Esta aceleración existente en la industria genera a su vez la necesidad de incorporar adaptaciones en el diseño de Datacenter en términos de potencia, tanto de procesamiento de datos como de la energía requerida para dicho proceso. Y es en la densidad de datos y la energía precisamente donde se encuentran los requisitos para lograr una mayor eficiencia.
Las instalaciones de un centro de datos van mucho más allá de cableado y servidores; para mantener la continuidad operativa, es necesario orquestar una serie de componentes tales como energía, climatización y seguridad. En este artículo revisaremos algunas arquitecturas con componentes de redundancia integrados, vistas desde la perspectiva del sistema.
Gran parte de los cambios implementados sobre las arquitecturas del centro de datos, son abordados desde la perspectiva de la adaptación; en el ámbito eléctrico, por ejemplo, estas adaptaciones sucesivas operan con niveles de voltaje más bajos mientras consumen corrientes más altas, sin embargo, esto no ha reducido la potencia disipada por un rack. Este alto consumo de corriente a bajo voltaje ha forzado una regulación de la energía cada vez más cerca del punto de carga, ya que, de lo contrario, la corriente enrutada sobre cualquier PCB o estructura de cableado sufrirá caídas de voltaje que el rubro se considerarían inaceptables. Entonces, a mayor regulación de grandes potencias de energía cerca del punto de carga, se generan puntos de fallo o SPOF, que hacen necesario considerar la redundancia de dichos componentes, con el fin se poder realizar mantenimiento concurrente en caso de fallo, y así mantener la continuidad operativa.
Arquitectura 1: Diseño Tier III Uptime Institute (Uptime 99.982%)
Arquitectura 2: Diseño Nivel III ICREA (a) (Uptime desde 99.9%)
Arquitectura 3: Diseño Nivel III ICREA (b) (Uptime desde 99.9%)
Nota: Tanto los lineamientos de UI como ICREA, centran sus requisitos de cumplimiento en la efectividad del proceso de mantenimiento concurrente y no en arquitecturas o diseños preestablecidos; los diseños presentados son referencias aprobadas pero no una pauta predefinida para certificación de centros de datos.
N+1, una base para nivel III
Como vimos en el artículo sobre redundancia N, para que un centro de datos alcance nivel III de disponibilidad, podemos reducir los puntos de fallo generando rutas alternativas de distribución mediante la repetición de componentes, esto hace posible el mantenimiento sin interrumpir la operación del servicio. En caso de falla de algún componente, su reemplazo o N+1 debe tener suficiente capacidad de distribución para transportar la carga en su propia ruta mientras se realiza el mantenimiento o las pruebas en la otra; simple, pero no infalible, porque de producirse errores o cualquier otra actividad no planificada durante tareas de mantenimiento, habrá una interrupción del servicio. Asimismo, un datacenter que busque este nivel de disponibilidad debe asegurar las 24 horas del día el apoyo técnico necesario para mantener la operación.
Es por ello que el uso de la redundancia en paralelo o N+1 se ha vuelto cada vez más común en áreas críticas de TI. Un dato relevante es que en base a la encuesta anual sobre la industria realizada por Uptime Institute, ya en 2019 los diseños de arquitectura N+1 estaban siendo adoptados prácticamente por el 50% de los operadores de datacenter en la configuración de sus sistemas de energía y climatización.
Desde el punto de vista energético, la infraestructura física basada en un diseño N+1 utiliza menos espacio y consumo, lo cual lo hace más barato y eficiente que un diseño 2N o de nivel IV, donde la replicación del 100% de los componentes del sistema implica duplicar el costo requerido para su operación; con el único objetivo de reducir el tiempo estimado de indisponibilidad en un 0,09% al año. Es por ello que si bien una arquitectura N+1 implica asumir cierto riesgo frente a la posibilidad de fallos múltiples, su uso suele justificarse en la baja probabilidad de éstos ocurran y que, en muchos casos, el costo de la incidencia no justifica la inversión requerida para implementar un diseño 2N. A nivel comparativo, un plan de continuidad basado en arquitecturas N+1 podría resultar tan resistente como un 2N, a un costo considerablemente menor.
Finalmente, cabe señalar que más allá de una arquitectura N+1 para la infraestructura física, la arquitectura integral del centro de datos incorpora diferentes áreas o niveles de servicio, agrupados en arquitecturas de red, de seguridad, plataformas informáticas y de la información; cada una con sus propias definiciones y características.
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