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DATA CENTERRègles d'ingénierie du Data Center

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La problématique La climatisation

Les planchers techniques L’énergie

L’urbanisation L’industrialisation

Conclusion

DATA CENTERSOMMAIRE

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DATA CENTERLA PROBLEMATIQUE

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DATA CENTERRappel sur les Tiers

Chaque tiers correspond à des niveaux d’équipements et de disponibilité différents :

• Le « tiers 1 » désigne les data centres n’ayant qu’une seule voie pourl’alimentation électrique et le refroidissement, sans redondance des éléments.Ces centres ont une disponibilité nominale de 99,671%, correspondant à untemps d’arrêt cumulé moyen de 28,8 heures par an.

• Le « tiers 2 » groupe les data centres ayant aussi une voie unique pourl’alimentation électrique et le refroidissement, mais ayant par ailleurs deséléments redondants permettant d’atteindre une disponibilité nominale de99,749 (soit 22 heures d’arrêt).

• Le « tiers 3 » est plus évolué : il comporte plusieurs voies d’alimentation etde refroidissement dont une seule est active. Des éléments sont doublés etla maintenance peut se faire souvent sans avoir à arrêter les machines. Ladisponibilité est de 99,982%, soit 1,6 heures d’arrêt dans l’année.

• Le « tiers 4 » est le plus exigeant : il possède plusieurs voies actives enparallèle pour les alimentations et le refroidissement. Beaucoup d’élémentsd’infrastructure sont doublés et « tolérants aux pannes ». La disponibilitérésultante est de 99,995% correspondant à 0,4 heures par an.

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DATA CENTERRappel sur les Tiers

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DATA CENTERLa problématique

Data center existants

• Manque d’environnement technique (M², énergie, climatisation)• Peu ou pas de solutions pour agrandir• Nouvelles contraintes environnementales (Green IT)• Explosion des coûts de l’énergie • Nouvelles générations de serveurs, plus puissants et denses au M² (ratio Kw /m²)• PUE (Power usage effectiveness/efficiency) élevé (2,2 - 2,5)• Serveurs souvent sous utilisés spécialement Windows et Linux

Chaleur/clim Puissance Elec. Résistance sol

72% 29% 44%

Le retour des utilisateurs DC

Livre blanc CRIP 2009

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DATA CENTERLA CLIMATISATION

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DATA CENTERLA CLIMATISATION

Plusieurs pistes possible pour réduire considérablement la consommation des groupes de froid:

-Cold Corridor-Amélioration de l’aéraulique de la salle-Augmentation des consignes

Le traitement de l'air d'un local informatique est impératif en tenant compte des trois critères suivants:

-Température.-Taux d'humidité.-Taux de poussière

Pour 1KVA IT1KVA clim

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DATA CENTERClimatisation Le cold corridor

Les avantages- Le cold corridor permet d’uniformiser les températures et hygrométrie et d’augmenter les vitesse de soufflage et ceci àn’importe quelle hauteur du rack - Réduction de l’ordre de 15% à 20% de la consommation du poste de climatisation- Un résultat immédiat sur un changement des consignes de froid

Les inconvénients- Le cloisonnement engendre une montée en température accélérée en cas de panne de climatisation- Surcoût à considérer pour mettre le corridor aux normes (détection/extinction incendie)

Pourquoi un cold corridor ?– Augmenter la densité des racks– Augmenter les consignes de températures– Bénéficier à 100% de l’efficacité du système de climatisation– Réduire le nombre de cycle de production de froid (économie d’énergie)– Réduire l’empreinte carbone

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ClimatisationLes « best practices »

Pour une Aéraulique plus efficace– Groupe froid le plus proche possible des salles– Urbanisation des salles en allées chaude et froide– Désobturer l’arrière des rack du câblage courant fort et faible pour laisser circuler l’air chaud– Grille de soufflage et de reprise d’air adapté au débit volume/heure et à la densité de la salle– Panneaux d’obturation en face avant des racks pour éviter le mélange air chaud/froid– Confinement des zones de soufflage– Plancher étanche 30% d’efficacité aéraulique supplémentaire– Distribution du courant fort et faible par le haut (si possible), pas de câblage en faux plancher !! Mesurer pour pouvoir améliorer– Sonde thermique et hygrométrique en salle et exploitation des sondes internes serveurs– Mesure de la consommation du poste climatisation, des températures et hygrométrie de lareprise d’air Augmentation des températures de consignes – Audit de la salle: températures, humidité, vitesse de soufflage, renouvellement horaire

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DATA CENTERPLANCHERS TECHNIQUES

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DATA CENTERPlanchers techniques

Planchers techniques:

Permettent la bonne circulation de l’air frais par le bas. Il faut éviter au possible tout encombrement des planchers.

La tendance est de passer l’intégralité du câblage Cfort/Cfaible par le haut pour une meilleure gestion du froid.

Planchers techniques, les chiffres:

- Baies haute-densité de 800 à 1300Kg soit +/- 2 Tonnes/m²

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DATA CENTERPlanchers techniques

Allée chaude

Allée chaude

Allée froide

Allée froide

Plancher rebouché

Descente d’air chaud du plafond

Ouverture sur plancher et pertes d’air froid

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DATA CENTERPlanchers techniques

Allée chaude

Allée froide

Plancher rebouché

Manchons de protection des passages de câbles

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DATA CENTERL’ENERGIE

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DATA CENTEREnergie

Les équipements

-LES ONDULEURS-LES GROUPES ÉLECTROGÈNES-LES PDU (unité distribution d'alimentation )

Ces équipements sont un maillon essentiel dans la chaîne de la haute disponibilité.

Il est impératif de suivre les maintenances préventives!!!

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DATA CENTEREnergie

Le câblage

Afin d’éviter au mieux les déperditions électriques d’un câblage classique, les gaines à barres par le haut sont maintenant préconisées.

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Suivant les standards, un système de mise à la terre performant a les caractéristiques suivantes:

1. Chaque terre doit être connectée proprement, la qualité générale de la terre estéquivalente à la plus mauvaise terre de l’installation.

EnergieLa terre

2. La terre doit être visualisable directement3. Doit être correctement dimensionnée pour absorber les

problèmes électriques possibles4. Tous les équipements métalliques du Data Center se doivent

d’être connectés à la terre (ex: Racks, armoires, portes, châssis, passages de câbles, tuyaux d’eau, masse métallique du bâtiment,…)

5. Assurer la continuité électrique entre l’ensemble des racks et armoires. 6. Et bien évidement, porter un bracelet de protection électrostatique pour éviter toute décharge

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DATA CENTEREnergie

HVDC (High Voltage Direct Current)

• HVDC existe dans les Data Center depuis quelques temps.• Une interface d’alimentation commune, interopérabilité entre les besoins des télécoms et de la data• Très grande efficacité énergétique• Facilitation d’installation, d’utilisation et de maintenance (Même réseau pour des équipements hétéroclites (serveurs, NGN, télécoms…).• Simple et fiable

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DATA CENTERURBANISATION

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DATA CENTERUrbanisation

Mettre en œuvre une gestion

Urbaniser, c'est organiser la transformation progressive et continue du système d’information visant à le simplifier, à optimiser sa valeur ajoutée et à le rendre plus réactif et flexible vis à vis des évolutions stratégiques de l'entreprise, en s'appuyant sur les opportunités technologiques du marché.

•De quoi est faite mon infrastructure ?•Par où passent mes câbles ?•Quel est le taux de remplissage sur mes baies, mes armoires, mes racks, mes switchs ?•En cas d’incident, quelles sont mes solutions de contournement ?•Comment réduire au minimum le temps d’intervention des exploitants.•Etc.

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DATA CENTERUrbanisation

Les solutionsRègles d’Urbanisation et d’Exploitation Appliquées

Baies et travées•Organiser la salle suivant le principe des allées chaudes et allées froides •Etablir et maintenir la continuité des allées•Homogénéiser la hauteur des baies dans les allées•Dans le cas d’équipements de forte puissance construire les allées en mode fermé

Distribution de l’air•Positionner les armoires de climatisation, perpendiculaires aux allées, •Gérer les débits d’air( pression, vitesse) par des armoires de climatisation à vitesses variables •Positionner et organiser les équipements IT en répartissant les puissances consommées •Obturer les passages de câbles dans les allées chaudes•Obturer les U inoccupés dans les baies

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DATA CENTERUrbanisation

Les solutions

Faux plancher•Définir une hauteur du faux plancher en rapport avec le volume d'air à fournir •Calculer et sélectionner les dalles pour les débits requis des équipements à proximité •Réduire et organiser les obstacles à l’intérieur du faux plancher au minimum •Avoir une hauteur sous plafond au dessus des baies les plus hautes au moins 1,3 fois supérieure à celle du faux plancher.

Gestion d’exploitation•Contrôler la température et les flux produits par la climatisation sur les équipements IT •Mesurer et valider les marges opérationnelles entre les capacités et les ressources

Bâtiment •Limiter les apports de chaleur extérieur en particulier en été.

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DATA CENTERINDUSTRIALISATION

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DATA CENTERFacility management

Industrialisation / Automatisation

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Industrialisation / Automatisation

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DATA CENTERFacility management

Les bénéficesAmélioration de la qualité de service

Coordination des changements effectués par différentes équipes

Amélioration de la réactivité

Continuité et disponibilité

Formalisation des processus

Sécurité et conformité

Réduction des coûts opératoires

Accélération du Retour sur Investissement

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DATA CENTERConclusion

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DATA CENTERLes chiffres à retenir

2 5002 500

5 0005 000

7 5007 500

10 00010 000

2006

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2000

1998

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2004

2004

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2002

2002

2008

2008

2010

2010

€€/m/m²²

Evolution des coûts de constructionpar m² de plateau informatique

2 5002 500

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7 5007 500

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2000

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1998

2004

2004

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1996

2002

2002

2008

2008

2010

2010

€€/m/m²²

Evolution des coûts de constructionpar m² de plateau informatiqueLes difficultés rencontrées:

- 72% la climatisation/chaleur

- 29% puissance électrique

- 44% résistance au sol

L’énergie:

1KVA utile (utilisation IT)1 KVA de climatisation

Consommation électrique:

Augmentation de 20 à 25%/an

Climatisation:

350m3 d’air/h/KW

Planchers techniques:

+/- 2 Tonnes/m²

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DATA CENTERLes solutions possibles

- Une bonne gestion de l’urbanisation pour une bonne gestion du froid et de l’énergie

- Une bonne hauteur sous plafond et sous plancher pour circulation de l’air

- Une utilisation des allées chaudes et allées froides

- Un câblage énergie par barres d’alimentation pour moins de perdition

- Un câblage réseau et énergie, au plus court, par le haut pour une meilleure gestion et efficacité aéraulique en plancher

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DATA CENTERMERCI