Diseño de un CPD PDF

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DISEÑO DE UN CPD Autores: Sara Portas Valdivieso ( sara@udc ) Orlando Vázquez López ( orlando@udc ) 1. INTRODUCCIÓN: 3 2. ANÁLISIS DE EQUIPAMIENTO O CARGA TI 5 3. DISEÑO DE LA SOLUCIÓN Arquitectura global: SAI + baterías PDU modular + módulos de PDU + PDUs de rack 3 Racks Sistemas de refrigeración C...

Description

DISEÑO

DE

UN

CPD

Autores:

Sara Portas Valdivieso ( [email protected] ) Orlando Vázquez López ( [email protected] )

1. INTRODUCCIÓN:

3

2. ANÁLISIS DE EQUIPAMIENTO O CARGA TI

5

3. DISEÑO DE LA SOLUCIÓN Arquitectura global: SAI + baterías PDU modular + módulos de PDU + PDUs de rack 3 Racks Sistemas de refrigeración Componentes: Sistema de Alimentación Ininterrumpida Distribución de potencia Racks Sistema de refrigeración

6 6 6 6 7 7 7 7 7 7 7

4. REALIZACIÓN DE LOS CÁLCULOS 8 Dimensiones mínimas de la sala: 8 Calcular la densidad de potencia individual de cada rack de TI y la densidad de potencia media de cada rack: 8 5. REFERENCIAS Chasis Cisco UCS 5108 VNX5500DP15F Cisco ASA 5510 Adaptive Security Appliance Cisco UCS C260 M2 Rack-Mount Server Data Sheet Switch Cisco Catalyst WS-C370X-48PF-L Router de servicio integrado Cisco 3945

9 9 9 9 9 9 9

1. INTRODUCCIÓN: Una empresa, ante la creciente demanda de sus clientes, decide construir un nuevo centro de proceso de datos que garantice el futuro del centro, es decir, que proporcione un crecimiento acorde a los planes de expansión que tiene la empresa. El nuevo centro de datos deberá tener capacidad para contener los siguientes elementos:

●

4 Chasis Cisco UCS 5108 con 26 servidores blade Cisco-UCS B-230 M2 de medio ancho interconectados mediante 1 equipo Cisco UCS 6140XP 40-Port Fabric Interconnect. Chasis Cisco UCS 5108 Información de consumo: 2500W * 4 fuentes de alimentación = 10kW/chasis →

60kW

●

●

●

●

Dimensiones físicas: 4 chasis * 6U/chasis = 36U Cisco UCS 6140XP 40-Port Fabric Interconnect Información de consumo: 750W Dimensiones físicas: 1U 1 sistema de almacenamiento unificado VNX 5500 con 84 TB de capacidad de almacenamiento: ➢ VNX5500DP15F: Disk Processor Enclosure 3U con 2 procesadores de almacenamiento. CPU Intel Xeon 4-core 2.13-GHz y 4-GB de SDRAM Dimensiones: 3U Consumo: 2*80W = 160W ➢ Standby Power System dual. 2x1.2 kW. 1U Dimensiones: 1U Consumo: 2*1200W = 2400W ➢ VNX6GSDAE15: 6 unidades de Disk Array Enclosures (DAEs) 3U. Cada uno con capacidad para 15 discos de 15x3.5 pulgadas. En concreto, dichas unidades albergarán los siguientes discos: Dimensiones: 6 * 3U = 18U ■ 24 VX-VS07-020U: 24 unidades de disco de 15x3.5 pulgadas con una capacidad total de 48 TB brutos. Cada unidad de disco tiene 2 TB de capacidad, 7200 rpm y un consumo por unidad en modo operativo de 12.2W. 2 Consumo: 12,2W * 24 = 292,8W ■ 60 VX-VS15-600U: 60 unidades de discos de 15x3.5 pulgadas con una capacidad total de 36 TB brutos. Cada unidad de disco tiene 600 GB de capacidad, 1500 rpm y un consumo en modo operativo de 16.35W. Consumo: 16,35W * 60 = 981

5 switches Cisco Catalyst WS-C3750X-48PF-L utilizados para interconexión de equipos. Información de consumo: 1100W * 5 = 5500W Dimensiones: 1U * 5 = 5U 2 Routers de servicios integrados Cisco 3825 utilizados para telefonía IP. Información de consumo: 1200 W Dimensiones: 2U * 2 = 4U 2 Firewall Cisco ASA 5510.

●

Información de consumo: 720W Dimensiones: 1U * 2 = 2U 90 servidores Cisco UCS C260 M2 Rack-Mount Server. Información de consumo: Dimensiones: 2U * 90 = 180U

2. ANÁLISIS DE EQUIPAMIENTO O CARGA TI Nombre

Rack

Consumo

Cantidad

1

CISCO UCS 5108

6

2500

4

1

CISCO UCS B230 M2

-

0

-

1

CISCO UCS 6140XP 40Port Fabric Interconnect

2

750

1

2

VNX 5500 84 TB

22

2400

1

2.1

VNX5500DP15F

3

2.2

Standby Power System dual

1

2400

1

2.3

VNX6GSDAE15

3

-

6

2.3.1

VX-VS07-020U

-

12.2

24

2.3.2

VX-VS15-600U

-

16.35

60

3

Cisco Catalyst WS-C3750X-48PF-L 1

1100

5

4

Cisco 3825

2

1200

2

5

Cisco ASA 5510

1

720

2

6

Cisco UCS C260 M2 Rack-Mount Server

2

1200

90

TOTAL

239 U

131KW

1

Número de racks necesarios y contenido concreto de cada uno de ellos El tipo de RACK elegido es un rack con capacidad de 42U. Una vez conocemos las unidades de rack totales, sabemos que para la carga TI serán necesarios 6 racks de este tipo.

Distribución de Carga:

Rojo -> 1 Verde -> 2 Amarillo -> 3 Naranja -> 4 Rosa -> 5 Azul ->6 Consumo total de la Carga : 131 KW

3. DISEÑO DE LA SOLUCIÓN ● Arquitectura global: ➢ SAI + baterías

Dispositivo que: - Proporciona energía eléctrica por un tiempo limitado y durante un apagón a todos los dispositivos que tenga conectados. - Carga baterías (que acumula corriente continua) para ser utilizadas si falla la fuente de energía. - Mejora la calidad de la energía eléctrica que llega a las cargas (ejemplo: filtrando subidas y bajadas de tensión). - Se coloca entre una fuente de energía (red pública y/o generador externo adicional) y los equipos a proteger.

➢ PDU modular + módulos de PDU + PDUs de rack 3 Dispositivo que se encarga de distribuir los circuitos de TI. La PDU está formado por módulos los cuales se encargan de distribuir la corriente según necesidades.

➢ Racks Los racks destinados a alojar equipamiento electrónico, informático y de comunicaciones

➢ Sistemas de refrigeración Sistema encargado de eliminar de la sala el calor emitido por la carga TI con el fin de evitar un sobrecalentamiento, que pueda perjudicar el funcionamiento de las máquinas.

● Componentes: ➢ Sistema de Alimentación Ininterrumpida Es muy eficiente para un CPD ya que en los servidores pueden producirse pérdidas de datos en casos de fallos de alimentación, por otra parte reiniciar todas las máquinas puede ser más costoso que el simple hecho de mantenerlas encendidas constantemente. Hemos seleccionado el SAI Symettra PX SY125K250DR-PD.

➢ Distribución de potencia Permite distribuir los circuitos eléctricos de manera ordenada, reduce la necesidad de predecir las necesidades y configuraciones requeridas en el futuro. No hace falta interrumpir el funcionamiento con el fin de añadir o quitar un nuevo módulo. Como solo usamos un PDU y tenemos más de una fila, será necesario un espacio subterráneo para el paso de cables desde el PDU a todos los racks. El PDU elegido es PDPM277H, que proporciona la potencia necesaria para la carga TI del CPD. Al tener racks con elementos diferentes es necesario añadir PDU de Racks. En nuestro caso, utilizaremos el modelo AP8653. Es necesario instalar un disyuntor que nos permita interrumpir un circuito eléctrico en caso de problemas con la corriente, por ejemplo, un cortocircuito.

➢ Racks Existe racks de diferentes tamaños pero, en nuestro caso, utilizaremos un rack con capacidad para 42U. El rack elegido es NetShelter SX 42U.

➢ Sistema de refrigeración Existen distintas maneras de instalar un sistema de refrigeración en un CPD. En nuestro caso, utilizaremos un sistema de contención de pasillo caliente con Enfriadores inRow intercalados entre los elementos de la fila. Se utilizará ventiladores InRow RD ACRD101 con un consumo de 4KW.

4. REALIZACIÓN DE LOS CÁLCULOS ● Dimensiones mínimas de la sala: Los racks deben estar situados en el centro de la sala, creando tres pasillos permitiendo el sistema de refrigeración mediante la contención de pasillo caliente. La sala donde construimos el CPD debe permitir introducir o sacar máquinas sin problema, por lo que es necesario dejar espacio entre los racks y las paredes. Se debe dejar un espacio bajo el suelo para la conexión con la PDU y la distribución fría para las inRow. Podemos decir que las dimensiones mínimas de la sala del CPD son:

Altura: 5 metros Ancho: 6 metros Largo: 8 metros

● Calcular la densidad de potencia individual de cada rack de TI y la densidad de potencia media de cada rack: Superficie de un rack= (0.60 x 1.07) = 0.642 m² Densidad de un rack = Potencia/Superficie RACK 1

RACK 2

RACK 3

RACK 4

RACK 5

RACK 6

Potencia (W)

9740

25100

25100

25100

25100

20350

Densidad (kW/m²)

15.17

39.1

39.1

39.1

39.1

31.69

La densidad de potencia media de rack es 33.87 kW/m².

5. REFERENCIAS Chasis Cisco UCS 5108 https://www.cisco.com/c/dam/en/us/products/collateral/servers-unified-computing/ucs-bseries-blade-servers/spec_sheet_c17-644224.pdf

VNX5500DP15F http://www.storagenetworks.com/products/san/emc/vnx5500/VNX5500DP15F.php

Cisco ASA 5510 Adaptive Security Appliance

https://www.cisco.com/c/en/us/support/security/asa-5510-adaptive-securityappliance/model.html#DataSheets https://www.cisco.com/c/es_es/products/security/asa-5500-series-next-generationfirewalls/models-comparison.html

Cisco UCS C260 M2 Rack-Mount Server Data Sheet

https://www.cisco.com/c/dam/en/us/products/collateral/servers-unified-computing/ucs-cseries-rack-servers/c260m2_specsheet.pdf

Switch Cisco Catalyst WS-C370X-48PF-L

https://www.cisco.com/c/dam/en/us/products/collateral/switches/catalyst-3650-seriesswitches/feature-comparison-c83-731054.pdf

Router de servicio integrado Cisco 3945

https://www.cisco.com/c/en/us/products/collateral/routers/3900-series-integrated-servicesrouters-isr/data_sheet_c78_553924.html...