Veelvoorkomende fouten bij het ontwerpen van datacenters

In een dynamische datacentermarkt moeten beslissingen vaak snel worden genomen om de laatste veranderingen en ontwikkelingen te kunnen bijbenen. Er worden onvermijdelijk fouten gemaakt, wat kan leiden tot gebrekkige planning en inrichting van de infrastructuur op de langere termijn. Alberto Zucchinali van Siemon bespreekt een zestal veelvoorkomende fouten die steeds weer worden gemaakt en legt uit wat er kan worden gedaan om de infrastructuur van onze datacenters te verbeteren.

De allergrootste fout die we regelmatig tegenkomen is misschien wel dat bij de planning van een datacenter geen rekening wordt gehouden met voldoende uitbreidingsmogelijkheden in de toekomst. De hoeveelheid ruimte die nodig is om de componenten van de datacenterinfrastructuur onder te brengen, is vaak aanzienlijk. En toch denken veel organisaties alleen aan hun IT-apparatuur. Mechanische en elektrische apparatuur vereist veel ruimte en er moeten IT-staginggebieden worden ingebouwd. Daarom is het van het grootste belang om uw ontwerpcriteria vast te stellen voordat de behoefte aan ruimte in kaart wordt gebracht. Als algemene vuistregel geldt: kijk wat u nodig hebt en verdubbel dit. Zo weet u zeker dat u voldoende ruimte hebt om uit te breiden.

Denk, naast het plannen van voldoende ruimte, ook na over de beschikbare 'higher-density'-mogelijkheden, mits luchtstroming en koeling hier niet onder te lijden hebben. Een goed voorbeeld zijn de nieuwste cabinetontwerpen, zoals de Siemon VersaPOD, waarbij de verticale ruimte tussen gekoppelde cabinets kan worden gebruikt voor bekabeling in 'zero-U'-format. Hierdoor blijft de waardevolle horizontale ruimte behouden voor actieve apparatuur en een verbeterde luchtstroming.

Een andere mogelijkheid om het kabelbeheer in moderne datacenters te verbeteren zijn innovatieve high-density patchingoplossingen. Bij deze oplossingen, zoals Siemon’s LC BladePatch voor glasvezel-patchingomgevingen, wordt gebruikgemaakt van een push-pull connectorontwerp voor het bedienen van de clip, waardoor ze in krappe omgevingen eenvoudig toegankelijk zijn en gemakkelijk kunnen worden verwijderd. Tevens zijn ze ontworpen met een smallere diameter en een dunnere kabel. Dit vergt minder kabelgootruimte, wat een gunstige invloed heeft op luchtstroming en energie-efficiency terwijl het gehele kabelbeheer wordt vereenvoudigd.

Niet nadenken over architectuurkeuzes

Bij het in kaart brengen van de ruimtebehoefte moet zorgvuldig worden gekeken naar de architectuur van de infrastructuur. Keuzes die in deze fase worden gemaakt, zijn namelijk van grote invloed op de prestaties en flexibiliteit. Voorstanders van ToR-switching (Top of Rack) beweren vaak dat een ToR-configuratie grotere besparingen in het datacenter oplevert dan een any-to-all gestructureerd bekabelingssysteem, vooral vanwege de kosten voor de bekabeling. Van eigen point-to-point kabelsystemen die in ToR-ontwerpen worden gebruikt, is echter bewezen dat ze meer kosten. En er zijn nog meer voordelen: bij any-to-all gestructureerde bekabeling wordt gebruikgemaakt van een centraal patchinggebied. Hierdoor kunnen servers worden geplaatst waar dit het beste uitkomt in verband met voeding en koeling. U hoeft geen rekening te houden met de afstandsbeperkingen van point-to-point kabels, met het gebruik en de beschikbaarheid van switchpoorten en met de extra kosten voor voeding en onderhoud van extra switches, zoals in een ToR-configuratie. Dit type ontwerp wordt ten zeerste aanbevolen door alle internationale datacenterstandaarden, zoals EN-50600. Het maakt geleidelijke groei en vereenvoudigd beheer mogelijk omdat alle apparatuur via een 'vaste bekabeling' is verbonden met een of meer volledig passieve zones, die vervolgens worden gebruikt voor eenvoudige en veilige dagelijkse patching, d.w.z. netwerk-MAC's (Moves, Adds, Changes).

Maar al te vaak leiden redundancy doelstellingen tot complexiteit. Dit betekent meer apparatuur en meer componenten, wat weer meer potentiële knelpunten en meer operationele en onderhoudskosten met zich meebrengt. Eenvoudige systemen zijn minder duur om te bouwen en te beheren. Daarom zou een eenvoudig en tegelijkertijd effectief systeem een belangrijke doelstelling moeten zijn. Dit geldt ook voor veelzijdigheid en flexibiliteit: als u alleen kijkt naar de grootste hoeveelheid kilowatt per vierkante meter, kan dit uitlopen op een teleurstelling als gevolg van een exponentiële bedrijfsgroei of een onverwachte behoefte aan niet-geplande densiteit. Modulaire ontwerpen moeten het daarom mogelijk maken om koeling, UPS-capaciteit en dergelijke toe te voegen, zodat snel op veranderende behoeften kan worden ingespeeld. 

Kortzichtige opvattingen over koeling

Het is van groot belang om een goed ontworpen fysieke infrastructuur te hebben vanwege de grote impact ervan op de kosten voor energie en koeling, die tot 44 procent van de total cost of ownership van het datacenter uitmaken. Met koel denkwerk kan bij het ontwerp rekening worden gehouden met de meest effectieve en efficiënte passieve methoden en zijn we minder afhankelijk van de energievretende oplossingen waaraan vaak de voorkeur wordt gegeven. Als we een beetje vooruitkijken, kan vaak gebruik worden gemaakt van andere, efficiëntere en economisch gezonde methoden, zoals passieve koeling, hot aisle/cold aisle containment, vrije luchtkoeling en deuren met vloeistofkoeling. Er is niet slechts één goed antwoord, maar het staat vast dat het veel voordeel kan opleveren als bij het plannen meteen al rekening wordt gehouden met koeling.

Geen holistische benadering van 'vergroening'

Vergroening van het datacenter moet niet pas aan de orde komen na de ontwerpfase, maar van het begin af aan moeten goede keuzes worden gemaakt op basis van een holistische visie. Bij het ontwerpen en specificeren van alles binnen het ecosysteem van het datacenter moet rekening worden gehouden met kabelgoten, actieve elektronica, voeding en koeling. Bij bestaande datacenters kunnen er betaalbare maatregelen worden getroffen om het ecosysteem beter te beheren, zoals monitoring en beheer van energie met behulp van intelligente stroomverdeling, het uit bedrijf nemen van niet-gebruikte servers, die nog steeds energie verbruiken, en optimalisering van de luchtstroom. In elk datacenter moet een programma van voortdurende verbetering worden geïmplementeerd om langdurige kosten- en efficiencyvoordelen te behalen. Zelfs met de kleinste stappen kunnen indrukwekkende besparingen worden gerealiseerd en het effect hiervan kan na verloop van tijd groot zijn. 

Tijdbesparende productopties over het hoofd zien

Tijd is van wezenlijk belang en vaak leidt dit tot overhaaste beslissingen die niet helemaal goed doordacht zijn. Dit betekent dat er herhaaldelijk geweldige kansen worden gemist, zoals de aanzienlijke tijdbesparingen dankzij voorgemonteerde bekabeling, zowel bij koper als bij glasvezel.

Als we nadenken over tijdbesparende systemen, moeten we ons in eerste instantie richten op 'plug-and-play'-glasvezel. Plug-and-play-systemen kunnen tot 75 procent sneller worden geïnstalleerd dan traditionele ter plekke afgemonteerde glasvezelverbindingen. Het installeren van bekabeling in een datacenter moet vaak binnen een strikt tijdsbestek worden afgerond, met name wanneer er ter plekke met andere disciplines wordt samengewerkt (en soms gerivaliseerd). Met zo'n kant-en-klaarsysteem zijn geen connectoren, afmontagesets of verbruiksartikelen vereist en is er bij de montage geen verspilling meer. Systemen worden kant-en-klaar besteld voor een bepaalde toepassing, vervolgens eenvoudig gerouteerd en aangesloten.

Op het gebied van voorgemonteerde oplossingen voor datacenters of andere high-density omgevingen zijn er tal van trunkingkabelsystemen verkrijgbaar in zowel koper als glasvezel. Deze trunks zijn gemakkelijk te installeren en bieden een kosteneffectief alternatief voor afzonderlijk ter plekke afgemonteerde kanalen, terwijl de kwaliteit en prestaties gegarandeerd zijn.

Om voor een bepaald project te beoordelen of met deze aanpak geld kan worden bespaard, kan het volgende wellicht als leidraad dienen om de verhouding tussen kosten en tijd eenvoudig en snel te berekenen. Vermenigvuldig het aantal vereiste kabeltrajecten met de tijd die naar schatting nodig is om elke kabel te trekken, af te monteren en te testen. Vermenigvuldig ondertussen hetzelfde aantal kabeltrajecten met de tijdsduur die naar schatting nodig is om elke voorgemonteerde trunk te routeren en aan te sluiten. Bedenk dat voorgemonteerde trunkingsystemen kunnen worden geïnstalleerd in slechts 25 procent van de tijd die nodig is voor kabels die standaard ter plekke worden afgemonteerd. Zo krijgt u twee tijdsinschattingen die u kunt vergelijken en waarop u vervolgens het uurloon van de installateur kunt toepassen. Natuurlijk moet ook de prijs van de producten in de vergelijking worden meegenomen. Houd dus rekening met de kabel en connectiviteit die u nodig hebt om het trunkingsysteem dat u evalueert te emuleren. Zo kunt u een eenvoudige kostenvergelijking opstellen:

Koper- of glasvezeltrunkingkabels hebben nog meer mogelijkheden om kosten te besparen: hun optimaal gebundelde configuratie zorgt voor een beter georganiseerde routering van kabels in de kabelgoten. Dit kan ertoe leiden dat de luchtstroming en daarmee de koelingsefficiency worden verbeterd.

Onvoldoende rekening houden met gewenste prestaties

Netwerkbekabeling vertegenwoordigt een heel klein deel van het totale budget, maar zodra het bekabelingssysteem is geïnstalleerd is het lastig om het te veranderen. Bekabeling gaat doorgaans drie keer zo lang mee als andere netwerkcomponenten. Vanwege de langere levensuur moet er goed worden gekeken naar de prestaties op de veel langere termijn. Daarom is het heel belangrijk om de prestatiekenmerken van het begin af aan goed te definiëren en vervolgens te realiseren. Door het gebruik van afgeschermde bekabeling kunnen belangrijke potentiële en toekomstbestendige prestatievoordelen worden gerealiseerd, terwijl u bovendien profiteert van betere warmtedissipatie en bescherming tegen ongewenste signalen zoals alien crosstalk.

Geen tools gebruiken voor het beheer van software en de fysieke infrastructuur

Datacenters kunnen als een totale onderneming worden beheerd met behulp van intelligente patching- en DCIM-software, die verschillende systemen kan samenvoegen in één monitoringomgeving. DCIM-producten beschikken over diverse functies, waaronder energiemonitoring en -beheer, monitoring en beheer van koelingssystemen, beheer en documentatie van IT-apparatuur, verbeterde beveiliging, capaciteitsplanning en datacentersimulatie. Dankzij DCIM wordt tijd bespaard: problemen worden sneller opgespoord en verholpen, er is minder downtime, meer efficiency en verbeterde productiviteit. En dit alles resulteert in kostenbesparingen.

Alberto Zucchinali is senior technical manager EMEA data centre solutions & services bij Siemon