72 Revista ABB 2/2002
Technology Review
Los datos digitales mueven la sociedad actual. La enorme cantidad de información que incorporamoscada día a Internet es sólo una cara de la cuestión: también están las tarjetas de crédito, los informes yregistros bancarios y del campo de la sanidad, de las comunicaciones telefónicas y de la administraciónfiscal, los datos generados en el mundo laboral, las imágenes, la música y un largo etcétera. En todosestos campos se generan montañas de información que hay que conservar en algún sitio. Y a esto hayque añadir los numerosos servicios nuevos que aparecen cada semana, sedientos de información y quede forma más o menos casual generan torrentes de terabytes y hacen crecer exponencialmente la canti-dad de datos a almacenar.
Los proveedores de los centros de datos, donde se almacena la mayor parte de esta información,operan en un sector en constante evolución. Los cambios en este sector son de tal calado que todavía nose han encontrado modelos empresariales estables para el mismo. Además de los avances tecnológicos,la adquisición de empresas, las fusiones y las quiebras someten este mercado a una gran presión que leobliga a trabajar con poco personal y bajos precios, con unas exigencias que sufren cambios drásticos.Los suministradores han de tener gran habilidad para sobrevivir en un entorno como este.
Con más de 50 centros de datos construidos, ABB es una empresa clave para este sector, ya que,exceptuados los equipos de comunicaciones, suministra toda la infraestructura que necesitan estasinstalaciones, cuya misión a menudo tiene un valor crítico para la sociedad. ¿Cómo actúa ABB ante losgrandes cambios que se producen sin cesar en este mercado de centros de datos?
Revista ABB 2/2002 73
urante los últimos años, el sector de
los centros de datos ha experimenta-
do grandes cambios, obligando a numerosas
empresas a fusionarse o a entrar quiebra. Ya
pasó la época en que las empresas gastaban
millones de dólares en adquirir gigantescos
edificios industriales y transformarlos en fas-
tuosos palacios de alta tecnología, equipados
con los últimos avances en telecomunicacio-
nes y en tecnología de datos.
Mientras que los fabricantes de equipos de
telecomunicaciones ofrecen los equipos en
armarios para estas instalaciones, que a menu-
do tienen una función crítica, ABB se centra
principalmente en la construcción de la
infraestructura necesaria. Además del suminis-
tro redundante de energía, algo fundamental,
ABB suministra los sistemas redundantes de
seguridad y de aire acondicionado. ABB dis-
pone de profundos conocimientos y abundan-
te experiencia en numerosos campos, entre
ellos la gestión y administración de proyectos
e ingeniería, el montaje y puesta en funciona-
miento de instalaciones y, por supuesto, el
suministro de transformadores y conmutadores
de alta tensión, entre otros productos propios.
GTS, Viag Interkom y Telia son sólo algunos
de los clientes que han firmado contratos con
ABB para el diseño y equipamiento de sus
centros de datos.
En estos tiempos de cambio vertiginoso,
las empresas con centros de datos se han visto
forzadas a adaptar sus estrategias y formas de
actuar a las nuevas situaciones. La estrategia
consistente en ampliar simultáneamente varios
centros de datos en distintos países ha pasado
a la historia, dejando su lugar a los planes ‘flo-
tantes’, actualmente los más adecuados
para la salud económica de las empresas.
Del mismo modo, la mayoría de las
empresas ha dejado de construir enormes
centros de datos, de hasta 10.000 m2 o
incluso más en un único proyecto. Y
muchas empresas, aunque disponen de
espacio construido suficiente, no habilitan
como centro de datos más que una
superficie de unos 300 m2 y no piensan
en la ampliación hasta haber formalizado
los contratos con un número suficiente de
clientes. Solo entonces ponen en marcha,
paso a paso, la ampliación y la llevan a
cabo de acuerdo con su disponibilidad de
fondos.
Asimismo, la quiebra de algunas
empresas de centros de datos ha creado
excedentes de espacio, de modo que la
compra de los centros existentes es una
interesante alternativa a la construcción
de nuevos centros. Los problemas de cali-
dad y la falta de normas unitarias de dise-
ño hacen imprescindible renovar y reestructu-
rar estos edificios antes de utilizarlos. Esta evo-
lución no sólo obliga a las empresas de cen-
tros de datos a plantearse de nuevo sus activi-
dades, sino que también afecta a ABB.
Hasta ahora, ABB se ha encargado de la
construcción de más de 50 centros de datos,
Almacenamiento dedatos: reformatear
Christian Schulz, Jörg Leonhard, Markus Haid
Seguimiento de un sector en rápida evolución
D
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Technology Review
normalmente como proyectos de ‘solución téc-
nica global’, que abarcan desde la concepción
y planificación hasta la ejecución del proyecto,
aunque en la actualidad se realizan muchos
menos proyectos de este tipo. Por eso, ABB
ofrece actualmente diseños flexibles y amplia-
bles para nuevos centros de datos o proyectos
de renovación y reestructuración de centros de
datos existentes. ABB, por tanto, ha adaptado
su modelo de negocio dejando de lado los
proyectos de gran volumen para participar en
todas las fases del proceso de diseño y cons-
trucción de centros de datos concebidos de
forma modular.
Una herramienta para la
modularidad: PopCalc
La modularidad es la clave para lograr la
adaptabilidad y ampliabilidad necesarias para
los diseño de centros de datos. Los modelos
de los diseños, intercambiables y modulares,
se pueden utilizar para representar distintos
conceptos de centros de datos con dimensio-
nes, suministros de energía y esquemas de
refrigeración diferentes. ABB ha desarrollado
un juego de herramientas y estándares para
poner en práctica dichos conceptos de dise-
ño .
PopCalc, un buen ejemplo de lo menciona-
do, es una herramienta de cálculo de centros
de datos, basada en la web, que contiene
todas las informaciones de diseño, con los
precios necesarios para generar rápidamente
alternativas.
Un componente clave de PopCalc es su
estructura en árbol, que permite al usuario
modelizar su proyecto con una mera adapta-
ción de la estructura en árbol a sus necesida-
1
'A
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1
Rough calculationon a m2 basis
High levelfunctional description Detailed calculation
Price accuracy
PopCalc es una herramienta basada en la web que simplifica el diseño de los centros de datos.1
Revista ABB 2/2002 75
des específicas. En este sentido, resulta muy
sencillo y cómodo crear configuraciones alter-
nativas seleccionando una de las configuracio-
nes ofrecidas y sustituyendo los componentes
importantes.
Otras de las ventajas de PopCalc es la posi-
bilidad de adaptar diseños ya existentes, de
modo que el usuario no tiene que empezar de
cero cada vez que desea crear un nuevo dise-
ño. Esto garantiza que los conocimientos y
recursos no solo se comparten sino que ade-
más se reutilizan. La herramienta se fundamen-
ta en una base de datos SQL subyacente, que
se encuentra alojada en un servidor central en
Alemania y que utiliza una terminal local que
permite acceder a la base de datos desde cual-
quier lugar del mundo.
Dimensionado de la energía
El suministro modular de energía es uno de
los servicios que presentan más dificultades.
Normalmente es necesario calcular el suminis-
tro de energía para una planta industrial en
función de la máxima carga esperada. Este cri-
terio está claramente en conflicto con el objeti-
vo buscado: suministrar únicamente la energía
necesaria en una determinada fase, postergan-
do otras inversiones hasta el momento en que
sean realmente necesarias.
La configuración tradicional
Un centro de datos ’tradicional’ con una super-
ficie de 500 m2, 2.000 m2 o incluso 10.000 m2
se planificaría a partir de un consumo energé-
tico teórico de aproximadamente 1 kVA/m2
para los armarios de los equipos de telecomu-
nicación y de 0,75 kVA/m2 para la infraestruc-
tura técnica y de refrigeración.
Un complejo de 500 m2, por ejemplo,
requerirá un suministro de energía de 875
kVA. Con redundancia de n+1, este proyecto
se podría desarrollar con dos transformadores
de 1.000 kVA y un conmutador de baja tensión
formado por un cuadro de alimentación nor-
mal y un segundo cuadro para el suministro
de energía en caso de emergencia. Además, se
necesitarían dos generadores de emergencia
diesel de 1.000 kVA y dos sistemas UPS estáti-
cos (para el suministro de energía sin interrup-
ciones) de 500 kVA para las cargas críticas de
los armarios .
La filosofía de diseño de un complejo de
2
1.0 MVA
UPSModule A
UPS-A/1
SBC-A SBC-B
PDU-BPDU-A
SBNC
Power sockets Power sockets
UPS-A/2
UPS-B/1
UPS-B/2
500 kVA 500 kVA 500 kVA 500 kVA
SpaceSpace
UPSModule B
1.0 MVA
N/C N/C
N/C
N/C N/C
N/C
N/C
N/C N/C
N/O N/ON/O
N/O
1000 kVA 1000 kVA
N/O
∼G
∼G
12
3
4
Configuraciones tradicionales para un centro de datos de 500 m2, con una
redundancia de n+1
SBC Panel de conmutación con carga crítica
SBNC Panel de conmutación con carga no crítica
PDU Unidad de distribución de energía (suministro de energía a los armarios)
N/C Contactos habitualmente cerrados
N/O Contactos habitualmente abiertos
1 Equipo con entrada doble de potencia
2 Conmutador redundante
3 Equipo con entrada única de potencia
4 Sistema de energía dúplex (compañías eléctricas, refrigeradores, bombas, unidades
CRAC de acondicionamiento de aire en las salas de ordenadores y sistemas CC)
2
76 Revista ABB 2/2002
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2.000 m2 es muy parecida. En este caso, el
suministro de energía de 3.500 kVA se puede
conseguir por medio de cinco transformadores
de 1.000 kVA en lugar de dos, además de un
conmutador de baja tensión equipado con
cuadro normal de alimentación de energía y
un segundo de emergencia. Cinco conjuntos
de generadores diesel de 1.000 kVA y ocho
sistemas de UPS estáticos, cada uno con una
potencia nominal de 500 kVA, proporcionan la
reserva necesaria para las cargas críticas.
También en este caso la redundancia es
n+1. Alternativamente podría adoptarse otro
enfoque, con suministro de energía por medio
de un sistema UPS rotativo en lugar de uno
estático. Esta alternativa necesitaría solo cinco
sistemas rotativos en lugar de los ocho siste-
mas UPS. Las principales diferencias son el
precio y el tamaño físico. Para un centro de
2.000 m2, el sistema rotativo es más barato y
ocupa menos espacio. Para un centro de datos
de 500 m2, el sistema estático es más económi-
co y la superficie que requiere es aproximada-
mente la misma que con el sistema rotativo.
Crecer cuando sea necesario
La planificación y diseño de centros de datos
ha cambiado profundamente. La superficie a
habilitar y las dimensiones del suministro de
energía han dejado de ser parámetros fijos. El
tamaño de los centros de datos, y en concreto
el espacio ocupado por los equipos, crecerá
durante la vida del complejo a medida que
nuevos clientes vayan alquilando espacio y se
vayan incrementando las necesidades de
potencia y de refrigeración.
Además, los modernos equipos de teleco-
municaciones vienen empaquetados de forma
muy densa, lo que permite albergar mayor
número de servidores en cada armario. Esto
significa que para los centros de datos –aun-
que se construyan por fases– es necesario pre-
ver desde un principio la capacidad eléctrica
que deberá suministrar la compañía eléctrica
local. El suministro, además, deberá propor-
cionar más potencia que en el pasado, pues la
potencia de 1,5 kVA/m2 ha dejado de ser un
caso excepcional.
Todo lo expuesto exige que los generado-
res, los transformadores y los sistemas UPS
tengan carácter modular y puedan ser amplia-
do a medida que los exige la demanda.
Powersockets
N/C
10/0.4 kV1000 kVA
10/0.4 kV1000 kVA
10/0.4 kV1000 kVA
10/0.4 kV1000 kVA
10/0.4 kV1000 kVA
4000 A 4000 A
UPS-B UPS-C UPS-D UPS-E UPS-F
max750kVA
max750kVA
max750kVA
max750kVA
max750kVA
1000kVA
1000kVA
1000kVA
1000kVA
1000kVA
∼G∼G∼G∼G∼G
Interconnectionto SBNC
Interconnectionto SBNC
PDV-HSBNC-Apanel
Powersockets
N/C
SBNC
SBNC-BpanelPDV-GPDV-FPDV-EPDV-DPDV-CPDV-B
UPS-A
Interconnectionto SBNC
Interconnectionto SBNC
Interconnectionto SBNC
13
4 4
21
3
21
3
21
3
2
Concepto para la ampliación de un centro de datos de 500 a 2.000 m2
Fase 1: rojo; fase 2: verde; fase 3: azul; fase 4: marrón
Otra notación, véase fig. 2.
3
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Flexible y ampliable
Los ejemplos expuestos, los centros de 500 y
de 2.000 m2, corresponden a dos conceptos
rígidos e independientes. Con el ejemplo que
vamos a describir ahora, sin embargo, aborda-
mos un concepto flexible y ampliable para un
centro de datos de 500 m2 con capacidad para
ampliarse hasta llegar a 2.000 m2.
Partiendo de un consumo de energía
mayor, 1,5 kVA por m2, para el equipo de tele-
comunicación y de una mayor potencia nomi-
nal para la refrigeración y el resto de la
infraestructura técnica, 1,0 kVA/m2, la potencia
prevista total asciende a 5.000 kVA una vez
concluida la ampliación. Para evitar los gran-
des costes que supondría ampliar más tarde la
red de electricidad será necesario contar con
esta capacidad de potencia desde el primer
día.
Sin embargo, para un centro de datos de
500 m2 sólo se precisarían tres transformadores
de 1.000 kVA y tres sistemas UPS rotativos de
1.000 kVA. Para la segunda fase, con una
superficie suplementaria de otros 500 m2, se
requerirían un transformador más de 1.000
kVA y otro sistema UPS de 1.000 kVA para
poder conservar la redundancia n+1. Ya en la
tercera fase serían necesarios otro transforma-
dor y otro sistema UPS. Finalizada la cuarta
fase, el total será de seis transformadores de
1.000 kVA y seis sistemas UPS rotativos de
1.000 kVA (Tabla 1). Las instalaciones de refri-
geración serían muy parecidas.
También será necesario instalar elevadores,
pasos y conductos de cables en la primera
fase, para la posterior ampliación. También
habrá que considerar otros parámetros impor-
tantes, como son el espacio disponible o el
peso sobre el suelo.
La primera fase tiene el mayor precio por
metro cuadrado, pero este disminuye en las
fases posteriores, puesto que en ellas se insta-
larán más equipos que en la primera fase .
Sin lugar a dudas, el sector de los centros
de datos continuará evolucionando rápida-
mente durante los próximos años y tanto los
suministradores como los proveedores se
verán obligados a actuar en consecuencia. Al
ofrecer soluciones para centros de datos
modulares basadas en infraestructuras flexibles
y ampliables, ABB continuará sin duda tenien-
do un destacado papel en este sector, tan exi-
gente y al mismo tiempo tan apasionante.
3
Autores
Dr. Christian SchulzJörg LeonhardMarkus HaidABB IndustriesKallstadter Strasse 1DE-68309 Mannheim, [email protected]: +49 621 381 6755
Etapa
1
2
3
4
Tamaño en m2
500
500
500
500
Tamaño total en m2
500
1.000
1.500
2.000
Potencia instalada para conservar redundancia n+1
3 x 1.000 kVA = 3.000 kVA
4 x 1.000 kVA = 4.000 kVA
5 x 1.000 kVA = 5.000 kVA
6 x 1.000 kVA = 6.000 kVA
Potencia necesaria
500 x 2.5 kVA = 1.250 kVA
1.000 x 2.5 kVA = 2.500 kVA
1.500 x 2.5 kVA = 3.750 kVA
2.000 x 2.5 kVA = 5.000 kVA
Ampliación de un centro de datos de 500 a 2.000 m2 en cuatro etapas
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