Veja como é um data center por dentro

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.

O Olhar Digital realizou ontem uma visita exclusiva a um data center da empresa de tecnologia Level 3, em Cotia. Abaixo, contamos para você para que servem espaços desse tipo, como eles são e como eles funcionam. Confira.

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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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