DISEÑO DE UN SISTEMA MONITOREO Y VARIABLES AMBIENTALES PARA RACKS DE CENTROS DE COMPUTO UTILIZANDO HARDWARE LIBRE

DISEÑO DE UN SISTEMA MONITOREO Y VARIABLES AMBIENTALES PARA RACKS DE CENTROS DE COMPUTO UTILIZANDO

HARDWARE LIBRE

Héctor Julio Ramos Ramos

        Darney Steven Rozo Cerón        

Seminario de Investigación Aplicada

Hramos36@upc.edu.co – stvnrozo@live.com

Abstract –

RESUMEN

PALABRAS CLAVE

Datacenter, hardware libre, Racks, Mediciones ambientales, temperatura, humedad, CRAC.

INTRODUCCIÓN

Desde principios del siglo XX se ha venido desarrollando la computación a tales magnitudes que se empezaron a diseñar y desarrollar centros de cómputo llamados “centro de datos” los cuales en sus inicios en los años 60’s eran demasiado grandes, conocidos como mainframes, estos equipos eran almacenados en habitaciones que concentraban excesivamente el calor y estaban expuestos a diferentes factores ambientales que podían ser extremos y podrían generar daños en los equipos.

A través de los años 80’s y 90´s se convirtieron en espacios más reducidos y con mayores usos gracias al avance de la tecnología y la miniaturización de los componentes electrónicos. ^[1].

El control y monitoreo de las condiciones ambientales en los centros de datos es sumamente importante a nivel empresarial, ya que al garantizar y mantener estables estas variables se puede evitar cualquier incidente o daño sobre los diferentes componentes de sus sistemas, el objetivo es la continuidad operativa de los servicios, aplicaciones y la operación 24 horas del día de los 365 días del año.

Por lo tanto la investigación se centrara en recolectar información acerca de los métodos de medición de las distintas condiciones ambientales en los Datacenters empresariales y especialmente en los racks de los equipos, ya que el objetivo es el monitoreo de estas variables en cada Rack teniendo en cuenta que las condiciones ambientales son muy diferentes entre cada uno.

1.        LA PROPUESTA

1.1        PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Los grandes sistemas de aire acondicionado que se instalan en los Datacenters regulan la temperatura de toda la sala de manera conjunta y al igual que de los pasillos de la sala de computo, sin embargo las condiciones en cada rack de si se evalúa de manera individual son muy diferente, debido a que uno u otro puede tener instalados diferente número y tipos de equipos, cantidad de cableado en el gabinete o contar con más o menos espacio libre, generando que la temperatura, humedad y otras variables de un rack puede ser más altas o bajas con respecto al que está instalado al lado, lo que hace que las condiciones de riesgo y posibilidades de falla sean distintas, por lo tanto el objetivo es monitorear las condiciones ambientales existentes dentro de los racks, para que el seguimiento corresponda a las variables reales que afectan a los equipos.

Se encuentran varios dispositivos y sistemas en el mercado para medición de condiciones ambientales, los cuales tienen diferentes utilidades pero gran parte de ellos son de software y hardware licenciado haciendo que sus precios sean elevados, además muchas empresas no los tienen en cuenta por sus costos, por lo tanto la pregunta es:

¿Se puede diseñar un sistema de hardware libre utilizable para el monitoreo de variables ambientales dentro de los racks de centros de cómputo?

Para así llegar a plantear una solución económica, comercializable, administrable, fiable y adaptable a los diferentes escenarios de cada uno de los racks de las salas de cómputo de las empresas realizándoles un seguimiento más real y exacto, aplicable tanto a nivel nacional como internacional conforme a la normatividad vigente, garantizando un sistema que permita la monitorización y generación alertas en tiempo real.

1.2        JUSTIFICACIÓN

Colombia se encuentra equipado con un Data Center con especificaciones de alta calidad (en total suman 15 en la región Latinoamericana), El Data Center llamado Triara, de la empresa Claro (antiguamente Telmex) fue diseñado con especificaciones Tier 4, garantizando un máximo tolerancia a fallas, y alta disponibilidad para sus clientes.

Adicionalmente IBM, Movistar y otras empresas como DataIFX y del sector de sistemas y telecomunicaciones ofrecen servicios de Datacenters en el país, cada una con características distintivas de acuerdo al nivel Tier al que pertenecen y la tecnología con que cuentan.

Sin embargo los controles y monitoreo de condiciones ambientales en estos grandes centros de cómputos se realiza de manera conjunta, es decir por salas y pasillos y no individualmente por cada rack, al estar en estos Datacenter instalados los racks y equipos de muchas grandes, pequeñas y medianas empresas las condiciones para cada uno de estos gabinetes y dispositivos de sistemas/telecomunicaciones son totalmente diferentes, y no logran estar informados de sus propias condiciones en el centro de cómputo, por lo tanto será de gran importancia una solución de hardware libre que se pueda instalar en cada rack que se considere necesario para monitorear las variables ambientales de cada gabinete, que sea adaptable, económica y que permita a través de internet que las empresas en tiempo real realizar el seguimiento a los racks que se encuentran instalados en los Datacenter, para así tomar las medidas necesarias preventivas y en pro de la vida útil de los equipos de cómputo garantizando la continuidad operativa de los servicios y aplicaciones.

2.        MARCO HISTÓRICO

2.1        EVOLUCIÓN DE LOS DATACENTERS

Históricamente se han definido 4 generaciones de computadores de duración variable, que han desembocado en la 5ta generación en la que nos encontramos en la actualidad. Cada generación se caracteriza por el uso de elementos distintivos de hardware, como la válvula, el transistor, el circuito integrado micronimiaturizado, respectivamente. las características de cada generación son:

•        1ra generación: tubo de vació (1951-1958)

•        2da generación: transistor (1959-1964)

•        3ra generación: circuito integrado (1965-1970)

•        4ta generación: microprocesador (1971-1981)

•        5ta generación: inteligencia artificial (1982-?)

Hasta la década de 1960, las computadoras se utilizaban principalmente por las agencias gubernamentales. Eran grandes mainframes almacenados en grandes habitaciones - lo que llamamos hoy "centro de datos".

A partir de 1960, los ordenadores convertidos de tubo de vacío a dispositivos en estado sólido como el transistor, que duran mucho más tiempo, se volvieron más pequeños, más eficientes, más fiables y más baratos que los dispositivos de tubo de vacío equivalentes.

En la década de 1990 la Microinformática (ahora llamado "server" o servidores) comenzaron a encontrar su lugar en las antiguas salas de ordenadores y fueron siendo llamados "centros de datos." Las compañías estaban poniendo las salas de servidores dentro de sus propias sedes con la disponibilidad de equipos de red de bajo costo.

A partir de 2007, el centro de datos promedio a nivel internacional consume tanta energía como 25.000 hogares.

Según estadísticas hay 5,75 millones de nuevos servidores desplegados cada año.

Los centros de datos representan el 1,5% del consumo de energía de EE.UU. y la demanda está creciendo 10% por año.

A medida que el crecimiento de los datos en línea crece exponencialmente, hay oportunidad (y la necesidad) para ejecutar los centros de datos más eficientes.

El crecimiento exponencial del número de usuarios de los servicios online ha llevado a las empresas a subcontratar la gestión, mantenimiento y administración de sus equipos informáticos y de comunicaciones en los Data Center, en donde se garantiza seguridad, el acceso rápido y respaldo de la información.

2.2        DATACENTER Y SISTEMAS DE MONITOREO AMBIENTAL

Durante el avance de los Data Centers a través de las décadas un problema fundamental ha sido el control y monitoreo ambiental de las condiciones de las salas y de los equipos, pasando de enormes temperaturas en los inicios en las cuales las mediciones se realizaban  en sitio acercando termómetros o sensores de parte del personal técnico que labora y supervisa en los centros de datos, hasta  llegar a confiar el monitoreo a los grandes sistemas de aire acondicionado que se instalan como sistemas de refrigeración.

Muchas empresas a través de los años han intervenido en el mercado de los centros de datos, sobresaliendo aquellas en las que la solución de refrigeración y monitoreo se controlaba a través de los sistemas CRAC, sin embargo ha habito otro tipo de soluciones diferentes y que se adaptan a las distintas condiciones que puede llegar a tener cada sala de un Data Center.

Actualmente La infraestructura física del Datacenter puede ser monitoreada y controlada por medio de la red en tiempo real sin tener que entrar físicamente al área del centro de cómputo por medio de sensores ubicados en áreas específicas, y entre las compañías que se han destacado en las soluciones eléctricas, refrigeración, control y monitoreo de las condiciones ambientales están:

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