Como una de las plataformas de comercio por Internet más grandes del mundo, eBay exige una fiabilidad extrema en sus centros de proceso de datos: un periodo de inactividad tendría su impacto en unas transacciones que valen más de 2.000 dólares por segundo. Por lo tanto, el equipo del centro de proceso de datos debe ser excelente en cuanto al tiempo de actividad y la flexibilidad sin encarecer los costes, un reto complejo cuyo éxito exige una innovación constante.

Desde su concepción, eBay ha ido acumulando un portafolio de 12 centros de proceso de datos para mantener el ritmo de su siempre  creciente carga de computación.

 

No es sorprendente, por tanto, que los gastos de funcionamiento de los centros de proceso de datos de eBay aumenten también todos los años ya que el negocio no para de crecer.

Como respuesta, eBay creó y puso en práctica un plan de cuatro años para sus centros de proceso de datos con un ambicioso objetivo: reducir los gastos energéticos a la mitad y duplicar el rendimiento de computación. Al mismo tiempo, este nuevo diseño de la infraestructura crearía más agilidad funcional y fiabilidad.
Para conseguir estos objetivos, eBay consolidaría sus activos en un número menor de centros de proceso de datos, cada uno diseñado desde los cimientos para que tuviesen una eficacia energética plena sin alterar su tiempo de actividad.

«Una estrategia exitosa para los centros de proceso de datos asume que la demanda de computación va a crecer todos los años, pero permite dicho crecimiento evitando un aumento proporcional en los gastos de funcionamiento», explica Dean Nelson, responsable de estrategia para centros de proceso de datos y operaciones de eBay.
«Tenemos que romper la relación lineal entre la carga de computación y los gastos de funcionamiento, lo que precisa de saltos regulares y alteradores en nuestra eficacia energética, capacidad informática y perfiles de utilización del servidor».
En mayo de 2010, eBay abrió las instalaciones insignia y piedra angular de su nueva estrategia de centros de proceso de datos, el proyecto Topaz.

Situado en South Jordan (Utah, EE.UU.), Topaz es la mayor inversión de capital de la historia de eBay, y albergará más de un tercio de sus infraestructuras mundiales de servidores. A pesar de contar con todas las redundancias necesarias para un centro de proceso de datos de nivel IV, Topaz puede jactarse de una eficacia de uso de energía de sólo 1,4.
Máxima eficacia de los bastidores gracias a las buenas prácticas.

Al emplear mecanismos innovadores con un buen uso de la energía en sus infraestructuras, como un diseño arquitectónico mejorado, economizadores de agua, recogida de agua de lluvia y controles dinámicos en los subsistemas eléctrico y de refrigeración. Las instalaciones de Topaz proporcionan energía y refrigeración al piso elevado con un coste mínimo.

Como complemento de estas medidas en las instalaciones, Topaz también ha puesto en marcha muchas buenas prácticas en el espacio del piso elevado, trabajando mano a mano con la planta de refrigeración para contribuir al diseño con distintivo dorado de LEED.
Hay cinco características del piso elevado de Topaz que son especialmente convincentes por su valor y aplicabilidad a todos los centros de proceso de datos modernos:

1. Contención de los pasillos calientes
Para conseguir la máxima eficacia en la refrigeración, eBay empleó un minucioso diseño de contención en  los pasillos calientes, con un prototipo calculado cuidadosamente antes de la construcción.
En la sede de San José, el equipo de arquitectura de los centros de proceso de datos de eBay construyó modelos a tamaño real de varios diseños de contención y experimentó con diversas estrategias (contención de pasillo caliente en comparación con contención de pasillo frío), materiales (puertas de contención frente a cobertura de plástico) y dimensiones. Este proceso de diseño determinó un equilibrio óptimo de coste, flexibilidad y fiabilidad antes de su puesta en práctica generalizada. eBay encontró que no había otras contenciones de pasillos calientes que proporcionasen un margen de tiempo más generoso que la contención de frío en caso de un fallo CRAC. El equipo desplegó pasillos de contención compuestos de armarios 45U y se asoció con el distribuidor para garantizar un diseño modular sin olvidar reducir las fugas.

2. Distribución de 400 V para cada armario
Con varios servidores blade ubicados en ciertos armarios, eBay quería que cualquier bastidor pudiese proporcionar cargas de hasta 17 kW. Aunque esto puede conseguirse con la distribución tradicional de 208 V, Topaz ahorra significativamente costes ampliando la distribución de alta tensión hasta todos los armarios.
Al suministrar 400 V de energía a cada armario, eBay reduce la transformación de etapa descendente y la pérdida en las transmisiones de cables al mismo tiempo que el uso de cobre.

En concreto, eBay proporciona 400 V de potencia trifásica a dos unidades de distribución de potencia de bastidores inteligentes de Raritan (también conocidas como plug strips o PDU de bastidores) en cada armario. Las PDU de bastidores, con cables internos de línea a tierra (WYE trifásico), suministran 240 V de energía monofásica a cada servidor, dentro del margen de funcionamiento de la alimentación de prácticamente cualquier equipo informático.
Al eliminar innecesarias transformaciones de tensión, la potencia de 400 V reduce costes energéticos un 2-3% frente a la distribución de 208 V y un 4-5% frente a la distribución de 120 V.

Como distribuidor mundial de unidades de distribución de potencia para bastidores, Raritan ofrece una amplia gama de configuraciones de productos que aceptan una toma de 400 V. Aunque la distribución de 400 V es relativamente nueva en América del Norte, Raritan ha desplegado sistemas de 400 V que son el estándar nominal en Australia y muchos países de Europa.

3. Instrumentación de potencia detallada del servidor
Puede decirse que la medida económica más importante para el equipo de operaciones del centro de proceso de datos es el coste total por búsqueda. Y debido a que la capacidad de las CPUs del servidor crecen tanto con cada nueva generación de productos, eBay sustituye sus servidores cada dos años, ya que el rendimiento por vatio supera los costes dinerarios de los nuevos activos.

Con cada servidor obtenido, sin embargo, eBay sólo puede reducir su coste por búsqueda tomando en consideración todos los costes de funcionamiento del servidor, no sólo el gasto de capital. En particular, los costes energéticos son los mayores gastos de funcionamiento de cualquier activo.

Para facilitar el máximo ahorro, eBay instaló PDUs de bastidores de Raritan que proporcionan un consumo preciso de la energía por cada fuente de alimentación de cada servidor. De conformidad con los estándares de facturación IEC/ANSI, la familia de PDUs para bastidores Dominion PX de Raritan proporciona información continua y con una tasa de error menor del 1% sobre los kilovatios/hora de cada activo del centro de proceso de datos. Creado con los estándares informáticos y de las instalaciones en mente, Dominion PX puede pasar esta información a los sistemas de administración del edificio y de seguimiento de activos en tiempo real, paraconseguir lo que Green Grid define como una supervisión de  categoría 3 de PUE (PUE3).

«Dominion PX puede ofrecerme la precisión que necesito para calcular mis verdaderos gastos de funcionamiento para cada servidor hasta el último céntimo», afirma Nelson. «Puedo entender los perfiles de eficacia y requisitos de potencia de todos los fabricantes que se amortizan en la siguiente RFP del servidor».

4. Instrumentación de temperatura granular
Después de incorporar muchos mecanismos de vanguardia en su infraestructura de refrigeración, Topaz también mejoró su eficacia de refrigeración, tanto en ahorro de costes como en fiabilidad, con una comprensión en tiempo real del entorno de funcionamiento de todos los servidores.

Aunque la mayor parte de los centros de proceso de datos supervisan las temperaturas de consigna y de retorno, estos datos sólo se aproximan al entorno real del servidor. Y las aproximaciones hacen necesario que los operadores creen márgenes de seguridad y espacios de refrigeración que son, por definición, un derroche.
Por contraste, eBay conoce la temperatura exacta de entrada y salida de todos los armarios del centro de proceso de datos de Topaz. En concreto, Topaz cumple las recomendaciones de ASHRAE para la supervisión del entorno de los servidores, y se mide el pasillo frío en su parte superior, media e inferior, además del pasillo caliente. Puesto que esta información puede supervisarse constantemente, eBay puede afinar sus parámetros de refrigeración para optimizar la eficacia mientras garantiza alertas instantáneas por cualquier fallo en los servidores.
Normalmente, desplegar este nivel de supervisión del entorno en cada armario tendría un precio prohibitivo. Sin embargo, toda la familia Dominion PX de PDU para bastidores inteligentes dispone de esta granularidad en la instrumentación sin costes adicionales de infraestructura aparte de los propios sensores de temperatura plug-and-play.

La capa de red existente proporcionada por las PDU de bastidores de Raritan está preparada para medir y supervisar los datos de humedad y temperatura

5. Conducto superior de distribución de potencia
La mayoría de los centros de proceso de datos tienen un laberinto de cables bajo el suelo desde los paneles hasta cada armario. Sin embargo, este diseño impide en gran medida el acceso de las corrientes de aire y daña la eficacia de refrigeración. Debido a que esto suele ocurrir bajo el piso elevado, la cuestión se descuida y puede ser material.
Además, un diseño estándar con conexiones dedicadas bajo el suelo para cada disyuntor también consume una gran cantidad de cobre de forma innecesaria e infrautilizada, al mismo tiempo que limita la flexibilidad al instalar armarios nuevos.

Para resolver este problema, Topaz utiliza un conducto superior de distribución de potencia para que cualquier armario se conecte fácilmente a una fuente de electricidad de 400 A. Dos buses discurren a lo largo de cada fila de armarios, cada uno suministrando potencia redundante y eliminando así completamente la necesidad de conexiones bajo el suelo. Pueden añadirse receptáculos en cualquier lugar de la fila de armarios en cuestión de minutos colocando una caja de conexiones protegida por un interruptor en lugar de esperar varios días a que un electricista coloque puntos de recogida adicionales.

Resumen
eBay es una empresa que se preocupa de mejorar la fiabilidad, puesto que los gastos por tiempo de inactividad suponen 2.000 dólares/sg o 120.000 dólares/min. La gran escala de las operaciones de eBay significa que también necesitan mantener controlados los costes de equipo y electricidad. Para ello, eBay ha desarrollado un modelo para sus centros de proceso de datos que hace que sus operaciones informáticas sean muy fiables y un 50% más baratas que los centros de proceso de datos que están desmantelando.

Además de minimizar los fallos y reducir los costes de funcionamiento, las instalaciones de eBay en South Jordan (Utah, EE.UU.) ha conseguido el distintivo dorado por el liderazgo en el diseño energético y ecológico (LEED) del U.S. Green Building Council.

No obstante, la flexibilidad diseñada para el centro de proceso de datos de eBay no es menos importante que el distintivo dorado a la eficiencia LEED o que una fiabilidad de nivel IV.

Se trata de un centro de proceso de datos que puede adaptarse conforme cambian los requisitos y los equipos y, especialmente para eBay, conforme la demanda exige espacio para futuro crecimiento.
Al implementar las mejores prácticas del sector informático que ejemplifica eBay, incluso los centros de proceso de datos de tamaño más modesto pueden mejorar su tiempo de actividad, reducir costes y ser más eficaces utilizando el equipo disponible y procesos y técnicas sencillos.

Autor:

Artículo cedido por Raritan

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