Centros de datos: principales consideraciones

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Alfredo Sola
23 de marzo de 2023

Está en nuestro nombre y todo el mundo habla de ellos: los centros de datos. En el momento de escribir este artículo, se están construyendo varios. Pero, ¿cómo es un centro de datos bien llevado?¿Por dónde se empieza?¿Y cuáles son las formas en que se puede optimizar?

Una estrategia seria para optimizar un centro de datos implica revisar desde la base, y la base de un centro de datos es el edificio. Los grandes centros de datos se concibieron y construyeron desde cero como tales. Los de tamaño mediano, frecuentemente, se hacen adaptando edificios existentes. Otros han ido creciendo haciendo lo que mejor se adaptaba a su necesidad del momento. Pero en cuanto a edificios existentes, lo principal es que no siempre es posible hacer en ellos un centro de datos con garantías de seguridad.

Sobrecarga del suelo

El primer orden de cosas es verificar lo básico, y lo básico es que la sobrecarga de los suelos permite resistir el considerable peso de los muchos cientos de kilos por metro cuadrado de equipos de TI (servidores, switches, y esas cosillas) con un amplio margen de seguridad. Una sobrecarga que admite perfectamente montar una exposición de coches puede no ser suficiente para un centro de datos. Pongamos un ejemplo.

Una sala de un tipo habitual en un centro de datos moderno puede tener 24 armarios en 20 metros cuadrados, un espacio libre de 10 metros cuadrados y vuelta a empezar. Cada armario puede pesar una tonelada sin correr mucho, así que tenemos 24 toneladas en 30 metros cuadrados. Con un mínimo margen de seguridad (esto es un ejemplo y se permiten ciertas licencias poéticas), estamos en 1 tonelada por metro cuadrado, en toda la superficie disponible. Los estructuristas miden las cargas en kN/m², pero es más intuitivo hablar de peso en un mero ejemplo.

Muchas naves construidas hace años no disponen de una memoria completa y, de todas formas, el uso y el mantenimiento que han tenido son factores tan imprevisibles como la meteorología en la superficie de Venus. Así que ya solo este primer capítulo puede llegar a ser un gran quebradero de cabeza, y no hemos hecho más que empezar.

Acometida eléctrica

Vamos a instalar en un edificio industrial una cierta cantidad de equipos en armarios industriales (racks), cada uno de los cuales va a consumir una cantidad determinada de electricidad como máximo. Vamos a señalar, por poner un ejemplo, que queremos armarios de hasta 10 kW. Es un poco alto pero no una exageración: de cuando en cuando, se ven armarios consumiendo más. Siguiendo nuestro ejemplo, pongamos que queremos albergar la modesta cantidad de 100 armarios, que es razonable para un centro de datos pequeño. Esto es 1 MW de electricidad, que tendrá que soportar nuestra acometida con su margen de seguridad, so pena de convertirnos en un proveedor de calefacción lineal al aire libre. Y aún no hemos enchufado las máquinas de refrigeración.

Cuando es necesaria obra civil para ampliar una acometida de centro de datos, la factura puede tener fácilmente seis o siete dígitos antes de la coma, así que este factor es muy de tener en cuenta lo antes posible en un proyecto.

La carga total

¿Cuánta refrigeración necesitaremos? Pues con una eficiencia más bien normalita (pero real), vamos a imaginar que consumimos 1,6W en total por cada W que suministramos a los equipos. O sea, que nuestro edificio va a consumir 1,6 MW. Cantidad que sobraría para alimentar de electricidad a 500 viviendas en las que se cocina y se plancha 24 horas al día.

La eficiencia eléctrica de los centros de datos se suele denominar PUE (Power Usage Effectiveness), y es un factor que resulta de dividir el consumo total por el consumo de los equipos de TI. En el consumo total, al de los equipos de TI se añaden cosas como las enfriadoras, pérdidas en transformadores y transmisión interna, arranque de generadores, iluminación y la cafetera de la garita de seguridad.

La medida de eficiencia está, como casi todo en los centros de datos, bien normalizada; en el caso que nos ocupa, en la norma ISO/IEC 30134-2:2016.

Como ya se expuso, las acometidas industriales que se miden en MW empiezan a ser una cosa seria que puede costar unas cantidades de dinero nada despreciables. Así que, para un centro de datos, quien tiene una nave con una acometida de este calibre, tiene un tesoro. Y si son dos, como algunos centros de datos grandes, más aún.

Los centros de datos son negocios serios en sí mismos, pero cada vez más son el soporte esencial de empresas que prestan servicios esenciales para el funcionamiento del conjunto de la sociedad. En dos palabras, infraestructura crítica.

Alfredo Sola – Cofounder

Calentar y enfriar

Mirando un centro de datos con un poco de cinismo, parece que todo el propósito de la vida de los equipos de TI es calentar el aire, y todo el propósito de la vida de los equipos de acondicionamiento es enfriarlo, en un ciclo sin final (salvo desastre) que funciona 24×7 durante años. El centro de datos de Espanix lleva 25 sin parar, y los que le quedan. Global Switch lleva algunos menos, pero pocos. Y muchos otros centros de datos grandes y medianos llevan también una respetable cantidad de tiempo sin parar. El servicio de acondicionamiento de aire tiene que ser, por tanto, redundante y bien monitorizado. Si se detiene, los sensibles y carísimos equipos de TI se cocerán en su propia salsa de termoplástico. No es de extrañar que una de las diferencias principales entre los dos niveles más altos de la certificación más habitual de centros de datos (la del Uptime Institute) sea precisamente cuánta redundancia tiene el sistema de refrigeración.

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Sala de refrigeración de un centro de datos.

La refrigeración de los centros de datos es un asunto apasionante y comprende conceptos con nombres tan atractivos como free cooling, pasillo caliente o direct-to-chip liquid cooling. Y el mercado de refrigeración de centros de datos se calcula que importa ya unos pocos miles de millones de nuestra divisa favorita a nivel mundial. Aunque la eficiencia de los equipos de TI aumenta, también lo hace la demanda, así que como inversión industrial tiene una pinta bastante presentable.

Volviendo a nuestra optimización, las máquinas de aire son quizá el primer candidato tras las máquinas de TI. Muchas veces, las necesidades cambiantes de refrigeración hacen que esta ya no sea óptima, o simplemente que el esquema usado se pueda cambiar por uno mejor, o las máquinas por unas más modernas y eficientes. Los casos en que algo de esto es aconsejable los dicta implacablemente una hoja de cálculo, y como sucede con todas las inversiones, el producto final de la misma es habitualmente una cuestión de plazo.

Cuándo revisar un centro de datos

Los grandes centros de datos son revisados constantemente. Es lógico, dado que cuentan con la capacidad financiera como para tener contratado personal experto de manera permanente.

Por su parte, los medianos y pequeños suelen revisarse cuando alguna circunstancia lo demanda. Lo cual, tristemente, no es a menudo, a pesar de que muchas veces se pueden introducir optimizaciones, sobre todo en los equipos de TI y en refrigeración, que mejoran la eficiencia y reducen la factura. Por ejemplo, muchos centros de datos aún no han evaluado la conveniencia de incorporar su propia producción de electricidad, una inversión interesantísima desde muchos puntos de vista.

Ningún momento es malo para hacer una auditoría interna. En algo tan crítico y de costes tan poco contenidos como un centro de datos, siempre se puede mejorar algo. Y la certidumbre del retorno en la optimización de un centro de datos, hace que esto sea normalmente atractivo tanto para los equipos de TI como para los financieros.

Los centros de datos son negocios serios en sí mismos, pero cada vez más son el soporte esencial de empresas que prestan servicios esenciales para el funcionamiento del conjunto de la sociedad. En dos palabras, infraestructura crítica. Por eso no se repara en medios cuando se trata de mantenerlos en perfecto y completo funcionamiento. Y por eso, los grandes incidentes en centros de datos son raros, aunque no inexistentes. Y por eso, la investigación en los que sí han ocurrido, suele concluir que de seguirse las mejores prácticas (de las que este artículo apenas cubre una pincelada), se habrían evitado.

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