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CRITÈRES ÉNERGÉTIQUES ET CLIMATIQUES DE LOCALISATION DES CENTRES DE DONNÉES

Contenu mis à jour le 04 août 2018

Par nature, les Datacenters sont très énergivores, puisqu’une de leur vocation première consiste à approvisionner en électricité, de façon ininterrompue, d’importantes quantités de matériel informatique dont la densité ne cesse par ailleurs de croître. Ils représentent collectivement environ 5 % de la consommation électrique mondiale (en France : 9% ; individuellement, ils peuvent consommer autant qu’une ville de plusieurs dizaines de milliers d’habitants). Les Datacenters dépendent ainsi fortement de la disponibilité des sources d’énergie pourvues par le tissu géoéconomique local.

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3 PARAMÈTRES ESSENTIELS POUR LA CONCEPTION D’UNE STRATÉGIE DE REFROIDISSEMENT (2/3)

Suite de notre série de billets concernant l’organisation de l’apport d’air froid en salle informatique. Au-delà de la mise en place de dispositifs de climatisation, le concepteur de salles informatiques (in-house ou hébergées en centres de données) recherche par exemple l’évolutivité capacitaire, la tolérance à la panne, la performance énergétique ou encore un rendement économique aussi élevé que possible. En particulier, la mise en haute-disponibilité de l’apport d’air froid est essentielle à la conduite des opérations informatiques. Une panne prolongée, même partielle, de cette fonction de soutien génère une élévation rapide de température pouvant déboucher sur des arrêts préventifs et automatiques d’équipements IT.

2- Comment organiser la redondance de la fonction refroidissement en salle informatique ?

Avant tout, il convient de bien comprendre que cette redondance s’entend à capacité égale, dans une logique similaire à la redondance énergétique. Une erreur courante consiste à construire une stratégie de tolérance à la panne garantissant un mode dégradé, à 70 ou 75% de la capacité initiale. Or, une capacité de refroidissement insuffisante ne se traduit pas uniquement par une élévation globale de température moins agressive que des climatiseurs totalement inopérants : en réalité, des points chauds apparaissent rapidement aux endroits les moins efficacement refroidis, affichant des températures au-delà des préconisations ASHRAE et provoquant des arrêts localisés d’activité.

C’est d’abord au niveau énergétique, à l’instar des équipements IT, que débute la mise en place du plan de continuité de la fonction refroidissement. Au moins 2 chaînes de refroidissement (2 groupes de climatiseurs) bénéficient chacune d’une chaîne d’alimentation énergétique dédiée, distincte des canaux énergétiques à destination de l’IT. Ces chaînes d’alimentation de climatiseurs proviennent de TGBT distincts, afin de se prémunir de l’impact d’une panne localisée au niveau d’un TGBT.

Chacune des chaînes de refroidissement doit pouvoir prendre en charge la totalité du besoin de l’ensemble de la salle informatique. En mode nominal, la charge de travail est ainsi uniformément répartie entre les deux groupes. Au sein de chaque chaîne, la même logique de répartition de la production de froid entre climatiseurs prévaut, cependant elle peut être optimisée en permettant la panne totale d’un ou plusieurs élément(s) sans report de charge sur l’autre chaîne. C’est pourquoi certaines conceptions privilégient l’intégration de grappes de modules froid de faible capacité plutôt qu’une grosse armoire de climatisation. Afin de mieux résister aux arrêts électriques intempestifs, il est également judicieux d’alimenter quelques climatiseurs par les deux voies énergétiques et de paramétrer la solution de refroidissement de façon à permettre l’inclusion de ces climatiseurs dans le fonctionnement global de l’une ou l’autre des chaînes de production de froid.

 Pour se former :

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Windows Server 2019 : datacenter-ready

Les exploitants IT découvrent progressivement le potentiel de la nouvelle mouture du système d’exploitation Microsoft qui propose de substantielles améliorations sur les thèmes de l’hyper-convergence et de l’hybridation cloud. La prise en charge de l’hyper-convergence n’est pas nouvelle avec Windows Server (et ceci explique en partie la rapidité d’adoption de la version 2016), toutefois il devient à présent possible d’agréger plusieurs clusters dans un seul groupe de gestion et de disponibilité. L’exploitation d’un objet tel qu’une machine virtuelle bénéficie ainsi à la fois d’une continuité inter-clusters de management et de service. En parallèle, Microsoft communique régulièrement sur l’intégration dans Windows Server 2019 de nouvelles fonctions d’interopérabilité entre les systèmes on-premise et le cloud MS Azure, telles que Storage Migration Service.

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LES PRINCIPALES CAUSES DE PANNE ÉLECTRIQUE EN DATACENTER

Garantir la continuité de l’alimentation électrique des équipements IT constitue l’une des fonctions fondamentales des Datacenters. Pourtant, parmi les nombreux articles de presse relatant les incidents de production dont les Centres de données font encore l’objet (et l’année 2017 fût à ce titre particulièrement féconde…), les départs de feu et les arrêts électriques intempestifs représentent les menaces dont la concrétisation est la plus fréquente. Les concepteurs de Datacenters veillent pourtant à l’implantation judicieuse de ces bâtiments spécifiques en s’assurant de la qualité, de la densité, de la robustesse et de la redondance de l’offre énergétique locale tout en évitant autant que possible l’occurrence de risques environnementaux. La tâche est plus ardue pour les exploitants de salles in-house, contraints par la localisation historique du site et ne bénéficiant pas toujours d’une infrastructure de bâtiment à la hauteur des enjeux.

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CONTAMINATION ENDOGÈNE DE L’AIR DES SALLES INFORMATIQUES

La norme ISO 14644-1 recense les grandes familles « d’environnements maîtrisés », c’est-à-dire : du point de vue de la qualité de l’air nécessaire à la continuité de l’activité dans laquelle ils s’inscrivent. Les laboratoires pharmaceutiques, les blocs opératoires, les centres de production de composants électroniques, l’industrie de transformation laitière… et les salles informatiques in-house ou en Centre de données, pour ne citer que ces exemples, sont ainsi répartis par le standard international selon des degrés de propreté particulaire plus ou moins restrictifs. En salle informatique, malgré les efforts déployés par les concepteurs pour atteindre un objectif de Qualité de l’Air Intérieur « ISO Class 8 » (concentration maximale : 3,52 millions de particules de diamètre moyen supérieur à 0.5 μm par mètre-cube d’air), il existe malheureusement des sources de contamination interne ultérieure à la conception.

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SÉCURITÉ ÉLECTRIQUE DES ÉQUIPEMENTS MONO-ALIMENTÉS

Contenu mis à jour le 11 février 2018

Au sein des Centres de données, les références « Tier » (Uptime Institute) qualifient le niveau de disponibilité du service, par exemple : possibilité ou non d’une maintenance de l’infrastructure sans perturbation de la production IT, tolérance ou non à la panne d’un composant quelconque de cette même infrastructure… La qualité de la conception de la fourniture d’énergie, parmi les différentes fonctions distribuées vers les équipements informatiques, est prise en compte dans l’évaluation du niveau de disponibilité. C’est pourquoi la gestion de la continuité de l’alimentation électrique des composants mono-alimentés demande une attention particulière. Généralement, les matériels mono-alimentés ne sont pas pressentis pour une exploitation optimale. S’ils sont double-alimentables par adjonction d’un module d’alimentation électrique additionnel, cette modification matérielle est opérée systématiquement et indépendamment de la finalité IT.

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VPS, la société américaine qui propose de piloter l’approvisionnement énergétique par le logiciel

VPS -pour Virtual Power Systems– est une start-up californienne créée en 2014 dont l’offre technologique est actuellement au stade de projet POC chez Equinix, SAP ou encore Uber. A l’instar de la virtualisation de systèmes qui permet de réaliser dynamiquement la mise en adéquation software-defined des ressources matérielles allouées (CPU, RAM, espace disque, accès réseau) et les besoins des systèmes, VPS met en avant la possibilité de réaliser une relation de gestion identique entre le provisionning énergétique et les actifs IT. Typiquement, en ajustant par pilotage logiciel la capacité énergétique disponible pour une baie ou un groupe de baies, selon l’évolution des matériels contenus. VPS propose ainsi, par exemple, de concevoir un mécanisme de gestion de la priorité énergétique en cas de panne (prise en compte des différents de niveaux de disponibilité des services IT) et d’accompagner les pics de charge en production par mobilisation d’énergie stockée.

PDU

FONCTIONS DES PDU D’ARRIÈRE DE BAIES

Contenu mis à jour le 14 janvier 2018

Distribuer et répartir de façon redondante la fourniture d’électricité au niveau des équipements IT localisés dans les baies informatiques nécessite l’emploi d’unités de distribution d’énergie (PDU – Power Distribution Unit). Matérialisant la terminaison des chaînes de distribution énergétiques en salle, les PDU assurent l’organisation de la capillarité et de la lisibilité nécessaires à l’exploitation. Indispensable lorsque le nombre d’alimentations à connecter peut aisément avoisiner les 70 éléments par rack.

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Utiliser l’IA pour prévenir l’indisponibilité d’un Centre de données

C’est ce que l’opérateur de Centre de données québecois ROOT Datacenter (2 DC basés à Montréal) propose et revendique : gérer et réduire le risque de rupture de service grâce à l’Intelligence Artificielle et au Machine Learning. Ces technologies sont pourvues par Litbit, un concepteur et fournisseur d’AI personas, lui-même hébergé par ROOT Datacenter. Litbit propose aux entreprises une offre IA-based en accompagnement et soutien des activités humaines, par analyse et surveillance continue des flux d’informations sectorielles pertinentes. Ici, l’Intelligence Artificielle surveille, collecte et analyse en permanence l’ensemble des données d’infrastructure technique du Centre de données par l’intermédiaire de capteurs d’apprentissage : elle améliore ainsi la performance DCIM des exploitants en s’avérant notamment capable de prédire les futures pannes, lesquelles peuvent ainsi être évitées.

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ASSURER LA DOUBLE-ALIMENTATION ÉNERGÉTIQUE DE L’IT DE BOUT EN BOUT

Dans le cas idéal, aucun équipement IT électriquement mono-alimenté ne devrait être accepté en salle informatique pour y être exploité. La salle informatique fournit en effet aux composants informatiques qu’elle contient une alimentation énergétique redondée, provenant de deux sources distinctes, chacune de celle-ci s’avérant capable de prendre en charge la totalité de la puissance électrique nécessaire au fonctionnement du système d’information. Les équipements double-alimentés, fabriqués pour l’exploitation en salle informatique et en Centre de données, sont ainsi simultanément raccordés à chacune de ces deux sources électriques.

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