DIMENSIONAMENTO DE CABEAMENTO EM DATA CENTERS

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1 REDES CORPORATIVAS MEMÓRIAS DE AULA AULA DIMENSIONAMENTO DE CABEAMENTO EM DATA CENTERS Prof. José Wagner Bungart

2 DIMENSIONAMENTO DE CABEAMENTO O dimensionamento de infraestrutura de cabeamento em Data Centers é uma tarefa que deve ser feita com bastante critério e o máximo de detalhes possível, pois um mal dimensionamento pode ocasionar problemas de escalabilidade (crescimento) e uma possível instalação de expansão dentro das salas de equipamentos com o Data Center em operação, o que pode colocar em risco os serviços e causar paradas não programadas. O que veremos aqui será um guia de como fazermos esse planejamento e dimensionamento de cabeamento metálico e óptico seguindo as normas TIA-. O planejamento deve iniciar pelo entendimento de todas as EDAs existentes e sua capacidade máxima em termos de portas metálicas e de fibra óptica. Somente para relembrar os conceitos, EDA (Equipment Distribution Area) são os racks onde ficam os servidores e storages de uma sala de equipamentos de um Data Center, ele é composto por patch panels e DIOs, para as conexões dos servidores com interfaces metálicas e ópticas respectivamente.

3 DIMENSIONAMENTO DE CABEAMENTO Para melhor entendimento do dimensionamento de cabeamento, vamos utilizar o seguinte exemplo: Uma sala de equipamentos possui fileiras de racks com racks de servidores em cada fileira; Cada rack possui 0 servidores com interfaces metálicas e óptica; Existem racks reservados para HDA em cada uma das fileiras de a ; Existem racks reservados para MDA na fileira ; O Data Center é Tier II, ou seja, não necessita de redundância de caminhos.

4 DIMENSIONAMENTO DE CABEAMENTO A B C D E F G H I J K L M N HDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA HDA HDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA HDA HDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA HDA HDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA HDA HDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA HDA HDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA EDA HDA MDA MDA

5 DIMENSIONAMENTO DE CABEAMENTO Podemos pegar como exemplo o Patch Panel DIO EDA que está na posição B, como todos os outros, ele possui 0 servidores com interfaces metálicas e interface de fibra óptica em cada servidor. Para conseguirmos conectar 0 Patch Cords metálicos saindo de cada servidor ( de cada) e chegando até o Patch Panel. 0 Patch Cords de Fibra Óptica saindo de cada servidor e chegando até o DIO. todas as interfaces desses servidores, precisaremos de pelo Servidores menos 0 interfaces metálicas e 0 interfaces de fibra óptica, para isso utilizamos patch panel de portas e DIO de portas.

6 DIMENSIONAMENTO DE CABEAMENTO As EDAs se interligam Patch Panel DIO com as HDAs por meio de espelhamento de Patch Panels e DIOs. Os HDAs (Horizontal Distribution Area) são as áreas, ou racks, que recebem as conexões vindas dos EDAs Espelhamento do Patch Panel da EDA com HDA, se o Data Center for Tier III ou IV deverá prever redundância de caminhos, ou seja, esse espelhamento tem que ser feito com HDAs diferentes. Servidores Espelhamento do Patch Panel da EDA com HDA, se o Data Center for Tier III ou IV deverá prever redundância de caminhos, ou seja, esse espelhamento tem que ser feito com HDAs diferentes. (servidores) e interligam com os primeiros switches. Desta forma, os HDAs são responsáveis por integrar os EDAs na rede.

7 DIMENSIONAMENTO DE CABEAMENTO Os HDAs são responsáveis por integrar vários EDAs, então é importante considerar no dimensionamento a quantidade de RUs (Rack Unit) serão necessários para os espelhamentos de Patch Panels e DIOs, assim como do espaço necessário para switches, espaçadores, PDUs, bandejas, PDUs e qualquer outro elemento que houver no rack. Se o espaço em um rack não for suficiente para suportar todas as conexões vindas dos EDAs, um segundo rack de HDA deve ser considerado, ou um terceiro, quarto, quantos forem necessários. A escolha dos switches nos HDAs deve ser feita tomando como base a quantidade de interfaces metálicas e ópticas serão necessárias por HDA (rack) e o tráfego suportado pelo switch. Outro ponto importante é a segregação do tráfego com base nos servidores para evitar que servidores que não deveriam ter conectividade permaneçam na mesma VLAN, apesar de não ser um fator a ser considerado no projeto físico do cabeamento, é importante salientar que os switches devem suportar esse tipo de segregação.

8 Catalyst 0R 0R-E FAN FAN FLEX-SLOT 0 0 SWITCHED SHOULD BE IN THE OFF O POSITION TO INSTALL / REMOVE POWER SUPPLIES. FASTENERS MUST BE FULLY ENGAGED 00-0V~ A 0/0Hz INPUT INPUT 00-0V~ A 0/0Hz OUTPUT FAIL FAN WS-X-GB WS-X-Sup-E SUPERVISOR ENGINE -E RESET WS-X-Sup-E SUPERVISOR ENGINE -E 000 BASE-X SWITCHING MODULE 0 WS-X-GB 000 BASE-X SWITCHING MODULE 0 WS-X-RJV+E POWER OVER ETHERNET IEEE 0. WS-X-GB RESET SUPERVISOR SUPERVISOR 0 0 UTILIZATION % 00% UTILIZATION % 00% -PORT 0/00/000 BASE-T POWER OVER ETHERNET 0 EJECT EJECT 0 COMPACT FLASH COMPACT FLASH X 0GbE UPLINK SFP 0GbE X 0GbE UPLINK SFP 0GbE 0 G B A S F - X 0 G B A S F - X UPLINKS X 0GbE UPLINK SFP 0GbE UPLINKS X 0GbE UPLINK SFP 0GbE 0 G B A S F - X 0 G B A S F - X USB USB CONSOLE 0/00/000 MGT CONSOLE 0/00/000 MGT 000 BASE-X SWITCHING MODULE 0 WS-X-RJV+E POWER OVER ETHERNET IEEE 0. PRIOR TO OPERATING POWER SUPPLY 0 0 ENABLED 00ACV -PORT 0/00/000 BASE-T POWER OVER ETHERNET MULTI-SPEED GIGABIT ETHERNET SWITCHING MODULE 0 0 SWITCHED SHOULD BE IN THE OFF O POSITION TO INSTALL / REMOVE POWER SUPPLIES. FASTENERS MUST BE FULLY ENGAGED 00-0V~ A 0/0Hz INPUT INPUT 00-0V~ A 0/0Hz 0 OUTPUT FAIL FAN PRIOR TO OPERATING POWER SUPPLY MULTI-SPEED GIGABIT ETHERNET SWITCHING MODULE ENABLED 00ACV DIMENSIONAMENTO DE CABEAMENTO No exemplo abaixo vemos uma HDA que é capaz de interligar seis EDAs, conforme descrito na figura. Patch Panel DIO Espelhamento de DIO do HDA com EDAs Espelhamento de Patch Panel do HDA com EDAs Patch Cords Metálicos interligando os Patch Panels com o switch Patch Cords Ópticos interligando os Patch Panels com o switch Switch Cisco 0 com capacidade para portas de Fibra Óptica e portas metálicas SUPERVISOR SUPERVISOR

9 DIMENSIONAMENTO DE CABEAMENTO Se parássemos o cabeamento nesse ponto poderíamos ter os seis EDAs, com dez servidores em cada interligados, mas ainda falta interligar os outros HDAs, isso se dá por meio do MDA, criamos espelhamentos de cada HDA para os MDAs. Esse espelhamento pode ser feito por cabeamento óptico, metálico ou ambos. Normalmente opta-se por cabeamento óptico. Para o nosso exemplo utilizaremos a interligação entre HDAs e MDAs por meio de cabeamento óptico, dessa forma precisaremos adicionar portas de DIOs em cada HDA, para isso vamos inserir mais um DIO em cada HDA com portas, sendo que duas serão espelhadas em um MDA e as outras duas em um segundo MDA por motivos de redundâncias.

10 Catalyst 0R FAN FAN FLEX-SLOT 0 0 SWITCHED SHOULD BE IN THE OFF O POSITION TO INSTALL / REMOVE POWER SUPPLIES. FASTENERS MUST BE FULLY ENGAGED 00-0V~ A 0/0Hz INPUT INPUT 00-0V~ A 0/0Hz OUTPUT FAIL FAN WS-X-GB WS-X-Sup-E SUPERVISOR ENGINE -E RESET WS-X-Sup-E SUPERVISOR ENGINE -E 000 BASE-X SWITCHING MODULE 0 WS-X-GB 000 BASE-X SWITCHING MODULE 0 WS-X-RJV+E POWER OVER ETHERNET IEEE 0. WS-X-GB RESET SUPERVISOR SUPERVISOR 0 0 UTILIZATION % 00% UTILIZATION % 00% -PORT 0/00/000 BASE-T POWER OVER ETHERNET 0 EJECT EJECT 0 COMPACT FLASH COMPACT FLASH X 0GbE UPLINK SFP 0GbE X 0GbE UPLINK SFP 0GbE 0 G B A S F - X 0 G B A S F - X UPLINKS X 0GbE UPLINK SFP 0GbE UPLINKS X 0GbE UPLINK SFP 0GbE 0 G B A S F - X 0 G B A S F - X USB USB CONSOLE 0/00/000 MGT CONSOLE 0/00/000 MGT 000 BASE-X SWITCHING MODULE 0 WS-X-RJV+E POWER OVER ETHERNET IEEE 0. PRIOR TO OPERATING POWER SUPPLY 0 0 ENABLED 00ACV -PORT 0/00/000 BASE-T POWER OVER ETHERNET MULTI-SPEED GIGABIT ETHERNET SWITCHING MODULE 0 0 SWITCHED SHOULD BE IN THE OFF O POSITION TO INSTALL / REMOVE POWER SUPPLIES. FASTENERS MUST BE FULLY ENGAGED 00-0V~ A 0/0Hz INPUT INPUT 00-0V~ A 0/0Hz 0 OUTPUT FAIL FAN PRIOR TO OPERATING POWER SUPPLY MULTI-SPEED GIGABIT ETHERNET SWITCHING MODULE ENABLED 00ACV DIMENSIONAMENTO DE CABEAMENTO DIO Adicional para espelhamento com MDA Espelhamento de DIO do HDA com MDA Catalyst 0R-E SUPERVISOR SUPERVISOR

11 DIMENSIONAMENTO DE CABEAMENTO Para o dimensionamento dos MDAs temos que considerar a quantidade de HDAs que temos instaladas na sala de equipamentos, a forma de conectividade (óptica ou metálica) e como é a redundância. No nosso exemplo conectaremos cada HDA em cada uma das MDAs, existirão duas MDAs para provermos uma redundância mínima. Desta forma, precisaremos de doze conexões em fibra em cada MDA e switches core para suportar o tráfego de todos os servidores dessa sala de equipamentos. A seguir podemos identificar os recursos necessários em cada MDA.

12 NK-SUP NK-SUP SYSTEM SYSTEM CONSOLE SERIAL PORT CONSOLE SERIAL PORT COM/AUX SERIAL PORT COM/AUX SERIAL PORT NK-MXP-L NK-C00-FAB- FAB FAB FAB LINK LINK ACT ACT FAB FAB NK-MXP-L PSU FAN SUP FAB IOM NK-C00-FAB- NK-C00-FAB- 0 0 LINK LINK RESET RESET NK-C00-FAB- NK-C00-FAB- 0 0 LINK LINK USB DEVICE PORT HOST PORTS USB DEVICE PORT HOST PORTS CMP CMP 0 0 LINK CMP MGMT LINK CMP MGMT ETH ETH ACT ACT DIMENSIONAMENTO DE CABEAMENTO DIO Espelhamento de DIO do MDA com EDAs, duas interfaces de fibra óptica para cada EDA. PWR MGMT PWR MGMT Patch Cords Ópticos interligando os Patch Panels com o switch Switch Cisco Nexus 000 com capacidade para portas de Fibra Óptica

13 DIMENSIONAMENTO DE CABEAMENTO Exercício: Uma empresa deseja montar um Data Center Tier III em um ambiente que já está totalmente projetado para seguir os requisitos arquitetônicos, de construção civil, elétrico, segurança e climatização, faltando apenas as especificações de cabeamento estruturado e equipamentos de redes. Na Computer Room deste Data Center estão previstas 0 fileiras de racks de servidores, com racks de servidores em cada fileira e uma ocupação máxima de servidores por rack, devendo ser considerados pelo menos interfaces de Fibra Óptica e interfaces metálicas por servidor. - Especifique a infra-estrutura necessária (ativa e/ou passiva) para cada EDA, informando as especificações e quantidade de cada elemento. Informe também a quantidade de EDAs necessária. - Especifique a infra-estrutura necessária (ativa e/ou passiva) para cada HDA, informando as especificações e quantidade de cada elemento. - Especifique a infra-estrutura necessária (ativa e/ou passiva) o MDA, informando as especificações e quantidade de cada elemento.

14 BIBLIOGRAFIA VERAS, Manoel. Datacenter - Componente Central da Infraestrutura de TI, ª Ed. São Paulo: Brasport, 00. SOUSA, L. B. Redes de computadores Guia total Tecnologias, Aplicações e Projetos em Ambiente Corporativo. ª Ed. São Paulo: Érica, 00. KUROSE, J., ROSS, K., JAMES, F. Redes de Computadores e a Internet Uma abordagem Top-down. ª Ed. São Paulo: Pearson Education, 00. MAIA, L. P. Arquitetura de redes de computadores. ª Ed. São Paulo: LTC, 00.