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PROJETOS DE REDES III – INFRAESTRUTURA DE REDES LOCAIS AULA 4 Prof. Luis José Rohling 2 CONVERSA INICIAL Um dos elementos que compõem a infraestrutura das empresas, principalmente nas de grande porte, é o data center. O espaço do cabeamento estruturado, designado como sala de equipamentos, muitas vezes é chamado de data center, porém, de acordo com as normas pertinentes, provavelmente esse espaço não atende aos requisitos das normas para receber essa identificação. Uma das normas empregadas para a elaboração de projetos de data center é a ANSI/TIA-942, cujo texto original foi publicado em abril de 2005, mas a sua versão mais atual é a TIA-942-B, de julho de 2017. A ANSI/TIA-942 abrange a infraestrutura de telecomunicações e todos os demais aspectos de um data center de missão crítica, incluindo a localização de instalação do data center, a estrutura arquitetônica e física do edifício, a infraestrutura elétrica e mecânica, bem como os sistemas de segurança contra incêndio e de segurança física. Essa norma descreve os requisitos para um data center público ou privado, abrangendo todos os tipos, incluindo os corporativos e comerciais como SaaS, Cloud, Co-location, Wholesale etc. Inclusive a TIA mantém um sistema de certificação – TIA-942, que define os chamados órgãos de avaliação de conformidade (CABs – Conformity Assessment Bodies), que são considerados competentes para verificar a conformidade do data center com as especificações da norma. Dentro do regime de certificação TIA-942, os CABs serão credenciados por meio da avaliação independente de uma organização em relação aos padrões reconhecidos, para garantir sua imparcialidade, competência e consistência. Assim, para esta nossa aula, utilizaremos como base a norma TIA-942, identificando os elementos necessários da infraestrutura de um data center, incluindo os aspectos associados à estrutura construtiva, de energia, controle de ambiente, divisão e função dos espaços dentro do ambiente e do projeto de cabeamento estruturado. 3 Figura 1 – Norma TIA-942 para o data center Fonte: TIA, S.d. A TIA-942 descreve as etapas de um novo data center ou a expansão de um já existente. A aplicação da norma visa garantir a integração dos diversos projetos envolvidos, que são o sistema de cabeamento de telecomunicações, a ocupação da área de equipamentos, os sistemas elétricos, o projeto arquitetônico e os sistemas de HVAC, de segurança e de iluminação. TEMA 1 – PROJETO DO DATA CENTER A norma TIA-942 fornece informações gerais sobre os fatores que devem ser considerados ao elaborar o projeto de um data center. Também há recomendações que visam permitir a sua implementação efetiva, identificando as ações apropriadas, a serem tomadas em cada etapa do processo de planejamento. Assim, para a elaboração do projeto do data center, devem ser consideradas as seguintes etapas: • Estimar os requisitos de telecomunicações, de espaço, de energia e de resfriamento quando operando em plena capacidade, sendo que o ideal é considerar também as futuras tendências de telecomunicações, de energia e de resfriamento, ao longo da sua vida útil. 4 • Prever espaço, energia, resfriamento, segurança, carga de piso, aterramento, proteção elétrica e outros itens de instalação para arquitetos e engenheiros. • Fornecer os requisitos para o centro de operações, doca de carregamento, sala de armazenamento, áreas de preparação e outras áreas de suporte. • Coordenar os planos preliminares de espaço de data center com os arquitetos e engenheiros, sugerido mudanças, se necessário. • Criar um plano de ocupação do piso de equipamentos, o que inclui a alocação de salas e espaços para as salas de entrada, as áreas de distribuição principal, as áreas de distribuição horizontal, as áreas de distribuição de zonas e as áreas de distribuição de equipamentos. • Fornecer, aos engenheiros que irão elaborar o projeto, os requisitos esperados de alimentação, resfriamento e carregamento do piso para os equipamentos, bem como para os caminhos de telecomunicações (telecommunications pathways). • Obter um plano atualizado dos engenheiros com os caminhos de telecomunicações, equipamentos elétricos e mecânicos adicionados ao plano de piso do data center em plena capacidade. • Projetar o sistema de cabeamento de telecomunicações com base nas necessidades dos equipamentos a serem alocados no data center. A TIA-942 define os principais espaços de um data center típico, como eles estão interrelacionados e como eles se relacionam com os espaços externos ao data center. Normatiza, dessa maneira, essa infraestrutura de telecomunicação, que são a sala de computadores e os espaços de suporte associados, definindo também o cabeamento de telecomunicações e os espaços fora da sala de informática, além dos suportes associados. Assim, os espaços definidos pela TIA-942 são: • Escritório da administração; • Salas de telecomunicações e equipamentos que atendem aos espaços fora do data center; • Salas de entrada; • Sala da elétrica e mecânica; • Escritório da equipe de suporte; 5 • Depósito e entrada de materiais; • Centro de operações; • Salas de telecomunicações do data center; • Sala de computadores. Na figura a seguir, temos o diagrama de interconexão dos espaços do data center. Figura 2 – Espaços do data center Fonte: Baseado na norma TIA-942 para o data center. São ainda englobados na norma TIA-942 os requisitos para quatro níveis de data center, chamados de Tier, que estão relacionados à disponibilidade e à segurança da infraestrutura da instalação do data center, sendo que os níveis mais altos correspondem à maior confiabilidade. TEMA 2 – SISTEMA DE CABEAMENTO A TIA-942 define uma topologia hierárquica para a implementação do sistema de cabeamento do data center. Esse modelo estabelece a relação entre os elementos e como eles são configurados para criar o sistema total. Esses itens são: 6 • Cabeamento horizontal (Horizontal Cabling); • Cabeamento de backbone (Backbone Cabling); • Cross-connect na sala de entrada – ER (sigla da expressão Entrance Room) e na área de distribuição principal – MDA (Main Distribution Area); • Cross-connect principal – MC (Main Cross-connect) na MDA; • Cross-connect horizontal – HC (Horizontal Cross-connect) na sala de telecomunicações – TR (Telecommunications Room) e nas áreas de distribuição horizontal – HDA (Horizontal Distribution Area) e MDA. • Tomada (Zone Outlet) ou ponto de consolidação – CP (Consolidation Point) na zona de distribuição – ZDA (Zone Distribution Area) • Tomada na área de distribuição de equipamentos – EDA (Equipment Distribution Area) Figura 3 – Topologia do data center Fonte: Baseado na norma TIA-942 para o data center. 7 2.1 Espaços do data center O data center requer espaços dedicados para suportar a infraestrutura de telecomunicação, além dos voltados para suportar o cabeamento e os equipamentos. Os espaços típicos encontrados dentro de um data center geralmente incluem a ER, a MDA, a área de distribuição horizontal, a ZDA e a EDA. Dependendo do tamanho do data center, nem todos esses espaços podem ser usados. Estes devem ser planejados para proporcionar o crescimento e a transição para as novas tecnologias em evolução e podem ou não ser separados dos outros espaços da sala de computadores. A ER é o espaço utilizado para a interface entre o sistema de cabeamento estruturado do data center e cabeamento interedifício, tanto do provedor de acesso quanto da propriedade do cliente. Esse espaço inclui o hardware do ponto de demarcação, definindo o limite da rede e os equipamentos do provedor de acesso. A ER pode estar localizada fora da sala de computadores, se o data center estiver em um prédio que incluaescritórios de uso geral ou outros tipos de espaços fora do data center. Para maior segurança, a ER pode estar fora da sala do computador, pois evita a necessidade de que técnicos do provedor de acesso entrem na sala de computadores. Os data centers podem ter várias salas de entrada, para fornecer redundância adicional ou para evitar exceder os comprimentos máximos dos cabos, para circuitos fornecidos pelo provedor de acesso. A ER interage com a sala de computadores por meio da MDA, podendo ser adjacente ou combinada a ela. A MDA inclui o MC, que é o ponto central de distribuição para o sistema de cabeamento estruturado do data center. Quando as áreas de equipamentos são atendidas diretamente pela área de distribuição, esta pode também conter o HC. Esse espaço se encontra na sala de computadores, podendo estar em uma sala com um data center multiusuários, para garantir a segurança do acesso – No caso, cada data center deve ter pelo menos uma MDA. Os roteadores principais da sala de computador, os switches LAN principais, os switches SAN principais e o PABX, normalmente estão instalados na MDA, pois esse espaço é o centro da infraestrutura de cabeamento para todo o data center. Os equipamentos de conexão à rede do provedor de acesso, tais como os modens e multiplexadores, também podem ser instalados na área de distribuição, em vez 8 da ER, para evitar a necessidade de uma segunda entrada, quando existirem restrições de comprimento do circuito. A MDA pode atender a uma ou mais HDAs ou áreas de distribuição de equipamentos, dentro do data center, e uma ou mais salas de telecomunicações (TRs) localizadas fora do espaço da sala de computadores, para conexão dos espaços de escritório, centro de operações e outras salas de suporte externos. A HDA é utilizada para atender às áreas de equipamentos quando o HC não está localizado na MDA. Portanto, quando utilizada, a área de distribuição horizontal pode incluir o HC, que é o ponto de distribuição do cabeamento para as EDAs. A HDA normalmente está instalada dentro da sala de computadores, mas pode estar localizada em uma sala dedicada, dentro da sala do computador, para maior segurança no acesso. A área de distribuição horizontal normalmente inclui os switches da rede LAN, da rede SAN e os computadores de teclado/vídeo/mouse (KVM – Keyboard/Vídeo/Mouse) para o equipamento final, localizado nas EDAs. Um data center pode ter espaços de sala de computador localizados em vários andares, com cada andar sendo atendido pelo seu próprio HC. Um pequeno data center pode não exigir HDAs, pois toda a sala de computadores pode ser suportada a partir da MDA. No entanto, um data center típico terá várias HDAs. A EDA é o espaço destinado aos equipamentos finais, incluindo os sistemas de computação e os equipamentos de telecomunicação. Essas áreas não devem ser utilizadas com a mesma finalidade de uma ER, da MDA ou HDA. Pode existir também um ponto de interconexão opcional dentro do cabeamento horizontal, que é a ZDA. Essa área está localizada entre HDA e EDA, para permitir a reconfiguração e flexibilidade das conexões, que são usuais em um ambiente de data center. 2.2 Topologia típica do data center A topologia típica para um data center inclui uma única ER, possivelmente uma ou mais TRs, uma MDA e várias áreas de HDAs. 9 Figura 4 – Exemplo de topologia do data center Fonte: Baseado na norma TIA-942 para o data center. TEMA 3 – SALA DE COMPUTADORES A ER é um espaço cujo ambiente é controlado e que serve ao único propósito de alocação dos equipamentos e do cabeamento que atenderá aos sistemas de computador e demais sistemas de telecomunicações. A sala do computador deve atender ao padrão NFPA 75. O layout do piso deve ser consistente com os requisitos dos fornecedores de equipamentos e instalações, tais como: • Requisitos de resistência do piso, que deve suportar os equipamentos, cabos, cabos de manobra e mídia, considerando a carga concentrada 10 estática, a carga de piso estática média e a carga de movimentação de carga dinâmica; • Requisitos de espaço para o acesso aos equipamentos, incluindo a liberação de espaço em cada lado do equipamento – ação necessária para o acesso adequado do equipamento; • Requisitos de fluxo de ar; • Requisitos de montagem; • Requisitos de energia DC e restrições de comprimento do circuito; • Requisitos de comprimento de conectividade dos equipamentos, como os comprimentos máximos de canal para periféricos e consoles. 3.1 Sistema de HVAC O sistema de controle do ambiente, que inclui o controle de temperatura, ventilação e ar-condicionado, é chamado de HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning). Se a sala de computadores não possuir um sistema HVAC dedicado, deve estar localizada de modo que tenha acesso ao sistema principal de HVAC do edifício. Assim, de acordo com TIA-942, uma sala de computadores normalmente não é reconhecida como tal a menos que tenha um HVAC dedicado ou utilize o HVAC principal do edifício e tenha amortecedores automáticos instalados. O HVAC deve operar 24 horas por dia, 365 dias por ano e caso não possa ser assegurado o seu funcionamento contínuo, uma unidade autônoma deve ser instalada para atender à sala de computadores. O sistema e HVAC deve garantir que a temperatura e a umidade sejam controladas permanecendo dentro das seguintes faixas operacionais: • Temperatura: 20 °C (68 °F) a 25 °C (77 °F); • Umidade relativa: 40% a 55%; • Ponto máximo de orvalho: 21 °C (69,8 °F); • Taxa máxima de variação: 5 °C (9 °F) por hora; A temperatura ambiente e a umidade devem ser medidas após o funcionamento dos equipamentos, sendo que as aferições devem ser feitas a uma distância de 1,5 m acima do piso, a cada 3 a 6 m (10 a 30 pés) ao longo da linha central dos corredores frios e em qualquer local na entrada de ar do equipamento. As medições de temperatura devem ser realizadas em vários 11 locais, principalmente na entrada de ar dos equipamentos que apresentem potenciais problemas de resfriamento. 3.2 Sistema de energia Para o sistema de alimentação de energia elétrica, a norma TIA-942 determina que é necessário instalar circuitos de alimentação separados, para o atendimento à sala de computadores, devendo terminar em painel elétrico próprio, com um painel para cada circuito. Na sala de computadores devem ser instaladas tomadas de serviço (127 V / 20 A) para as ferramentas elétricas e os equipamentos de limpeza, cuja alimentação deve ser feita em um circuito diferente dos equipamentos. As tomadas de serviço não devem estar conectadas nos mesmos quadros de distribuição de energia dos circuitos elétricos utilizados para os equipamentos de telecomunicação e servidores. As tomadas de serviço devem ser espaçadas de no máximo 3,65 m (12 pés) ao longo das paredes da sala de computadores, ou mais próximas, se necessário, de modo que sejam alcançadas por um cabo de energia de no máximo 4,5 m (15 pés). Os painéis elétricos da sala de computadores devem ser suportados pelo sistema gerador de reserva (standby) da sala de computadores, se for instalado um gerador, que permanecerá em repouso. Todos os geradores utilizados devem ser classificados para cargas eletrônicas, que normalmente são desenvolvidos para esse uso específico. Se a sala de computadores não possuir um sistema de gerador de espera dedicado, os painéis elétricos da sala de computador devem ser conectados ao sistema gerador de espera do edifício. Quanto ao sistema de detecção e extinção de incêndio para a sala de computadores, a norma TIA-942 determina que os sistemas de proteção contra incêndio e extintores de incêndio portáteis devem estar em conformidade com a norma da National Fire Protection Association (NFPA), que é a norma NFPA-75, sendo que os sistemas de irrigação (Sprinkler) devem ser sistemasde pré-ação. 3.3 Sala de entrada A ER é um espaço, de preferência uma sala, no qual os provedores dos serviços de acesso vão interagir com o sistema de cabeamento do data center. Ele normalmente abriga os equipamentos dos provedores de acesso de 12 telecomunicação e é o local onde normalmente são entregues os circuitos ao cliente. Este ponto é chamado de ponto de demarcação, onde termina a responsabilidade do provedor de acesso pelo circuito. A ER abrigará os caminhos de infraestrutura de entrada, os blocos protetores para cabos de cobre, os equipamentos de terminação para cabos do provedor de acesso, os equipamentos dos provedores de acesso e os equipamentos de terminação para cabeamento da sala de computadores. As salas de entrada podem estar localizadas dentro ou fora do espaço da sala de computador, sendo que a política de segurança é que irá definir se as salas de entrada devem ser localizadas fora da sala de computadores, para evitar que o pessoal técnico do provedor de acesso trafeguem na sala de computadores. No entanto, em data centers maiores, as preocupações com o comprimento do circuito podem exigir que a ER seja localizada na sala de computadores. O cabeamento nas salas de entrada deve utilizar a mesma distribuição de cabos utilizada na sala de computadores, pois isso minimizará os comprimentos dos cabos, evitando uma transição das eletrocalhas de cabos suspensas para as eletrocalhas de cabos sob o assoalho. A ER deve ser dimensionada para atender aos requisitos máximos conhecidos e projetados para: • caminhos de entrada para o provedor de acesso e para o cabeamento do campus; • espaço para os quadros e painéis de terminação do cabeamento do provedor de acesso e do cabeamento do campus; • racks do provedor de acesso; • equipamento de propriedade do cliente a ser localizado na ER; • racks de demarcação, incluindo o hardware de terminação do cabeamento vindo da sala dos computadores; • Caminhos para a sala de computadores, para a MDA e possivelmente uma HDA para salas de entrada secundárias; • Caminhos para as outras salas de entrada, se houverem. O espaço necessário para a ER está mais relacionado com o número de provedores de acesso, número e tipos de circuitos a serem terminados na sala do que ao tamanho do data center. Assim, deve ser feito o levantamento dos requisitos dos provedores de acesso, para determinar espaço iniciais e futuros. Também deve ser alocado o espaço necessário para o cabeamento do campus. 13 Os cabos contendo componentes metálicos, tais como cabos de fibra óptica, coaxial e outros componentes metálicos, devem ser terminados com protetores de surto, para evitar a danificação dos equipamentos. Os protetores podem ser montados na parede ou montados em quadros, sendo que o espaço para os protetores deve ser localizado tão próximo quanto possível ao ponto de entrada dos cabos no edifício. Os cabos do campus de fibra óptica podem ser terminados na conexão principal, em vez da ER, se não tiverem componentes metálicos. A iluminação deve ser de no mínimo 500 luxes no plano horizontal e 200 luxes no plano vertical, medindo-se a 1 m acima do piso acabado, no meio de todos os corredores entre os racks. As luminárias não devem ser alimentadas a partir do mesmo painel de distribuição elétrica que os equipamentos de telecomunicações na sala de computadores. A iluminação de emergência e de sinalização devem ser adequadamente colocadas de tal forma que a ausência de iluminação primária não dificulte a saída de emergência. As portas devem ter um mínimo de 1 m de largura e 2,13 m de altura, com a abertura para fora da sala ou deslizando de um lado para o outro, podendo também ser do tipo removíveis. As portas devem ser equipadas com uma fechadura e não possuir um poste central, exceto poste central removível, para facilitar o acesso a equipamentos de grande porte. A ER deve ser localizada com acesso ao sistema de HVAC da sala de computadores, podendo ser considerada a instalação de um sistema de ar- condicionado dedicado. Se isso ocorrer, os circuitos de controle de temperatura para as unidades de ar-condicionado da sala de entrada devem ser alimentados a partir dos mesmos quadros de energia que atendem aos racks da ER. O HVAC para a ER deve ter o mesmo grau de redundância e backup que o HVAC e a energia da ER, devendo operar 24 horas por dia, 365 dias por ano. O sistema HVAC da ER deve ser alimentado também pelo sistema de gerador da sala de computadores, se houver, senão deve ser conectado ao sistema gerador de reserva do edifício. Para o sistema de energia elétrica da ER, devem ser instalados quadros de distribuição a partir de sistemas de energia do tipo UPS. A quantidade de circuitos elétricos para salas de entrada depende das especificações dos equipamentos a serem instalados. As salas de entrada devem utilizar os mesmos sistemas de backup elétrico (UPS e geradores) que os utilizados na sala de 14 computadores. O grau de redundância para a ER e para os sistemas mecânicos e elétricos deve ser o mesmo que o da sala de computadores. TEMA 4 – ELEMENTOS DE DISTRIBUIÇÃO Conforme vimos anteriormente, a arquitetura do sistema de data center é composta de três elementos de distribuição, que são o MDA, o HDA e o EDA. Podemos ter ainda, opcionalmente, o ZDA entre o HDA e o EDA. 4.1 A área de distribuição principal A MDA é o espaço central onde está localizado o ponto de distribuição do sistema de cabeamento estruturado no data center, sendo que o data center deve ter pelo menos uma MDA. Os roteadores principais e os switches principais para as redes de data center estão frequentemente localizados dentro ou próximos ao MDA. Quando usados por várias organizações, tais como data centers de internet e instalações de collocation, a MDA deve estar instalada em um espaço seguro. Quanto à localização, a MDA deve estar localizada de maneira central, para evitar que sejam excedidas as restrições máximas de distância, incluindo os comprimentos máximos de cabos para circuitos de provedor de acesso, vindos de fora da ER. Se a MDA estiver em uma sala fechada, deve ser considerado para essa área um sistema de HVAC dedicado de quadros e painéis de energia e alimentados por UPS. Se a MDA possuir um sistema de HVAC dedicado, os circuitos de controle de temperatura para as unidades de ar- condicionado devem ser alimentados e controlados a partir das mesmas fontes de energia ou painéis de energia, que atendem aos equipamentos de telecomunicações na MDA. Já os requisitos arquitetônicos, mecânicos e elétricos para a MDA são os mesmos da sala de computadores. 4.2 A área de distribuição horizontal A HDA é o espaço que suporta o cabeamento que atenderá as EDAs. Os switches da rede LAN, rede SAN, os consoles e switches KVM que atendem aos equipamentos finais também estão tipicamente localizados na HDA. A MDA pode também servir como uma HDA para os equipamentos mais próximos, ou até mesmo para toda a ER, se essa sala for pequena. 15 Deve haver no mínimo uma HDA por andar, sendo que podem ser necessárias HDAs adicionais para atender aos equipamentos, caso estejam a uma distância maior do que o limite do comprimento do cabeamento horizontal. Já o número máximo de conexões por HDA deve ser ajustado com base na capacidade da bandeja do cabo, deixando espaço para o cabeamento futuro. Em data centers que são usados por várias organizações, como data centers de internet e instalações de collocation, as HDAs devem estar em um espaço seguro. Com relação ao posicionamento, as HDAs devem estar em local que evite exceder os comprimentos máximos do cabeamento de backbone, vindo do MDA, cujas distâncias máximas estão associadas ao tipo de mídia utilizado. 4.3 Área de distribuição de zona A ZDA deve ser limitada a servir no máximo 288 conexões de par trançadopara evitar congestionamento de cabos, normalmente utilizados colocados acima ou abaixo de do rack que será atendido pela ZDA. Fazendo a analogia com o cabeamento estruturado de edifícios comerciais, o ZDA seria equivalente ao CP, naquele tipo de cabeamento. A conexão cruzada não deve ser utilizada na ZDA, não devendo haver mais de uma ZDA dentro do mesmo cabeamento horizontal. Não deve haver equipamentos ativos na ZDA, com exceção dos equipamentos de alimentação DC. 4.4 Área de distribuição de equipamentos As EDAs são os espaços alocados para os equipamentos finais, incluindo os sistemas computacionais e os equipamentos de comunicação. Essas áreas não incluem as TRs, salas de ERs, a MDA e HDAs. O equipamento final é normalmente um equipamento que será colocado diretamente sobre o piso ou um equipamento que será instalado dentro dos armários ou racks. O cabeamento horizontal será terminado em EDAs sendo feita a sua no hardware de conexão adequado, que será instalado nos armários ou racks. Em cada gabinete ou rack de equipamentos devem ser instaladas também as 16 tomadas de alimentação e hardware de conexão de modo a minimizar os comprimentos do cabo de manobra e do cabo de alimentação dos equipamentos. O cabeamento ponto a ponto é permitido entre os equipamentos localizados na área de distribuição de equipamentos, sendo que os comprimentos dos cabos – ponto a ponto entre os equipamentos na área de distribuição do equipamento – não devem ser superiores a 15m (49 pés) e limitados para a conexão entre equipamentos em racks adjacentes ou armários na mesma linha. 4.5 Armários de telecomunicações Nos ambientes de data center, a TR, também conhecida como armários de telecomunicações, é o espaço que irá atender ao cabeamento para as áreas que ficam fora da sala de computadores. Mas, se necessário, pode ser combinada com a MDA ou com as HDAs. O data center pode conter mais de uma TR se as áreas não puderem ser atendidas a partir de uma única TR. As TRs devem atender às especificações da norma ANSI/TIA-569-B, que define caminhos e espaços para o cabeamento estruturado para edifícios comerciais, pois as áreas de trabalho das equipes, que fazem a gestão, operação e manutenção dos computadores instalados no data center, têm as mesmas características do edifício comercial convencional. TEMA 5 – RACKS E ARMÁRIOS A norma TIA-942 define dois tipos de infraestrutura para a instalação dos equipamentos no data center, que são os racks e os armários (cabinets). Os racks são equipados com trilhos de montagem laterais, para realizar a instalação dos equipamentos e do hardware. Os armários podem contar com trilhos de montagem laterais, painéis laterais, fechamento superior e porta frontal e traseira. Neles, frequentemente são instaladas fechaduras, sendo que esse tipo de infraestrutura é chamado também de rack fechado. 5.1 Posicionamento dos armários e racks Os armários e racks devem ser dispostos em um padrão alternado, com frentes de armários/racks voltados um para o outro em uma fileira, para criar corredores "quentes" e "frios". Os corredores "frios" ficam em frente aos racks e 17 armários. Se houver um piso de acesso, os cabos de distribuição de energia devem ser instalados sob ele, nos corredores “frios”. Os corredores "quentes" são os que ficam atrás dos racks e armários. Se houver um piso de acesso, as bandejas de cabos para cabeamento de telecomunicações devem estar localizadas sob o piso de acesso nos corredores "quentes". Figura 5 – Vista superior dos corredores quente e frio no data center Fonte: Baseado na norma TIA-942 para o data center. Os equipamentos devem ser colocados em armários e racks com a entrada de ar "frio" na parte frontal do armário ou rack e com a saída do ar "quente" na parte de trás. A inversão de equipamentos no rack interromperá o bom funcionamento dos corredores "quentes" e "frios". Deve ser usado o equipamento que utiliza o esquema de resfriamento frontal-traseiro, para que não interrompa o funcionamento de corredores quentes e frios. Os painéis de fechamento devem ser instalados nos racks e espaços dos gabinetes que não estejam sendo utilizados, para melhorar o funcionamento dos corredores "quentes" e "frios". RACKS/ARMÁRIOS Corredor quente FRENTE ATRÁS RACKS/ARMÁRIOS FRENTE ATRÁS Corredor frio Corredor frio 18 As tampas perfuradas do piso de acesso devem estar localizadas nos corredores "frios" em vez de nos corredores "quentes", para melhorar o funcionamento dos corredores "quentes" e "frios". Além disso, não devem ser colocadas bandejas de cabo ou outra obstrução nos corredores "frios", abaixo das tampas perfuradas. Figura 6 – Tampas de piso dos corredores frios Fonte: Baseado na norma TIA-942 para o data center Quando colocados no piso de acesso, os armários e racks devem ser dispostos para que permitam que as tampas de piso na frente e atrás dos armários e racks possam ser levantadas. Os armários devem estar alinhados com a borda dianteira ou traseira ao longo da borda do piso. Os racks devem ser colocados de tal forma que as hastes roscadas que os prendem na laje não penetrem no suporte do piso elevado. 5.2 Especificações dos armários e racks A TIA-942 define que deve ser disponibilizado um espaço de no mínimo de 1 m (3 pés) de desobstrução na parte dianteira dos armários e racks, permitindo a instalação dos equipamentos, sendo recomendável uma distância dianteira de 1,2 m (4 pés) para acomodar equipamentos mais profundos e no mínimo 0,6 m (2 pés) na parte de trás dos armários e racks, permitindo o acesso para os serviços na parte traseira, sendo o ideal um espaço de 1 m (3 pés). Os armários devem permitir a ventilação adequada para o equipamento que abrigará, podendo ser obtida utilizando: Rack de servidores Rack de servidores Corredor FRIO Corredor QUENTE Corredor QUENTE PISO PERFURADO 19 • fluxo de ar forçado com ventiladores; • fluxo de ar natural entre corredores quentes e frios, por meio de aberturas de ventilação nas portas dianteira e traseira dos armários; • uma combinação de ambos os métodos. Para cargas de calor moderadas, os armários podem utilizar: 1) Ventilação mediante ranhuras ou perfurações das portas dianteiras e traseiras para fornecer um mínimo de 50% de espaço aberto. Aumentar o tamanho e a área de aberturas pode aumentar o nível de ventilação. 2) Ventilação por meio do fluxo de ar forçado com ventiladores, em combinação com aberturas de porta, devidamente colocados e com o espaço suficiente entre o equipamento e as portas de rack. Para altas cargas de calor, o fluxo de ar natural não é suficiente e o fluxo de ar forçado é necessário, para fornecer resfriamento adequado para todos os equipamentos do gabinete. Esse sistema forçado utiliza uma combinação de aberturas devidamente colocadas, além dos sistemas de ventilador de resfriamento. Se os ventiladores do gabinete forem instalados, eles devem ser de tipo adequado, para melhorar o processo de retirada de calor e não afetar o funcionamento de corredores "quentes" e "frios", os quais são dimensionados para garantir que o fluxo de ar dos ventiladores dissipe o calor gerado no gabinete. Em data centers em que é desejada uma maior disponibilidade, os ventiladores devem ser conectados a circuitos separados, diferentes dos que os alimentados pelos sistemas de energia, ou pelos painéis de energia alimentados por UPS, para evitar interrupções nas telecomunicações e servidores quando houver alguma falha dos ventiladores. A TIA-942 define que a altura máxima dos rack e dos gabinetes deve ser de 2,4 m (8 pés). Racks e armários não devem ser, preferencialmente, mais altos do que 2,1 m (7 pés) para facilitar o acesso ao equipamento ou conectar o hardware instalado na parte superior do data center. Os armáriosdevem ter a profundidade adequada para acomodar os equipamentos planejados, incluindo cabeamento na frente e/ou atrás, cabos de alimentação, hardware de gerenciamento de cabos e réguas de alimentação. Para garantir o fluxo de ar adequado e fornecer espaço adequado para as réguas de energia e cabeamento, deve-se utilizar armários com pelo menos 150 mm (6 in) mais profundos ou mais largos do que os equipamentos mais profundos. 20 A configuração típica para as réguas de energia em armários deve fornecer pelo menos uma régua de alimentação de 20A e 127V, sendo o ideal a instalação de duas réguas de energia conectadas em circuitos alimentados a partir de diversas fontes de energia. Os circuitos de potência devem ter condutores de neutros e de aterramento dedicados. As réguas de alimentação podem conter indicadores de energização, porém nenhum interruptor ou disjuntores devem ser instalados no rack, para evitar o desligamento acidental. Uma série de réguas de energia devem ser usadas para fornecer tomadas suficientes, além da capacidade necessária para suportar os equipamentos planejados. Já as réguas de alimentação devem ser rotuladas com o identificador da fonte de energia ou painel em que estão conectadas, bem como com o número do disjuntor. Para os armários e racks que não possuem equipamentos ativos, não é necessária a instalação de réguas de energia. FINALIZANDO Apesar da norma TIA-942 ser obrigatória para a construção de data center, essas recomendações podem ser aplicadas também à ER na implementação da infraestrutura de cabeamento estruturado de edifícios comerciais. Assim, as especificações do sistema de HVAC, de energia e de instalação e posicionamento dos racks, podem ser aplicadas no ambiente da ER, aumentando a segurança e a disponibilidade. Para o cabeamento estruturado do data center, temos um modelo bastante semelhante ao cabeamento estruturado dos edifícios comerciais, tendo-se uma mudança na identificação dos espaços, porém mantendo-se a topologia em estrela hierárquica, conforme mostrado a seguir. Figura 7 – A topologia do cabeamento de backbone Fonte: Baseado na norma TIA-942 para o data center. 21 A presença do HC não é obrigatória, sendo que, quando o cabeamento se estende do main cross-connect até a terminação dos cabos na EDA, este será considerado como sendo o cabeamento horizontal. Se o cabeamento horizontal passar pela HDA, deve existir folga suficiente para permitir o movimento dos cabos ao migrar para uma conexão cruzada. Os cabos cruzados de backbone podem estar localizados em TRs, ERs, MDAs, HDAs ou em salas de entrada. No caso de existirem várias salas de entrada, o cabeamento de backbone direto para a conexão horizontal deve ser permitido quando existirem limitações de distância. O cabeamento de data center, assim como o cabeamento estruturado para edifícios comerciais, também utiliza os cabos de par trançado e as fibras ópticas, a serem escolhidos de acordo com a: a) flexibilidade em relação aos serviços suportados; b) necessária vida útil do cabeamento; c) tamanho da instalação/local e quantidade de equipamentos; d) capacidade do canal dentro do sistema de cabeamento; e) recomendações ou especificações do fornecedor de equipamentos. Apesar de termos distâncias curtas em um ambiente de data center, a quantidade de cabos é elevada e, dessa forma, a fibra óptica permitirá mais cabos em uma mesma infraestrutura física do cabeamento estruturado. Sendo o espaço físico um fator crítico no ambiente de data center, essa tecnologia permite uma maior eficiência na ocupação dos espaços. Assim, a utilização da fibra óptica no cabeamento horizontal, entre o HDA e o EDA, torna-se viável, mesmo com a tecnologia Ethernet, com conexões ponto a ponto entre os equipamentos, diferente do que acontece com o cabeamento em edifícios comerciais, em que a fibra óptica no cabeamento horizontal é viabilizada apenas com a tecnologia ponto-multiponto, com o uso do protocolo GPON. 22 REFERÊNCIAS CHAPPELL, L. Diagnosticando redes: Cisco Internetwork Toubleshooting. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2002. MAIA, L. P. Arquitetura de redes de computadores. 2. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2013. TANEMBAUM, A. S. Redes de computadores. 2. ed. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2011.