De ni vanligste misforståelsene når det gjelder utforming og planlegging av datasentre

Mange bedrifter opererer utenfor de sikre kapasitetstersklene, med lite eller ikke noe rom for å utvide. Ifølge IDC er det gjennomsnittlige datasenteret 9 år gammelt. Gartner sier imidlertid at alle anlegg som er mer enn syv år gamle, er utdaterte. Overfylte eller utdaterte datasentre er en hindring for organisasjoner i vekst, og noen ganger er den eneste løsningen å bygge ett eller flere nye datasentre. Rask ekspedering er avgjørende for å lykkes, men selskaper som ikke klarer å vurdere forretningsbehovene sine godt nok vil lage utilstrekkelige datasentre som har for mye nedetid eller ikke dekker fremtidige forretningsbehov
Hvordan unngår man å gjøre store feil under bygging og utvidelse?

Nøkkelen ligger i metodene dere bruker til å utforme og bygge datasenteranleggene. Alt for ofte planlegger selskapene basert på watt per kvadratmeter, byggekostnader per kvadratmeter og nivåer – kriterier som kan være i konflikt med selskapenes overordnede forretningsmål og risikoprofil. Dårlig planlegging fører til dårlig utnyttelse av verdifull kapital, og kan gi økte driftskostnader.

Mange organisasjoner blir overveldet og fokuserer på «hastigheter og feeder», grønne initiativer, samtidige vedlikeholdsmuligheter, PUE- (Power Usage Effectiveness) og LEED-sertifisering (Leadership in Energy and Environmental Design). Alle disse kriteriene er avgjørende i beslutningsprosessen. Men detaljene kommer ofte i veien for det store bildet. De fleste selskaper går glipp av forretningsmuligheten utvidelse av datasentre gir – en utvidelse med en helhetlig tilnærming.

Det er mange kompetente konsulenter som kan hjelpe dere med å finne den rette løsningen, men det kan være overveldende å vurdere ideer og råd. Organisasjoner med kritiske kapasitetskrav i området 1–3 megawatt kan falle inn under denne risikokategorien. Mellomstore brukeres kritiske karakter er ikke mindre viktig enn storbrukere, men de har ofte begrenset intern teknisk ekspertise til å gjennomføre utvidelsesplaner. Resultatet er for mye informasjon fra flere kilder, noe som raskt kan føre til forvirring og dårlige beslutninger.

«Eiere av datasentre har så mange problemer akkurat nå. Ressursene deres er driftskritiske, men de har ikke kontroll. Strømforbruket koster dem en formue. De kan ikke kjøle ned det de har for å redusere risikoen for katastrofale strømbrudd. Og hvis de gjør investeringer, er datasenteret ofte allerede utdatert innen det er ferdig» – Stanford Group

Det er lett å fokusere utelukkende på kapitalkostnader, og det kan fort bli voldsomt dyrt å bygge eller utvide systemer. Modellering av kapitalkostnadene er avgjørende, men hvis du ikke har inkludert kostnadene for drift og vedlikehold (OpEx) av infrastrukturen for forretningskritiske anlegg, har du forkortet den generelle prosessen for effektiv forretningsplanlegging betydelig.

Det kreves to kritiske komponenter for å bygge en modell for datasenterets OpEx-kostnader – vedlikeholdskostnader og driftskostnader. Vedlikeholdskostnadene er kostnadene knyttet til tilstrekkelig vedlikehold av all infrastruktur for kritiske anlegg. De omfatter blant annet vedlikeholdskontrakter for OEM-utstyr, rengjøringskostnader for datasentre og underleverandørkostnader for nødvendige reparasjoner og oppgraderinger. Driftskostnadene er kostnadene knyttet til daglig drift og personell på stedet. De omfatter blant annet opplærings- og sikkerhetsprogrammer for ansatte, opprettelse av anleggsspesifikk driftsdokumentasjon, kapasitetsstyring og retningslinjer og prosedyrer for kvalitetssikring og kvalitetskontroll. Hvis du ikke har satt opp et utgiftsbudsjett på 3–7 år for drift og vedlikehold, kan du ikke bygge en investeringsmodell som støtter smarte forretningsbeslutninger

Hvis du planlegger å bygge eller utvide et forretningskritisk datasenter, er den beste tilnærmingen å fokusere på tre grunnleggende parametere for samlede eierkostnader: 1) kapitalutgifter, 2) drifts- og vedlikeholdskostnader og 3) energikostnader. Hvis du utelater en av disse komponentene, risikerer du å lage en modell som ikke justerer organisasjonens risiko- og forretningsutgiftsprofil på riktig måte. Hvis dere tar en beslutning om hvorvidt dere skal «kjøpe» (bruk av kollokasjon/vertstjenester) eller bygge en intern løsning, er risikoen ved å ikke ta i bruk denne TCO-metoden betydelig større.

En annen vanlig feil er selve beregningen. Forespørsler til styret om midler til å utvide eller bygge et datasenter er ofte for lave, noe som fører til feil. Slik ser beslutningsprosessen ut:

• Det fremlegges en forespørsel om midler. Det brukes midler på å gjøre undersøkelser og sette opp et reelt budsjett.
• Det brukes tid på budsjetteringsprosessen ovenfor.
• Resultatene viser at den første budsjettforespørselen er for lav.
• Prosjektet forsinkes. Dette påvirker både karrierer og evnen til å levere tjenester til interne og eksterne og potensielle kunder.
• Sirkelen er fullført, og vi er tilbake til den aller største feilen: Å ikke ha en TCO-tilnærming og sette opp en helhetlig økonomisk modell.

Problemer med byggekostnader er lett å unngå, men slår garantert feil om dere går i den tredje fellen

«Organisasjoner med kritiske kapasitetskrav i området 1–3 megawatt kan falle inn under denne risikokategorien» – Mike Manos, bransjeekspert

Det finnes to feil som kan føre organisasjonen din inn i en dødelig overforbrukssirkel. Først ønsker alle seg en utforming på nivå 3, men det er det ikke alle som trenger. For det andre støttes ikke de fleste visjoner av kilowatt per kvadratmeter eller rack etter faktiske forretningsbehov. Det er veldig ofte at metoden «vi må ha så og så mange watt per kvadratmeter» ikke fungerer. Ikke bygg for stort, det er bortkastede penger. Anlegg på høyere nivå fører også til høyere drifts-, vedlikeholds- og energikostnader. Dette legger grunnlaget for en skikkelig forretningsmodell og en god avkastning på investeringen. Etabler først de riktige designkriteriene og ytelsesegenskapene. Deretter kan kapitalkostnadene og driftskostnadene bygges opp rundt dette. Sørg for at designkriteriene stemmer og at den økonomiske modellen er satt opp før du besøker styret. Hvis du vil ha mer informasjon om designparametere, kan du se rapport 142, Datasenterprosjekter: Systemplanlegging.

Organisasjoner begynner ofte å lete etter det perfekte området før de har fått på plass designkriterier og ytelsesegenskaper. Uten denne vitale informasjonen er det ikke noe poeng i å bruke tid på å besøke eller sjekke flere områder. Dette typiske «sette vognen foran hesten»-scenariet skjer oftest hos brukere i området 1–3 megawatt. Selv om storforbrukere vanligvis er eksperter på dette, og tar hensyn til strømmen som er tilgjengelig og hvor mye den koster, fiber, geografiske problemer som jordskjelv, tornadoer og flomanlegg osv., har brukerne ofte forretningsmodeller som gjør at de må utvikle eller fornye deler av kjernevirksomheten. Problemet med å velge et område for tidlig, eller basert på smal geografi, er at området ofte ikke oppfyller designkravene. Det er for eksempel praktisk å ha datasenteret to etasjer under hovedkontoret, eller to kvartaler unna, men forretningskritiske datasentre krever en rekke kriterier til område som vanligvis ikke kan oppfylles i et bygg med flere leietakere uten betydelig høyere byggekostnader eller begrenset plass for fremtidig utvidelse. Rapport 81, valg av område for driftskritiske anlegg, inneholder mer informasjon om hvordan du unngår denne store feilen. Noen organisasjoner baserer kriteriene for søk etter område på mengden gulvplass som trengs til selve den kritiske IT-infrastrukturen. Dette kan føre til den neste store feilen

«Selv om den fysiske utformingen av et datasenter er kritisk, spiller driften og vedlikeholdet av et område en viktigere rolle når det gjelder å oppnå områdets tilgjengelighet» – The Uptime Institute

Komponentene i datasenteranleggets infrastruktur kan ta veldig mye plass. I de mest robuste systemene kan forholdet mellom gulvplass og støtteutstyr være så høyt som 1 til 1. Mange organisasjoner baserer plassbehovet utelukkende på IT-utstyr. Mekanisk og elektrisk utstyr krever imidlertid rikelig med plass. I tillegg ser mange organisasjoner bort fra det totale arealet som kreves til kontorplass, oppbevaringsplass og oppstilling av IT-utstyr. Derfor er det helt avgjørende å fastsette designkriteriene før dere utvikler en plan for område. Uten det er det ikke mulig å få oversikt over den totale plassen som kreves for å dekke de generelle behovene deres.

Datasenterbransjen har gjort en god jobb med å fremme viktigheten av modulære utforminger. Den modulære tilnærmingen er imidlertid ingen garanti for å lykkes. Modulære tilnærminger er basert på å legge til ekstra infrastrukturutstyr akkurat når det trengs for å bevare kapital. Organisasjoner kjører seg ofte fast ved å gjette feil når de prøver å beregne fremtidige behov. Alt kan og vil endre seg. Modulær og fleksibel utforming er nøkkelen til suksess på lang sikt. Selv den beste planleggingen av kilowatt per kvadratmeter/rack kan bli foreldet på grunn av konsolidering, eksponentiell forretningsvekst som følge av oppkjøp eller et plutselig uventet fotavtrykk med høy tetthet. Når det gjelder elektrisitet, må du sørge for at utformingen gir mulighet til å legge til UPS-enheter i eksisterende moduler for å unngå strømbrudd. Utforme distribusjonssystemene så de kan takle fremtidige endringer i byggekriteriene. Kostnadene ved distribusjoner som er overdimensjonert for fremtidige kapasitetsbehov er ikke vesentlige i den totale TCO-modelleringen. Når det gjelder mekanikk, kan de fleste brukere oppfylle kjølekravene sine gjennom vanlig perimeterkjøling med riktig gulvhøyde og planlegging av varme/kjøling. En utrulling med høy tetthet kan imidlertid endre alt. Forsikre deg om at kjerneutformingen gir mulighet for fleksibel (uavbrutt) implementering av tilpassede kjøleløsninger i racks/rader.

PUE (Power Usage Effectiveness) er et effektivt verktøy for å øke og måle effektiviteten. Brede påstander om energieffektivitet kan imidlertid føre til betydelig misforståelse. Nesten alle situasjoner knyttet til nybygg og utvidelser medfører en kapitalkostnad for å oppnå lavere PUE. Mange ganger setter organisasjoner et PUE-mål med alle de rette intensjonene, men tar ikke hensyn til alle faktorene som bør tas med i beregningen. Dere må ha full forståelse for hva avkastningen på kapitalutgiftene er hvis dere skal nå målene deres. Spør dere selv hva TCO er i forhold til ønsket PUE?

Det finnes mange måter å illustrere og forstå fordelingen av balansen mellom PUE, ROI og TCO på. Her er tre eksempler som representerer en feil eller en misforståelse:

• Hva var «designkriteriedagen» for beregningen? Ble den beregnet eller målt basert på en «perfekt dag»? Eller var beregningen basert på et årlig gjennomsnitt?
• Var beregningen basert på et datasenter med full belastning eller delvis belastning? Alle kurver for utstyrseffektivitet endres basert på belastningsprofiler. PUE-verdier endres daglig, om ikke hver time, under reelle driftsforhold.
• Til slutt pågår det en debatt om effektiviteten til vannkjølte kjølere og luftkjølte kjølere. Hvert bruksområde har flere alternativer for å redusere PUE med naturlig kjøling eller energisparing. Når dere skal ta en forretningsbeslutning relatert til TCO/ROI, må dere for eksempel stille dere følgende spørsmål: Hva er kostnaden for etterfyllingsvann og vannrensing for den vannkjølte løsningen? Vær klar over at et typisk 2-watts datasenter som bruker vannkjølte tårn, trenger 50 000 til 60 000 liter vann per dag.

Bruk PUE til å nå de generelle forretningsmålene, men vær forsiktig. Ikke gå i fellen der dere misbruker beregningsformelen for å rettferdiggjøre de samlede kapitalutgiftene og driftsutgiftene.

Så langt har ikke USA Green Building Council (USGBC) fastslått noen spesifikke LEED-kriterier for datasentre. Sertifiseringen kan imidlertid oppnås ved hjelp av sjekklisten fra Commercial Interiors. Det er tre grunnleggende feil som gjøres:

• Manglende evne til å få en grunnleggende forståelse av kvalifikasjonskriteriene. Dette kan løses ved å lese dokumentet som er nevnt ovenfor.
• Prøve å få LEED-sertifisering. LEED-sertifisering begynner med designkonseptet og slutter med en formell sertifisering etter at prosjektet er fullført. Lei inn en kvalifisert LEED-fagperson eller et kvalifisert konsulentfirma i begynnelsen av planleggingsprosessen.

Det er kostnader knyttet til å få sertifisering. Hvis du ikke tar disse tilknyttede kostnadene med i betraktning, vil det påvirke planleggingsprosessene for TCO og forretningsbeslutninger.

Som allerede nevnt er det best å gjøre det enkelt. Uansett hvilket nivå dere har valgt, finnes det mange måter å utforme et effektivt system på. Veldig ofte fører redundansmål til for høy kompleksitet. Ting blir enda mer komplisert når man legger til de mange tilnærmingene til å bygge et modulært system.

I arbeidet med den interne spesialisten eller konsulenten dere bruker, bør målet først og fremst være å gjøre det enkelt. Hvorfor?

• Kompleksitet betyr ofte mer utstyr og flere komponenter. Flere deler betyr flere punkter der det kan gå galt.
• Menneskelig svikt. Statistikken er variert, men konsekvent. De fleste datasenteravbrudd skyldes menneskelige svikt. Kompliserte systemer øker driftsrisikoen.
• Kostnader. Enkle systemer er mindre kostbare å bygge.
• Drifts- og vedlikeholdskostnader. Igjen, kompleksitet betyr ofte mer utstyr og flere komponenter. Drifts- og vedlikeholdskostnadene kan øke eksponentielt.
• Utforme med sluttresultatet i tankene. Mange utforminger ser bra ut på papiret. Det er enkelt for deg eller konsulenten å rettferdiggjøre den valgte konfigurasjonen og oppetiden den gir. Hvis utformingen imidlertid ikke tar hensyn til faktoren «vedlikeholdsmuligheter» ved bruk eller vedlikehold, setter dette systemets oppetid og personellsikkerheten i fare.

Mange datasenterutforminger, -versjoner og -utvidelser fører til feil, men det trenger ikke å skje med deres datasenter. Ved å unngå de ni vanligste feilene i denne rapporten er dere godt på vei til å lykkes. Sammendrag:

1. Begynn med en TCO-tilnærming (Total Cost of Ownership)
• Vurder risikoprofilen opp mot forretningsutgiftsprofilen
• Opprett en modell som omfatter CapEx-, OpEx- og energikostnader

2. Fastslå designkriteriene og ytelsesegenskapene
• Baser disse kriteriene på risikoprofilen og forretningsmålene
• Tillat at disse kriteriene faktisk bestemmer designen, inkludert nivået, plasseringen og planen for området – ikke omvendt

3. Lag en enkel og fleksibel utforming
• Bruk en utforming som oppfyller kravene til oppetid, men som også holder kostnadene nede under bygging og under hele driften – nøkkelen er å gjøre det enkelt.
• Legg til rette for uventede utvidelser ved å lage en fleksibel utforming

4. Hvis PUE og LEED er blant kriteriene deres, bør dere sørge for å være klar over de vanlige misforståelsene og utgiftene knyttet til hver av dem.

Gjennom riktig planlegging (ved hjelp av TCO-tilnærmingen) kan dere lage et datasenteranlegg som oppfyller organisasjonens ytelsesmål og forretningsbehov både i dag og i fremtiden.

Mike M. Hagan begynte i Schneider Electric i 2011 kort tid etter oppkjøpet av Lee Technologies. Før det hadde Hagan vært i Lee Technologies siden 1988.

Som 25-årig veteran i bransjen har Hagan en kundeorientert tilnærming til salg og markedsføring med fokus på å utvikle forretningsstrategier med de rette taktiske løsningene. Han er opptatt av å planlegge datasentre basert på viktige forretningsprinsipper som å få et konkurransefortrinn, redusere driftskostnadene, bevare kapital, utvide til nye markeder og øke fortjenesten.

Hagan har skrevet en rekke rapporter og artikler for bransjetidsskrifter, og foreleser ofte på bransjearrangementer som Tier1, 7x24 Exchange, Data Center Dynamics, AFCOM's og CoreNet Global. Før Hagan begynte i Lee Technologies, hadde han lederstillinger og salgsjobber i Liebert, Hitachi, SunGard og Danaher Corporation. Han har en bachelorgrad i produksjonsteknikk fra Miami University i Oxford i Ohio.

John Lusky er direktør for elektroteknikk for design-/byggeavdelingen i servicegruppen i Lee Technologies. Han har for øyeblikket ansvar for beregning og utforming av kritiske strømsystemer knyttet til datasentermiljøer.

John har over 14 års erfaring innen design, konstruksjon, integrering og installasjon av industrielle anleggskontroller og kritiske strømsystemer, og fortsetter å utfordre status quo innen prosjektering. Den omfattende bakgrunnen hans innen prosesstyring og industriell automasjon har gitt ham en dyp forståelse av ulike kontrollsystemer og samhandlingen i svært redundante systemer, som strekker seg over flere disipliner i et kritisk miljø. John har utviklet en rekke svært robuste, men kostnadseffektive løsninger som gjør at systemene kan utvides modulært etter hvert som belastningen øker.

Johns omfattende forståelse for bygge- og vedlikeholdsaktiviteter i datasentermiljøer bidrar til å redusere problemer under konstruksjon og forenkle vedlikeholdsaktiviteter i fremtiden. Han samarbeider tett med kundene for å kartlegge de spesifikke behovene deres, uten å prøve å tilpasse behovene til en eksisterende utforming. I tillegg arbeider han regelmessig med kundene for å hjelpe dem med å forstå de samlede eierkostnadene for modellering, valg av områder og PUE-/LEED-tiltak.

Tuan Hoang, P.E, er sjefsingeniør i Lee Technologies, og leder selskapets design- og ingeniørteam i utviklingen av løsninger for datasentre. Tuans ansvar omfatter beregning og utforming av ulike kritiske klimaanleggsystemer, inkludert datastyrte klimaanlegg, kjølere, tårn og fukting. Før Tuan begynte i Lee Technologies i 2005, utformet han de vitale kjøle- og ventilasjonssystemene på hangarskip i den amerikanske marinen for Northrop Grumman og et MEP-firma.

Som 10-årig veteran innen kritiske kjølesystemer tilfører Tuan en mangfoldig tilnærming til kritisk systemdesign i datasenterbransjen. Erfaringen hans omfatter anleggsvurderinger, beregninger av forventet fremtidig vekst og løsninger for å muliggjøre problemfrie overganger mellom utviklingsstadiene.

Scott Walsh, P.E., LEED A.P, er en LED-godkjent autorisert ingeniør for design-/byggavdelingen i servicegruppen hos Lee Technologies. Scotts har for øyeblikket ansvar for blant annet feltundersøkelser og verifisering, utvelging og spesifikasjon av utstyr, belastningsberegning, verifisering av utformingsdokumenter for etterlevelse av regelverk, skissering, utarbeiding av konstruksjonsdokumenter og feltkoordinering.

Scotts mer enn syv års erfaring innen datasenterbransjen har gitt ham ekspertise innen mekanisk design, behovsanalyse, LED-prosjektplanlegging, strategisk prosjektplanlegging, ingeniørutvikling og prosjektstyring av datasentre. Han har spesialisert seg på å bruke PUE til å utvikle utforminger for et bredt spekter av LED-datasenterprosjekter.