CENTRO DE DADOS (DATACENTERS)

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1 CENTRO DE DADOS (DATACENTERS) GARCIA, Denis INTRODUÇÃO Os centros de dados têm suas raízes nas enormes salas de informática do século XX da indústria de computação. Os primeiros computadores eram complexos de operar e manter, e exigiram um ambiente especial para o seu funcionamento. Esse ambiente era composto de muitos cabos para conectar todos os componentes, e métodos para acomodá-los e organizá-los, tais como um padrão de bastidores para montar o equipamento e pisos elevados. Além disso, um único computador de grande porte (mainframe) necessitava de uma grande quantidade de energia, principalmente para sua refrigeração para evitar o superaquecimento. A segurança era um fator importante já que os computadores eram caros, e muitas vezes eram usadas para fins militares. Regras e diretrizes foram criadas para serem incorporadas nos projetos para controlar o acesso à sala de computador. Durante a explosão da indústria de microcomputadores, e especialmente durante a década de 1980, os mesmos começaram a ser implantado em todos os lugares, em muitos casos, com pouco ou nenhum cuidado sobre os requisitos operacionais. No entanto, como o crescimento da tecnologia da informação (TI), as operações cresceram em complexidade, as empresas tomaram ciência da necessidade de controlar os seus recursos de TI. Com o advento da tecnologia cliente-servidor, na década de 1990, os microcomputadores (agora chamados de servidores ) passam a conviver nas salas dos grandes computadores antigos. A diminuição dos preços dos equipamentos, juntamente com novos padrões de rede de cabeamento estruturado, e o número crescente dos servidores tornou possível a estruturação desses equipamentos em um design hierárquico em salas específicas dentro da empresa, denominadas de centro de dados ou data centes. Esse tipo de solução ganhou reconhecimento e se tornou popular. Com o surgimento do conceito de computação em nuvem (Cloud Computing ) as organizações, tanto particulares, como governamentais estão levando os centros de dados para um grau mais elevado de preocupações, tais como, segurança, disponibilidade, impacto ambiental e adesão a padrões. Grupos de profissionais, como a Associação da Indústria de Telecomunicações (TIA), especificam os requisitos de projeto de um data center padrão. Definem também métricas operacionais 1

2 para garantia da disponibilidade de dados centralizados que permitem avaliar o impacto no negócio de uma ruptura do atendimento operacional. Essas soluções ainda se encontram em desenvolvimento, partindo do que está sendo praticado no mercado. A operação e também o design ambiental mais amigável tem se tornado um foco nas soluções de centro de dados. Os centros de dados é uma solução tipicamente cara, tanto para se construir, como para manter. 1 Requisitos e Classificação dos Data Centers O uso da TI em uma organização é um dos aspectos cruciais da maioria das operações das organizacionais. Uma das principais preocupações é a continuidade dos negócios. As empresas dependem de seus sistemas de informação para executar suas operações do dia-a-dia. Atualmente, se os serviços de tecnologia passam a indisponíveis, as operações das empresas são prejudicadas ou tornam-se completamente inoperantes, portanto é necessário proporcionar uma infraestrutura segura para as operações de TI, de modo a minimizar qualquer risco deste tipo. A segurança da informação também é uma preocupação, e por esta razão, um centro de dados tem para oferecer um ambiente seguro, que minimiza as chances de uma violação de segurança. Um Data Center deve, portanto manter padrões elevados para assegurar a integridade e funcionalidade de seu ambiente. Isto é realizado através, por exemplo, a redundância de interfaces de rede, CPUs, servidores, fontes de alimentação interna para com manter o perfeito funcionamento do sistema em caso de falhas de componentes ou sobrecargas do sistema, incluindo-se também a geração de energia e comunicação de emergência de backup. O Instituto Uptime, dos Estados Unidos é uma organização fundada em 1993 com foco em promover o aumento da confiabilidade e da disponibilidade de Data Centers, uma de suas principais contribuições foi a criação da classificação deste ambientes em camadas (TIERS) que originou a norma TIA-942. A norma ANSI/EIA/TIA 942 indica os requisitos desde a construção até a pronta ativação do Data Center. Esta norma é baseada em um conjunto de outras normas e é a principal norma existente para qualquer projeto de Data Center. De acordo com os itens a seguir: TIA 568 Cabeamento; TIA Encaminhamentos e Espaço; 2

3 TIA 606 Administração; TIA 607 Aterramento; ASHRAE - Refrigeração HVAC; IEEE ITE Aterramento. Mostrado na figura abaixo: Figura 1- Normas para Data Centers Fonte: FURUKAWA A Topologia Básica de um DATACENTER, segundo a norma, é a mostrada abaixo: 3

4 Figura 2 - Topologia de um Data Center Fonte: FURUKAWA Onde: Entrance Room (ER) Sala de Entrada. Espaço de interconexão entre cabeamento estruturado do DATACENTER e o cabeamento vindo das operadoras de telecomunicações. Main Distribution Area (MDA) Área de Distribuição Principal, onde se encontra a conexão central do DATACENTER e de onde se distribui o cabeamento estruturado. Horizontal Distribution Area (HDA) Área de Distribuição Horizontal, utilizada para conexão com área de equipamentos. Inclui o cross conect horizontal e equipamentos intermediários. Zone Distribution Area (ZDA) Área de Distribuição por Zona, ponto de interconexão opcional do cabeamento horizontal. Prove flexibilidade para o DATACENTER. Fica entre o HDA e o EDA. Equipment Distribution Area (EDA) Área para equipamentos terminais (servidores, storage (armazenamento), unidades de fita) e equipamentos de rede. A norma (ANSI/EIA/TIA 942) define a classificação dos DATA CENTERS em quatro níveis independentes considerando a Arquitetura, Telecomunicações, Aspectos Elétricos e Mecânicos. TIER 1 Básico: neste modelo não existe redundância nas rotas físicas e lógicas. Prevê uma distribuição de energia elétrica para atender a carga elétrica sem redundância. A falha elétrica pode causar interrupção parcial ou total das operações. Pontos de Falha: Falta de energia da concessionária no DATA CENTER ou na Central de Operadora de Telecomunicações. Falha de equipamentos da Operadora. Falha nos roteadores ou 4

5 switches quando não redundantes. Qualquer catástrofe nos caminhos de interligação ou nas áreas ER, MDA, HDA, ZDA e EDA. Tempo de indisponibilidade: 28.8 h/ano. TIER 2 Componentes Redundantes: Os equipamentos de telecomunicações do DATACENTER e também os equipamentos de telecomunicações da operadora assim como os dispositivos da LAN-SAN (Local Area Network Storage Area Network) devem ter módulos redundantes. O cabeamento do backbone principal LAN e SAN das áreas de distribuição horizontal para os switches do backbone (espinha dorsal) deve ter cabo de cobre ou fibras redundantes. No Tier 2 devese ter duas caixas de acesso de telecomunicações e dois caminhos de entrada até o ER. Devem-se prover módulos NO-BREAKS redundantes para N+1. É necessário um sistema de gerador elétrico para suprir toda a carga. Não é necessário redundância na entrada do serviço de distribuição de energia. Os sistemas de ar condicionado devem ser projetados para operação contínua 24 x 7 e incorporam redundância N+1. Pontos de Falha: Falhas nos sistemas de ar-condicionado ou de energia podem ocasionar falhas em todos os outros componentes do DATACENTER. Tempo de indisponibilidade: 22 h/ano. TIER 3 Sistema Auto Sustentado: Deve ser atendido por no mínimo duas operadoras de telecomunicações com cabos distintos. Devem-se ter duas salas de entrada (ER) com no mínimo 20 metros de separação. Estas salas não podem compartilhar equipamentos de telecomunicações e devem estar em zonas de proteção contra incêndios, sistemas de energia e ar-condicionado distintos. Devem-se prover caminhos redundantes entre as salas de entrada (ER), as salas MDA e as salas HDA. Nestas conexões devem-se ter fibras ou pares de fios redundantes. Devem-se ter uma solução de redundância para os elementos ativos considerados críticos como o storage (armazenamento). Deve-se prover pelo menos uma redundância elétrica N+1. Pontos de Falha: Qualquer catástrofe no MDA ou HDA irá interromper os serviços. Tempo de Indisponibilidade: 1.6 h/ano. TIER 4 Sem Tolerância a Falhas: Todo o cabling (cabeamento) deve ser redundante, além de protegido por caminhos fechados. Os dispositivos ativos devem ser redundantes e devem ter alimentação de energia redundante. O sistema deve prover comutação automática para os dispositivos de backup. Recomenda-se uma MDA secundária desde que em zonas de proteção contra incêndio separado alimentado por caminho separado. 5

6 Não é necessário um caminho duplo até o EDA. Deve-se prover disponibilidade elétrica 2(N+1). O prédio deve ter pelo menos duas alimentações de energia de empresas públicas a partir de diferentes subestações. O sistema de HVAC deve incluir múltiplas unidades de ar condicionado com a capacidade de resfriamento combinada para manter a temperatura e a umidade relativa de áreas críticas nas condições projetadas. Pontos de falha: Se a MDA primária falhar se não houver MDA secundária. Se a HDA primária falhar se não houver HDA secundária. Tempo de indisponibilidade: 0.4 h/ano. Estes dados que darão as especificações principais e os requisitos mínimos para infraestrutura de Data Centers e salas de computador, incluindo dados únicos inquilinos corporativos e centros multitenant (inquilinos múltiplos), Internet, centros de dados de hospedagem. A topologia proposta neste documento se destina a ser aplicável a qualquer Data Center de tamanho. A Caminho Da Nuvem Cloud Computing Começaremos uma era que tudo indica nos levará às nuvens. Cada vez fica mais difícil ouvir a palavra backup, pois nossos arquivos, atualmente caminham para sair do computador pessoal e se colocar nos sistemas localizados na nuvem (VERAS, 2010). Um simples sistema como o DROPBOX, da Sony Ericsson, que nos garante a colocação de arquivos, fotos e músicas em arquivos virtualizados, colocados em Data Centers. Logo após, seguido pelos softwares semelhantes, tais como SkyDrive da Microsoft ou o GoogleDrive do Google Group, (CHONG, 2011). Com a criação do conceito nuvem, se criaram as nuvens públicas e privadas. Nuvem é uma palavra que está hoje no vocabulário da TI das maiores empresas do mundo. Mas questões como segurança e disponibilidade fazem com que as companhias adotem uma dose extra de cautela. Tanto que o conceito ganhou uma variação: existem as nuvens públicas e as nuvens privadas (private cloud). No primeiro caso, estão grandes provedores de serviços, tais como a Amazon com o EC2(Elastic Computing Cloud), Google (Google Apps) ou a Microsoft (Windows Azure) cujos equipamentos, infraestrutura ou aplicações são compartilhados por milhares de clientes em todo o mundo, por intermédio da Internet. Já a nuvem privada é a que fica dentro do ambiente protegido (firewall) da empresa e tem o acesso restrito, geralmente aos seus funcionários e parceiros de negócio. Neste caso as corporações 6

7 se utilizam da metodologia BYOD (Bring Your Own Device), (LINUX MAGAZINE, 2012). Os funcionários acessam determinados recursos da empresa através de seus equipamentos pessoais (notebooks, smartphones, etc.). Recursos estes que estão na nuvem privada da empresa. Preocupação Com a Segurança Com toda esta modernidade e tipos de serviços disponíveis na Internet, há a grande preocupação da segurança das informações. Por um lado a metodologia traz a liberdade de utilização dos recursos fora da corporação, por outro lado a BYOD gera altos riscos para a corporação, sendo o maior deles a segurança, que se tornam uma grande dor de cabeça aos líderes de TI. E outra preocupação é a de uma sobrecarga na nuvem, OwnCloud (Nuvem Privada) além da escassez dos endereços na internet (endereços IP), (RESTFUL MAGAZINE, 2011). CONCLUSÃO Estes serviços de CLOUD COMPUTING, DATA CENTERS, etc. são na linguagem popular uma faca de dois gumes, onde se traz grandes oportunidades e acesso e segurança, mas se com o mau uso esta tecnologia se volta contra nós mesmos, consumo de energia, lixo computacional. Como diziam as pessoas mais velhas, SABENDO USAR NÃO VAI FALTAR. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS CHONG, F. Software como service: Uma perspectiva corporative, MIROSOFT PRESS, CLOUD COMPUTING: Business with Security,Governance ans Assurance Perspectives. ISACA, Paper, Disponível em: < Information Storage and Management Magazine, EMC Education Services, SaaS, Data Architecture. An Oracle White Paper, Tier Classification Define Site Infrastructure Perfomance, Uptime Institue, VERAS, Manoel, CLOUD COMPUTING, Nova Arquitetura da TI, 3. ed