La mitigación debe sostener las operaciones del centro de datos durante el calor extremo

El martes 19 de julio de 2022 fue el día más caluroso jamás registrado en el Reino Unido, con un máximo de 40,3 ºC sin precedentes en Coningsby, Lincolnshire. Los informes de fallas en el sistema de enfriamiento del centro de datos en Google y Oracle siguieron rápidamente.

Pero si bien el clima cálido exacerba los desafíos operativos, los centros de datos en todo el mundo se han diseñado para ubicaciones que regularmente experimentan condiciones mucho más extremas, como señala Simon Brady, jefe de desarrollo comercial del canal de servicios de Europa, Medio Oriente y África (EMEA) en Vertiv y especialista en optimización de centros de datos. afuera.

“Piense en Asia, Australia, Medio Oriente, incluso lugares en Europa del Este donde se obtienen -20 ºC en invierno y 35 ºC a 40 ºC en verano”, dice Brady. “Los sitios que fallan fueron diseñados o mantenidos de manera deficiente”.

Incluso fuera de una ventana de temperatura específica, los centros de datos “tienden a no fallar” como tales, aunque pueden romper sus acuerdos de nivel de servicio (SLA) y operar fuera de ellos durante ese período, explica.

Gestionar las expectativas en torno a la disponibilidad

Los SLA deberían tener mejor en cuenta la mayor posibilidad de temperaturas atípicas, sin embargo, los operadores han sido cautelosos al abordar este tema con sus clientes, a menudo cuando se trata de acordar niveles de mantenimiento y tiempo de inactividad relacionado pero necesario, dice.

“Aunque, con enfriamiento adiabático o evaporativo, podemos tener una conversación sobre la falta de agua”, agrega Brady. “Un proyecto que hice hace dos años en Arabia Saudita planeado para temperaturas externas de 55ºC. Tienes que poner un poco más de ingeniería a su alrededor, pero no es ningún problema”.

Si el Reino Unido comienza a alcanzar esas temperaturas, “tenemos problemas más importantes que si los centros de datos pueden hacer frente”, agrega.

“Se podrían trasladar más cargas de trabajo a ubicaciones más sostenibles. Los centros de datos metropolitanos, como los cercanos a Londres, podrían centrarse en admitir aplicaciones sensibles a la latencia”.

Tate Cantrell, Verne Global

Simon Bennett, director de tecnología (CTO) de EMEA en Rackspace, enfatiza que las fallas generalmente se deben a múltiples factores. De ello se deduce que los picos de calor inesperados deben ser manejables, a menos que la operación del centro de datos en cuestión ya se esté quedando sin espacio libre en la capacidad que permitiría eventos atípicos.

Es probable que se trate más de hacer cambios incrementales en los sitios actuales que verter concreto nuevo, lo que pocos operadores están haciendo hoy en día de todos modos, dice. Supervise las temperaturas, ordene el cableado, cierre las puertas del rack para maximizar el flujo de aire, etc.

“Hay cosas realmente simples que la gente no hace en centros de datos mal administrados”, dice Bennett. “En última instancia, debe asegurarse de saber qué tipo de tolerancia a fallas tiene con los días más calurosos. ¿Puede hacer frente a la pérdida de una unidad principal de aire acondicionado, por ejemplo?”

Un problema mayor es la gestión del calor generado internamente por el propio centro de datos, lo que significa prestar atención a la supervisión y mejora de los flujos de aire y otros aspectos básicos, en lugar de implementar una nueva solución.

“Estás generando mucho más calor en un espacio más pequeño”, señala Bennett. “Tienes que compensar que nuestros costos de electricidad se han disparado. La gente tiene que revisar su capacidad de aire acondicionado adecuadamente y revisarla hasta 40ºC de todos modos”.

Cuando las densidades son altas, las tecnologías de refrigeración líquida pueden tener sentido si también ayudan a reducir los costos de electricidad. El modelado y los gemelos digitales pueden ayudar a escala, agrega.

Mover cargas de trabajo a algún lugar con temperaturas más bajas, como Escocia, y que podría ofrecer un “costo constante de la electricidad”, como Islandia, también podría tener sentido, especialmente para los departamentos de adquisiciones que buscan precisar algunas variables para planes a más largo plazo, sugiere Bennett.

Tate Cantrell, CTO del operador islandés Verne Global, señala que los centros de datos de clima más frío pueden usar menos energía para enfriar cargas de trabajo de mayor densidad. El promedio de verano en Islandia es de solo 13 ºC y los centros de datos pueden usar 100 % de energía hidroeléctrica y geotérmica.

“Se podrían mover más cargas de trabajo a ubicaciones más sostenibles”, dice Cantrell. “Los centros de datos metropolitanos, como los cercanos a Londres, podrían centrarse en admitir aplicaciones sensibles a la latencia”.

Identifique las ineficiencias restantes para su eliminación

Raymond Ma, director general para Europa, Australia y Nueva Zelanda de Alibaba Cloud Intelligence, sostiene que los centros de datos convencionales más antiguos pueden ser “increíblemente ineficientes”. El aire acondicionado estándar puede consumir hasta el 40% de la factura total de energía, lo que genera un gran impacto ambiental.

La innovación sigue siendo importante, incluida la búsqueda de tecnologías avanzadas de inmersión o enfriamiento por agua, con rediseños de centros convencionales que requieren planificación en torno a la reconstrucción de la infraestructura, la preparación de TI especialmente diseñada, la selección de refrigerantes y la mecanización de los sistemas de monitoreo y mantenimiento.

“Esto puede brindar enfriamiento sin costo durante el 90 % del tiempo de funcionamiento de un centro de datos, lo que reduce el consumo de energía en más del 80 % en comparación con el enfriamiento mecánico”, dice Ma. “Adoptar las mejores prácticas de la industria, como el uso de algoritmos inteligentes para aumentar la eficiencia energética, mejorar el uso de electricidad renovable e impulsar el reciclaje de energía, como el calor residual generado por los servidores”.

Richard Clifford, director de soluciones de Keysource, con sede en el Reino Unido, advierte que no existe una bala de plata para una mejor gestión de las altas temperaturas. ldquo;La clave es el diseño y la estrategia para hacer frente a temperaturas ambiente más altas, centrándose en la refrigeración y la carga de TI, lo que significa reducir la carga en consonancia con la reducción del rendimiento de la refrigeración”, afirma. “Los climas más fríos tienen varios beneficios, pero el cambio climático es global”.

Él dice que una “gran mayoría” de los centros de datos del Reino Unido ya operan por debajo del 80% de la capacidad de diseño. Deberían poder gestionar estas temperaturas en aumento actualmente, prestando la atención adecuada al mantenimiento adecuado, la resiliencia, el flujo de aire y la planificación de la capacidad en torno a los recursos, incluida la energía y, cada vez más, el agua.

James Petter, vicepresidente de ventas internacionales de Pure Storage, prescribe soluciones que pueden flexionarse hacia arriba y hacia abajo, en función de conocimientos basados ​​en datos. Está ampliamente de acuerdo en que la planificación de la capacidad probablemente se beneficiará de más innovación y compras de tecnología sostenible, porque cada artículo usa energía, incluso si no produce calor mientras está en funcionamiento.

Por ejemplo, la energía solar puede alimentar más centros de datos en el futuro, con consumos de energía variables respaldados por una fuente de alimentación ininterrumpida (UPS). Esto podría significar una mayor capacidad para hacer frente a patrones climáticos volátiles exacerbados por un clima más cálido en general.

Junto con la reducción y compresión de datos, los racks del futuro deberían consumir menos energía y requerir menos refrigeración. “Creo que irá a la nanotecnología”, dice Petter.

Steve Wright, director de operaciones de 4D Data Centres en el Reino Unido, reitera que las interrupciones y los impactos en las instalaciones observados este verano han sido un pequeño subconjunto de los aproximadamente 400 centros de datos comerciales del Reino Unido, y al menos una interrupción parece haber implicado un cambio de ruta accidental. .

“Esos impactos probablemente no deberían haber ocurrido. Sin embargo, la realidad es que la gente necesita aprender que la nube no es algo mágico que siempre está ahí las 24 horas del día, los 7 días de la semana”, dice. “Necesita una estrategia sobre cómo lidiar con no poder acceder a su activo de TI interno o servicio en línea”.

Por esa razón, espera una investigación más profunda de lo que sucedió con los últimos problemas de clima cálido. Los operadores de centros de datos deben seguir preguntándose qué se puede aprender como una entidad separada e independiente que apunta a una mayor estabilidad y resiliencia, con conjuntos de habilidades también relevantes.

Wright subraya el sentido de tratar de aprender y beneficiarse de las experiencias de los operadores de centros de datos que ya trabajan en entornos mucho más cálidos o húmedos. Todavía se necesitan mejoras en torno al mantenimiento, y todavía es posible una gran cantidad de retroadaptación y mitigación.

“Tal vez hace 10 o 15 años, podría colocar algunos enfriadores entre los edificios y salirse con la suya con la infraestructura de enfriamiento en el estacionamiento”, dice Wright.

Puede ser tan simple como poner menos carga en el área que necesita enfriarse, agrega.

“Probablemente lo más importante son los elementos de la condición de diseño del aire ambiente. Sospecho que vamos a empezar a trabajar a 43ºC a 44ºC, tal vez 45ºC, en el futuro”, dice.

“La ASHRAE [American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers] La ventana operativa para los equipos de servidor se ha ampliado durante aproximadamente 15 años, pero todavía estamos trabajando para impulsarla aún más. En realidad, podemos enfriarnos a 25 °C (en lugar de 16-18 °C), lo que todavía se siente bastante cálido en el Reino Unido, pero aún se puede subir más”.

Planificar, mitigar y mantener

Daniel Bizo, director de investigación de Uptime Institute Intelligence, confirma que los operadores de centros de datos deben comenzar analizando la capacidad general, las restricciones y otras limitaciones, donde la mitigación es posible, alineada como de costumbre con el caso comercial.

“La situación de cada persona es diferente: la gran mayoría de los sitios de centros de datos son únicos y también es necesario conocer los riesgos localizados”, señala.

“No podemos predecir exactamente. El problema con el cambio climático es que sabemos que está empeorando y que los fenómenos meteorológicos se están volviendo más extremos, pero no sabemos dónde exactamente ni en qué medida”.

Daniel Bizo, Inteligencia del Instituto Uptime

Aquellos atrapados pueden atribuir los problemas a “fallas ocultas del equipo” en lugar de a las altas temperaturas per se. Teóricamente, el diseño de un centro de datos podría ser prácticamente a prueba de balas contra el cambio climático, incluido el riesgo atmosférico y el clima extremo, desde tormentas y viento hasta granizo, lluvia e inundaciones.

“Tal vez puedas moverte hacia el norte, o cerca de una gran masa de agua: el mar o un gran río o lago”, dice Bizo. “Dicho esto, puede haber problemas de flujo y restricciones, como hemos visto en Francia. Algunos ahora están luchando con el enfriamiento del reactor nuclear… porque los ríos se están calentando tanto que está afectando la vida acuática”.

Sin embargo, con los sistemas heredados, pueden pasar entre 10 y 15 años antes de que se puedan implementar arquitecturas óptimas. Después de todo, la industria viene con al menos 20 años de “equipaje” con el que lidiar.

La regla general para las renovaciones ha sido considerar los picos durante los últimos 20 años, pero con una mayor volatilidad, los operadores tal vez deberían mirar hacia atrás o al menos construir más de un amortiguador para tener en cuenta las temperaturas nunca antes vistas.

De cualquier manera, los operadores probablemente deban comenzar a pensar en sus estrategias de resiliencia climática de una manera “más creativa”.

“No podemos predecir con exactitud”, señala Bizo. “El problema con el cambio climático es que sabemos que está empeorando y que los fenómenos meteorológicos se están volviendo más extremos, pero no sabemos dónde exactamente ni en qué medida. Incluso si tuviéramos datos perfectos y computación infinita, no sería posible lograrlo”.

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