Veja como é um data center por dentro
Gustavo Sumares
22/07/2016 17h30
big data
computação na nuvem
Computadores
Se você utiliza a internet com alguma frequência, com
certeza já passou por um data center - mesmo sem saber. Boa parte dos
sites, serviços e programas que usamos hoje em dia estão hospedados em
máquinas nesses imensos centros de dados, e é em grande parte graças a
eles que a internet funciona.
A empresa
A Level 3 é uma empresa de tecnologia de rede voltada para
empresas médas e grandes. Isso significa que ela oferece serviços de
rede e conectividade para clientes com grandes volumes de dados e
tráfegos. E isso significa que ela lida com volumes inacreditáveis de
informação. Segundo a empresa, em todo o mundo, mais de 42 terabytes de
dados passam por suas redes por segundo. Essas redes, por sua vez,
contém mais de 320 mil quilômetros de cabos de fibra óptica.
Cuidar desse tráfego todo exige muita energia. O data
center de Cotia possui uma subestação própria capaz de gerenciar até 20
megawatts de potência. Segundo o Secretário de Energia do Estado de São
Paulo, a cidade de cotia tem uma demanda agregada de 78MW, o que
significa que o data center é responsável por mais de um quarto do
consumo de energia da cidade.
Com essa rede imensa, a empresa presta diversos serviços.
Clientes podem, no lado mais simples, apenas colocar os seus servidores
nos data centers da Level 3. A vantagem disso é que eles se aproveitam
da infraestrutura de energia, segurança e refrigeração da empresa. Por
outro lado, a empresa também oferece serviços de distribuição de
conteúdo, computação na nuvem e armazenamento e gerenciamento de dados
na nuvem.
A Level 3 não pode revelar quais empresas são seus clientes
por questões de segurança. No entanto, segundo Yuri Menck, gerente de
marketing estratégico e comunicações da empresa, a lista inclui grandes
empresas e até mesmo alguns games processados na nuvem.
Para atender às demandas desses clientes, no entanto, a
Level 3 precisa garantir segurança e confiabilidade de seus serviços.
Isso significa que o acesso aos seus servidores deve ser feito apenas
por pessoas autorizadas, e que eles precisam garantir que as máquinas
funcionem de maneira ininterrupta o dia inteiro, todos os dias do ano.
Segurança
A segurança já é visível desde a entrada do terreno do Data
Center, que exige que todos os visitantes mostrem documentos com foto a
seguranças armados. Uma vez liberada a sua entrada, os visitantes ainda
precisam ser cadastrados novamente na portaria do Data Center. Nesse
momento é decidido o nível de acesso que eles terão: esse nível
determina quais áreas do espaço serão acessíveis com o crachá de
visitante.
Chegar nas salas dos servidores é ainda mais complicado.
Além de passar por todas essas etapas, os visitantes ainda precisam ser
acompanhados por um segurança. Isso porque a porta da sala dos
servidores só pode ser aberta por meio de identificação biométrica de um
segurança ou de pessoas com alto nível de acesso.
Antes dessa porta, porém, os visitantes (e o segurança que
os acompanha) precisam passar por uma porta de acesso único. Trata-se de
uma porta dupla que garante a passagem de uma única pessoa por vez. A
primeira porta é aberta com o crachá do visitante. Em seguida, ela se
fecha atrás dele. Para abrir a porta seguinte, o visitante posiciona
seus pés em retângulos no chão e em seguida aperta um botão à sua
frente.
Esse processo garante que ninguém pegue “carona” no crachá
de outra pessoa, pois o sensor no piso detectaria a presença de mais de
uma pessoa e não abriria a segunda porta. E depois dessa verificação
ainda há a outra porta citada, que precisa ser aberta com a impressão
digital do segurança. É atrás dela que fica a sala com os racks de
servidores.
O Data Center
Se você já viu uma foto de uma sala de data center, você
sabe mais ou menos o que imaginar: diversos racks cheios de
computadores, servidores, roteadores, cabos e luzes piscantes. Essa
também é a paisagem do Data Center VI do edifício da level 3, que foi o
que visitamos.
Essa foto, no entanto, omite dois detalhes marcantes sobre o
interior da sala. O primeiro deles é o frio: dentro do Data Center, a
temperatura fica sempre a 17ºC a 20ºC de acordo com Daniel Falbi,
gerente de operações em nuvem da Level 3 para América Latina. Isso tem a
função de refrigerar as máquinas que operam na sala.
Embora a temperatura seja relativamente homogênea, a sala
tem corredores “frios” e “quentes”. Isso porque o ar condicionado passa
pela frente das máquinas e sai por trás delas mais aquecido. Todo o
fluxo de ar da sala é controlado para permitir que a refrigeração seja a
mais eficiente possível.
Outro detalhe marcante que a fotografia não revela é o
ruído: há muito barulho dentro de uma sala dessas. O principal culpado
por isso é justamente o sistema de ventilação da sala. O ar condicionado
e os ventiladores ficam ligados continuamente para garantir a
refrigeração das máquians. Sem eles, a temperatura dos servidores se
elevaria rapidamente, e as máquianas se desligariam para evitar danos.
Em um canto da sala também estavam alguns tanques
vermelhos. Os tanques contém o gás FM-200, que é utilizado para suprimir
incêndios o mais rápido possível caso eles aconteçam. Incêndios que
ocorrem em data centers não podem ser apagados com água por conta da
imensa quantidade de componentes elétricos envolvidos, daí a necessidade
do gás.
Racks
Os “armários” que lotam as salas dos Data Centers são
chamados de “racks”, e são neles que ficam os servidores dos clientes de
um data center. Essas máquinas podem conter desde dados empresariais
até servidores de jogos online, passando também por diversos outros
tipos de conteúdos como vídeos e músicas.
Em sua maioria, o espaço dos racks é ocupado por
servidores: computadores especializados em cumprir determinadas tarefas
de rede. Essas máquinas podem armazenar e gerenciar dados, por exemplo, e
os dados contidos nelas podem ser acessados por usuários de fora.
Vídeos do Youtube, posts do Facebook e séries da Netflix são exemplos de
dados armazenados dessa maneira, e que podem ser acessados por usuários
de fora.
Além de servidores, os racks também contém gerenciadores de
carga. Essas máquinas se conectam a diversos servidores que prestam um
mesmo serviço, e analisam o tráfego e a capacidade de processamento de
cada uma. O trabalho delas é distribuir a carga de trabalho entre o
conjunto de servidores, garantindo que nenhuma máquina fique
sobrecarregada.
Também fica nos racks a “coluna dorsal” da rede do data
center: os roteadores que ligam as máquinas umas nas outras. Os
roteadores incluem dúzias de saídas e entradas para cabos de rede e de
energia. Impressiona a maneira como os cabos são organizados de maneira
compacta, com braçadeiras para juntar cabos semelhantes. Mas essa
organização é importante: cabos bem organizados facilitam o fluxo de ar,
aumentando a eficiência da refrigeração e reduzindo os custos com
energia.
Nenhum dos racks ou servidores é identificado pela empresa
que os utiliza, apenas por códigos de letras e números. E cada empresa
sabe apenas quais são as suas máquinas, mas não quem está utilizando as
demais. Trata-se de uma medida de segurança: se por exemplo uma empresa
soubesse que um servidor vizinho ao seu, no mesmo rack, estivesse sendo
usado por uma concorrente, poderia acontecer um caso de sabotagem.
Muitas das máquinas também possuem painéis e avisos
luminosos que informam os operadores sobre possíveis problemas antes
mesmo de que eles ocorram. Essas luzes associadas ao ruído do ambiente
ajudam a dar a ideia de toda a enorme movimentação de dados que acontece
naquelas máquinas.
Infraestrutura
As salas de energia que alimentam o Data Center ficam atrás
de portas trancadas, logo do lado dos racks. A entrada nelas, contudo,
só é permitida a técnicos ou pessoas com alto nível de acesso ao
ambiente.
Cada sala possui duas fontes de alimentação de energia
diferente, embora apenas uma seja utilizada por vez. Isso é feito para
garantir que sempre haja energia disponível para as máquinas. Caso uma
das fontes apresente alguma falha, ela pode ser rapidamente substituída,
sem perda para o funcionamento do Data Center.
Além disso, essa arquitetura redundante permite que as
fontes de energia passem por reparos sem que seja necessário desligar as
máquinas. Enquanto uma das fontes passa por manutenção, a outra
alimenta os racks. A infraestrutura de rede possui uma organização
semelhante, e o sistema de ar condicionado também, para garantir que
nunca falte às máquinas refrigeração e acesso à rede.
O Data Center VI que visitamos é apenas uma das nove salas
do tipo, todas com 200m2 a 500m2 de área, contidas no edifício da Level
3. A empresa divide seus centros de dados em salas diferentes por
diversos motivos. Primeiramente, esse desenho modular permite que a
empresa atualize o equipamento de uma sala enquanto as outras se mantém
funcionando.
Além disso, a empresa consegue organizar melhor a
disposição dos seus clientes entre as salas para otimizar o consumo de
energia. Como algumas tarefas demandam mais processamento e geram mais
calor, elas consomem mais energia, e precisam ser melhor distribuídas
pelos espaços.
Energia
Diferentemente das nossas casas, o data center da Level 3
recebe energia diretamente da rede de alta voltagem. Para poder utilizar
essa energia, no entanto, o edifício possui também uma usina de
transformação, que reduz a voltagem de cerca de 88 a 138 mil volts para
tensões que possam ser usadas pelas máquinas.
Mesmo que a rede de energia do país inteira falhe, no
entanto, o data center ainda consegue se manter funcionando por meio de
geradores movidos a diesel. Os geradores contém combustível suficiente
para manter o centro de dados operando por oito dias seguidos, e o
acordo da Level 3 com o seu fornecedor de combustível garante que essas
reservas possam ser reabastecidas em até quatro horas.
Energia é o grande custo que um data center tem, e por isso
o seu gerenciamento é tão importante. Um aumento de 1% na conta de luz
de um centro de dados pode ter um impacto imenso em suas finanças, o que
motiva a empresa a buscar maneiras de utilizar a energia da forma mais
eficiente possível.
Além da energia necessária para alimentar as máquinas, a
energia usada na refrigeração é a segunda maior parcela do consumo do
data center. Para garantir um bom uso de energia, as empresas desse ramo
calculam um índice chamado PUE (Power Usage Efficiency, ou eficiência
do uso de força).
Esse índice é calculado dividindo o consumo de energia
total do data center pelo consumo de energia das máquinas. Segundo André
Magno, o Diretor de Data Center e Segurança da Level 3 Brasil, o data
center de Cotia consegue atingir um PUE de 1,8 no geral, com algumas
salas específicas chegando a eficiências de até 1,5.
Novos logotipos da Record TV e do Grupo Record
