I data center sono la spina dorsale della trasformazione digitale. Per promuovere l'innovazione è necessaria una infrastruttura moderna di data center che si rifletta in tutte le aree, dall'alimentazione per i rack al cablaggio. Inoltre, il tema della sostenibilità sta tornando ad essere una priorità. Nell'ultimo decennio la necessità di potenza di calcolo è decuplicata grazie alla progressiva digitalizzazione. Allo stesso tempo il fabbisogno energetico per gigabit nei data center è ora dodici volte inferiore rispetto a dieci anni fa.

Uno studio del Borderstep Institute and eco-Association of the Internet Industry sostiene che si possa puntare a una riduzione del 30% delle emissioni di CO2 dei data center entro il 2030. La base di questo sviluppo è costituita da virtualizzazione, clima migliore e calore di scarto, ma anche più tecnologie per il risparmio energetico. Per garantire che i data center siano posizionati in modo ottimale oggi e in futuro, gli approcci moderni devono essere incorporati praticamente in tutte le aree principali.

Alimentazione e UPS sicuri

Nessun data center è concepibile senza un gruppo di continuità (UPS). In caso di guasto dell'alimentazione principale, le batterie del sistema UPS subentrano temporaneamente fino a quando i generatori diesel non entrano in funzione. Concetti nuovi e intelligenti per le batterie e le sale batterie stanno cambiando i sistemi tradizionali: le batterie moderne e senza manutenzione vengono continuamente mantenute nel locale batterie climatizzato da una ricarica elettronica intelligente. In caso di guasto completo dell'alimentazione esterna, possono fornire al data center l'alimentazione a pieno carico per circa dieci minuti. I generatori diesel vengono utilizzati per garantire l'alimentazione per tempi più lunghi.
Soprattutto gli hyperscaler stanno perseguendo una strategia interessante per quanto riguarda la sostenibilità. Il sistema UPS converte la corrente alternata dall'esterno in corrente continua per caricare le batterie per l'alimentazione di emergenza. L'effetto positivo è che l'uso della corrente continua riduce notevolmente l'emissione di calore e il consumo di energia. Convenzionalmente, la corrente continua viene riconvertita in corrente alternata per alimentare l'hardware IT in caso di problemi. Tuttavia, i nuovi concept si basano sull'utilizzo solo della corrente continua nel data center e sulla rinuncia alla conversione, che richiede un alto livello di energia. L'Open Compute Project (OCP) e l'iniziativa Open19 mirano a eliminare le inefficienze nel data center con specifiche aperte e fornitura di corrente continua ai rack.

Sistemi di sicurezza

Nel data center si applicano i più elevati standard di sicurezza, non solo per la difesa contro gli attacchi informatici, ma anche per la sicurezza strutturale, il controllo degli accessi, nonché per i sistemi progettati in modo ridondato. Una sofisticata protezione antincendio gioca un ruolo decisivo, dal momento che non c'è quasi nessun luogo in cui l'energia sia concentrata come in un data center. Una fitta rete di rilevatori di incendio e un sistema di rilevamento precoce degli incendi sono quindi importanti quanto un sistema di spegnimento.

L'aria nel data center viene costantemente estratta e la concentrazione di particelle viene misurata mediante luce laser. In caso di incendio, ad esempio a causa di un cortocircuito, di solito viene attivato automaticamente un allarme presso i vigili del fuoco. Il sistema di spegnimento inonda il data center con azoto atossico che soffoca le fiamme. Allo stesso tempo, è ancora possibile mantenere il funzionamento complessivo del data center.

Anche l'aria condizionata gioca un ruolo decisivo, poiché l'hardware emette quasi il 100% dell'energia richiesta sotto forma di calore. Un aumento eccessivo della temperatura potrebbe anche danneggiare l'hardware sensibile. Le strutture per i corridoi caldi e freddi sono ormai diventate uno standard. Con nuovi criteri, come l'utilizzo del calore di scarto, si cerca di utilizzare il calore generato dall'hardware del data center per riscaldare altre parti dell'edificio.

I rack server in un'architettura intelligente

La riduzione del calore di solito è ulteriormente amplificata dalla costruzione di un doppio pavimento nella sala server. L'aria calda che viene espulsa dai server viene aspirata da un'unità di raffreddamento a ricircolo d'aria, raffreddata da uno scambiatore di calore e infine restituita ai rack. Questa circolazione dell'aria garantisce la presenza di una temperatura ambiente adeguata nel cuore del data center, dove i server, l'archiviazione e i sistemi di rete sono disposti in rack standard da 19 pollici.
I rack moderni sono progettati per essere i più flessibili e salvaspazio possibile con un'elevata densità di porte, possono essere adattati individualmente alle applicazioni IT e dovrebbero offrire spazio sufficiente per il cablaggio. Soprattutto in considerazione del crescente utilizzo delle architetture Spine-Leaf, questo diventa più importante, poiché qui vengono utilizzati molti più cavi rispetto agli approcci convenzionali. Implementazioni "future proof" sono permesse anche dalla capacità offerta dai rack di sostituire rapidamente e facilmente l'hardware IT per nuove applicazioni, secondo le necessità.

La parte cablaggio: strutturato e fail-safe

I componenti di rete passivi come cavi e connettori, che collegano tutti i sistemi in modo ridondante tra loro e alla rete Internet, dovrebbero consentire l'utilizzo di reti di cablaggio sia in rame che in fibra ottica. Il cablaggio strutturato e fail-safe garantisce il successo di un progetto di data center e un funzionamento senza problemi, conforme agli standard attuali. La tecnologia nel data center è in continua evoluzione, pertanto il cablaggio deve supportare tutti i sistemi di comunicazione attuali e futuri ed essere "neutro" non solo per quanto riguarda il protocollo di trasmissione ma anche rispetto ai dispositivi finali. In caso contrario c'è il rischio che cambiamenti futuri all'interno del data center comportino costi considerevoli.

Il tipo di trasmissione dei dati, la lunghezza delle distanze di trasmissione, i tipi di fibra e i connettori devono essere selezionati sulla base delle singole esigenze. I data center particolarmente grandi devono far fronte a una crescente domanda di velocità trasmissiva. Nuovi sistemi di cablaggio come PreConnect Sedecim abilitano la nuova velocità di trasmissione 400 GBASE-SR8, che consente di raggiungere distanze fino a 100 metri a 400 Gbps. Per requisiti particolarmente elevati in termini di affidabilità, sono necessari connettori di altissima qualità: questo include uno speciale trattamento superficiale, che garantisce che i connettori siano repellenti allo sporco e autopulenti per escludere problemi di connessione.

Gerald Berg è Process Manager Sales & Marketing di Rosenberger Optical Solutions & Infrastructure (Rosenberger OSI)