajar en los conectores y cables, sin que ello afecte a los circuitos o puertos adyacentes y protección física para los cables del equipo, el cableado de las instalaciones, los patch cords y los puentes. Sin una gestión de cable integral, algunos de los problemas que se pueden producir incluyen que los cables sean pisados o se apilen en los conductos de cableado, que se superen los radios de curvatura máximos, que el acceso a los conectores sea difícil y que sean necesarias horas para localizar los cables, lo cual aumenta el tiempo necesario para desarmar el hardware antiguo y conectar el nuevo.
Gestión de cable adecuada
La clave de la gestión de cable es comprender que el sistema de cableado es permanente y genérico. Es como el sistema eléctrico: una instalación altamente fiable y flexible a la cual se puede conectar cualquier aplicación nueva. Cuando se diseña teniendo en mente todo esto, los añadidos y los cambios no son difíciles ni causan interrupciones. Los sistemas de cableado altamente fiables y resistentes cumplen los siguientes principios:

• Protección del radio de curvatura: en los giros de los tendidos de fibra, es necesario un radio de curvatura mínimo de 38 mm, o bien un radio de curvatura no inferior a 10 veces el diámetro exterior de los cables de fibra. Las curvaturas con un radio de curvatura mínimo inferior al especificado tienen más probabilidades de fallar con el tiempo. Incumplir los radios de curvatura mínimos también causa la microcurvatura de las fibras individuales que permiten que escape luz de la ruta de señal, lo cual produce una atenuación de la señal. Curvaturas más graves pueden llegar a romper por completo los hilos de fibra, lo cual provocaría una pérdida de señal. La nueva fibra con un radio de curvatura reducido se puede doblar hasta un radio de curvatura de 15 mm, aunque ello no pone fin a la necesidad de una gestión de cable adecuada. También los cables de cobre pueden verse afectados por el incumplimiento de los radios de curvatura mínimos, y las normas especifican un radio de curvatura mínimo de cuatro veces el diámetro del cable.
• Tipos de cable separados: los trazados horizontales deberían diseñarse de modo que los cables UTP, S/FTP y coaxial estuvieran separados de la fibra para protegerla de daños y facilitar su localización. Los cables de cobre más pesados pueden aplastar o causar microcurvaturas en la fibra. Tender la fibra en su propio sistema de conductos será la mejor opción para protegerla de daños. Los cables de alimentación también deben estar separados de los cables de datos de cobre como mínimo 30 cm para ayudar a reducir la inducción de ruido en los cables de cobre.
• Sistema de routing de cable amplio e intuitivo: unos trazados de cable aéreos y subterráneos amplios e intuitivos reducen la acumulación de puentes y la congestión, minimizan el riesgo de microcurvaturas o daños en la fibra y reducen el tiempo de mantenimiento debido a la fácil extracción y localización de los puentes.
• Gestión de bastidores y almacenamiento holgado:
una gestión de cable vertical y horizontal común y amplia instalada tanto dentro como entre los bastidores garantiza una gestión de cable eficiente y posibilita un crecimiento ordenado. Los paneles de almacenamiento de puentes integrados en el bastidor reducen al mínimo el número de longitudes de puente necesarias y mantienen el radio de curvatura adecuado de la fibra. Los paneles de almacenamiento de puenteo simplifican la instalación del marco, lo cual a su vez contribuye a ahorrar dinero mediante la reducción del inventario de longitudes de puente distintas. El sistema cerrado garantiza el fácil acceso a los cables sin puntos cruzados de fibra.
El uso de productos de primera calidad junto con una buena gestión de cable ofrece una vía muy clara para el routing de un cable determinado, con lo cual quedan menos opciones y prácticamente se eliminan las posibilidades de que se produzca un error humano. Unas vías de routing bien definidas también reducen el tiempo de formación necesario para los técnicos y convierten el routing y re-routing de patch cords en una operación más sencilla. En ADC KRONE creemos que unas técnicas de gestión de cable adecuadas son clave para gestionar la densidad en el Data Centre y poner fin a los problemas potenciales a los que posiblemente deberán hacer frente los sistemas no gestionados en el futuro.

Accesibilidad
Otro elemento clave en la gestión de la densidad del Data Centre es la accesibilidad. Tanto si se trata de acceder a cables del trazado o a puertos en el bastidor o armario, es sumamente importante que se pueda tener un fácil acceso a cada componente del Data Centre. Además de haber definido vías de routing que hagan que el acceso a los cables individuales sea mucho más fácil, rápido y seguro, hay diversas filosofías de accesibilidad que deben tenerse en cuenta al seleccionar productos.
• Buscar componentes de fibra óptica que faciliten el acceso a los adaptadores y conectores individuales sin afectar a los componentes adyacentes. Ello puede reducir en gran medida el tiempo necesario para las operaciones y el mantenimiento.
• Seleccionar paneles de conexiones y gestores de cable en ángulo permite un fácil acceso a los conectores a la vez que reduce los tirones de cables y ofrece protección del radio de curvatura.
• Los componentes que ofrecen acceso por la parte trasera hacen que las terminaciones de campo o empalmes se puedan realizar de forma más rápida y eficiente, a la vez que proporcionan una solución de terminación/empalme de alta densidad para aprovechar al máximo el espacio del bastidor.
• Garantizar que únicamente se especifiquen repartidores y bastidores con capacidades significativas de gestión de cable. Gestionar eficientemente los cables que entran y salen de los paneles de conexiones y conectores es tan importante como gestionar los cables que entran y salen del bastidor o repartidor.

Fiabilidad
Por último, en un entorno altamente competitivo como el actual, la fiabilidad es un imperativo. Para funcionar, las empresas dependen en gran medida de sus Data Centres y no pueden permitirse interrupciones del servicio que repercutan en los ingresos. El cableado debe soportar un flujo de datos constante sin errores que causen retransmisión y retrasos. Un modo de garantizar la fiabilidad es seleccionar cableado y conectividad avalados por un proveedor de reconocido prestigio con un rendimiento sin errores garantizado. Esto ayudará a evitar una mala transmisión en el Data Centre. A medida que las redes se expanden y aumentan las demandas de ancho de banda, el cableado del Data Centre debe poder mantener una fiabilidad y rendimiento constantes. Por consiguiente, el propio cableado debe soportar las necesidades actuales de ancho de banda a la vez que debería permitir la migración anticipada a velocidades de red superiores sin sacrificar el rendimiento.
La fiabilidad del Data Centre también repercute en la correcta gestión del cableado y de la accesibilidad. Unas soluciones de gestión de cable adecuadas no solo facilitan la gestión de la densidad, sino que también protegen físicamente los cables de daños accidentales que pueden afectar significativamente a la fiabilidad de la red. Cada área del Data Centre, desde los trazados hasta los bastidores, debería ofrecer la máxima protección para cada uno de los cables y conectores. Además de la protección física, los incrementos en la velocidad de transmisión exigen controles estrictos del radio de curvatura de la fibra. Los trazados deben mantener un radio de curvatura apropiado en todos los puntos en los que el cable realice una curva: tanto en la instalación inicial como cuando se acceda a los cables o se añadan cables. Evitar las interrupciones debidas a tareas de servicio significa gestionar y proteger el cable de su Data Centre.
La accesibilidad ayuda a mantener la fiabilidad del Data Centre, especialmente durante la reconfiguración de la red. Poder acceder rápidamente y con facilidad a los cables y conectores contribuye a un ahorro de tiempo significativo, lo cual tiene un impacto directo en los costes de funcionamiento. Aunque la accesibilidad es clave para llevar a cabo reconfiguraciones rápidamente, también es del todo necesario que se pueda acceder a cualquier cable o conector sin estropear los cables o conectores adyacentes. Buscar una fibra en un conducto abarrotado aumenta la probabilidad de que se interrumpa el servicio en una fibra adyacente.

Conclusión
Maximizar la densidad depende de muchos factores más que del equipo que se instala. Incluye una estrategia global en cuanto al diseño, la disposición y la ejecución, que empieza con una correcta planificación y resolución de las preocupaciones futuras. Comprender y seguir unas filosofías adecuadas de instalación, gestión de cable, accesibilidad y fiabilidad contribuirá en última instancia al mantenimiento y al rendimiento de su red de alta densidad.

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