modul perkuliahan teknologi pusat...

MODUL PERKULIAHAN

Teknologi Pusat

Data

Konsep Pusat Data

Fakultas Program Studi Tatap Muka Kode MK Disusun Oleh

Ilmu Komputer Teknik Informatika

01 87035 Tim Dosen

Abstract Kompetensi

Modul perkuliahan ini berisi materi tentang konsep pusat data, siklus hidup pusat data, dan tahapan siklus pusat data.

Mampu memahami siklus hidup pusat data

2013 2 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id

Konsep Pusat Data

Pusat Data merupakan fasilitas yang digunakan untuk penempatan beberapa

kumpulan server atau sistem komputer dan sistem penyimpanan data (storage) yang

dikondisikan dengan pengaturan catudaya, pengatur udara, pencegah bahaya kebakaran

dan biasanya dilengkapi pula dengan sistem pengamanan fisik.

Servis utama yang secara umum diberikan oleh pusat data adalah sebagai berikut:

1. Business Continuance Infrastructure (Infrastruktur yang Menjamin Kelangsungan Bisnis)

Aspek-aspek yang mendukung kelangsungan bisnis ketika terjadi suatu kondisi kritis

terhadap pusat data. Aspek-aspek tersebut meliputi kriteria pemilihan lokasi pusat data,

kuantifikasi ruang pusat data, laying-out ruang dan instalasi pusat data, sistem elektrik

yang dibutuhkan, pengaturan infrastruktur jaringan yang scalable, pengaturan sistem

pendingan dan fire suppression.

2. DC Security Infrastructure (Infrastruktur Keamanan Pusat data)

Terdiri dari sistem pengamanan fisik dan non-fisik pada pusat data. Fitur sistem

pengamanan fisik meliputi akses user ke pusat data berupa kunci akses memasuki

ruangan (kartu akses atau biometrik) dan segenap petugas keamanan yang mengawasi

keadaan pusat data (baik di dalam maupun di luar), pengamanan fisik juga dapat

diterapkan pada seperangkat infrastruktur dengan melakukan penguncian dengan kunci

gembok tertentu. Pengamanan non fisik dilakukan terhadap bagian software atau sistem

yang berjalan pada perangkat tersebut, antara lain dengan memasang beberapa

perangkat lunak keamanan seperti access control list, firewalls, IDSs dan host IDSs, fitur-

fitur keamanan pada Layer 2 (datalink layer) dan Layer 3 (network layer) disertai dengan

manajemen keamanan.

3. Application Optimization (Optimasi Aplikasi)

Akan berkaitan dengan layer 4 (transport layer) dan layer 5 (session layer) untuk

meningkatkan waktu respon suatu server. Layer 4 adalah layer end-to-end yang paling

bawah antara aplikasi sumber dan tujuan, menyediakan end-to-end flow control, end-to-

end error detection & correction, dan mungkin juga menyediakan congestion control

tambahan. Sedangkan layer 5 menyediakan 11 riteri dialog (siapa yang memiliki giliran

berbicara/mengirim data), token management (siapa yang memiliki akses ke resource

bersama) serta sinkronisasi data (status terakhir sebelum link putus). Berbagai isu yang

terkait dengan hal ini adalah load balancing, caching, dan terminasi SSL, yang bertujuan

untuk mengoptimalkan jalannya suatu aplikasi dalam suatu sistem.


4. Infrastruktur IP

Infrastruktur IP menjadi servis utama pada pusat data. Servis ini disediakan pada layer 2

dan layer 3. Isu yang harus diperhatikan terkait dengan layer 2 adalah hubungan antara

server farms dan perangkat layanan, memungkinkan akses media, mendukung

sentralisasi yang reliable, loop-free, predictable, dan scalable. Sedangkan pada layer 3,

isu yang terkait adalah memungkinkan fast-convergence routed network (seperti

dukungan terhadap default gateway). Kemudian juga tersedia layanan tambahan yang

disebut Intelligent Network Services, meliputi fitur- fitur yang memungkinkan application

services network-wide, fitur yang paling umum adalah mengenai QoS (Quality of

Services), multicast (memungkinkan kemampuan untuk menangani banyak user secara

konkuren), private LANS dan policy-based routing.

5. Media Penyimpanan Terkait dengan segala infrastruktur penyimpanan. Isu yang diangkat

antara lain adalah arsitektur SAN, fibre channel switching, replikasi, backup serta

archival.

Gambar 1.1. Enterprise Data Center (Arregoces & No n.d.)


Pusat Data adalah lingkungan khusus yang aman bagi perusahaan dan merupakan

asset terpenting dan juga sebagai kekayaan intelektual (Misni 2014). Kegiatan yang

dilakukan pada Pusat Data meliputi :

Proses transaksi bisnis

Host web-site

Proses dan Toko untuk intelek properti

Merawat laporan keuangan

Penampung sekaligus penerus e-mail

Perencanaan yang baik dan dukungan terhadap pengelolaan yang efektif pada pekerjaan

ini akan meningkatkan produktivitas pada perusahaan dengan keuntungan yang nyata,

jaringan yang tersedia dan prosesnya sangat cepat dan akurat. Banyak istilah yang ada

pada Pusat Data adalah merupakan otak dari perusahaan. Bisnis yang dikelola mempunyai

kemampuan menerima data dari seluruh dunia, kuminasi melalui (e-mail), penyimpanan

data informasi, serta mempunyai gagasan-gagasan/ide-ide (untuk penelitian dan

pengembangan) seyogyanya dapat diaktifkan semua.

1.1. Siklus Hidup Pusat Data

Penentuan awal dan akhir dari life cycle assessment (LCA) berkaitan dengan

dampak lingkungan dimana pusat data tersebut berada. Seringkali pembangunan pusat data

tidak memperhitungkan energy yang dibutuhkan untuk membangun server, komponen-

komponen konstruksi yang digunakan untuk membangun pusat data, dan sebagainya.

Ruang lingkup LCA harus diatur dengan baik sehingga dengan jelas mendefinisikan

cakupan penggunaan scenario LCA dan focus kepada pengoperasian pusat data seperti :

Data centre equipment inventory

Operational time frame (e.g., a data centre is running 24 hours per day, 7 days a

week)

Yearly average energy consumption, or an estimation if no measurement is available

Expected lifetime of the equipment, building, etc.

Hingga saat ini belum ada metode yang efektif dimana equipment lifetimes menjadi

factor yang diperhitungkan dalam analisa LCA. Standar-standar yang ada umumnya

membandingkan dampak dan atribut pada waktu yang berbeda. Meskipun seluruh manfaat

yang ada tidak dapat diukur, namun penggunaan perangkat yang lebih robust dan

upgradable akan mengurangi dampak negative terhadap pusat data secara keseluruhan.


Dalam mengidentifikasi apa saja yang perlu di-ases pada LCA, unit fungsional

merupakan factor penting dan menjadi acuan untuk mengelompokkan berdasarkan cara

operasional pusat data. Unit fungsional berkontribusi dalam hal menentukan ruang lingkup

sistem yang nantinya akan dievaluasi oleh metode LCA dan mengukur layanan-layang yang

disediakan oleh sistem pusat data.

Ketika menentukan LCA, seluruh data (input dan output sistem) seharusnya

mempertimbangkan fungsi masing unit yang telah didefinisikan dalam ruang lingkup LCA.

Peran unit fungsional adalah untuk mengukur kinerja sistem produk dan berfungsi sebagai

unit acuan. Untuk menentukan kategori unit fungsional berdasarkan tiga pertanyaan berikut:

The functional unit should be categorized based on the answer to these three questions:

1. What combination of information technologies (IT) and facilities equipment is used to

provide a given service or group of services?

2. What are the variations in system utilization across the day? Is it steady and

continuous or is it varied with periods of idleness?

3. Does the equipment require special resiliency, serviceability, or availability

characteristics that affect its operational characteristics?


Tabel 1.1. Expected lifetime of data centre components

Untuk kasus pusat data, unit fungsional membantu dalam menentukan konteks dan

tujuan pusat data berdasarkan beberapa kriteria, antara lain :


1. Which type of data centre?

a. Usage: production, research & development, disaster recovery

b. Category: high-performance computing, commercial usage

c. Full building or mixed-use building that contains offices and data centre

d. Data centre housed in a container or modules

e. Geographical area

f. The mix and capabilities of the data centre equipment

• Are systems optimized for performance delivered per unit of power consumed

for the supported workload?

• Does the equipment have the ability to reduce energy use when no work is

present?

2. Does the data centre use renewable energy resources?

a. Is the data centre equipped to utilize free cooling?

b. Does it use renewable energies (e.g., solar, wind, free cooling, etc.)?

3. What activities, attributes, and metrics are measured in the data centre, and what are the

amounts? (i.e., “How much?”)

a. Energy consumption, metrics such as PUE

b. Non-IT measurements, including temperature and humidity

4. Does the data centre operate to the ASHRAE A2 standards or higher?

a. IT equipment measurement, such as calculating compute and storage-capacity

utilization

b. Transactions per second

c. Other metrics

5. What is the expected lifetime of the data centre and its components, and what is the

duration of the service that is provided? (i.e., “How long?”)

a. Is equipment with longer life expectancies specified for the data centre systems?

b. In cases where the service provided is time-related, provide specifications. For

instance, how long should the data be kept? Is there a guaranteed data-storing

period?

6. What are the data centre’s specifications regarding the quality of the service provided?

(i.e., “How well?”)

a. System availability (e.g., 99,999%), reliability, etc.

b. Certification, tier-level approach, etc.

c. Criticality, capacity, growth plan, etc.


1.2. Tahapan Siklus Hidup Pusat Data

Tabel 1.2. Life cycle phases of a data centre

Pada prakteknya LCA harus seimbang antara cost of collecting relevant data dengan

accuracy of the final life cycle assessment. Hal ini disebabkan sumber data yang terbatas

dan data harus diekstraksi dari berbagai sumber sehingga dapat memenuhi kebutuhan

pusat data secara utuh. Struktur data hirarki yang dapat digunakan adalah sebagai berikut :

1. Primary data: Collected data that is measured or calculated

2. Secondary data: Data derived from other sources such as literature or databases

3. Proxy data: Primary or secondary data related to an input, process, or activity that is

similar (but not representative) to the one in the inventory, which can be used in lieu

of representative data if unavailable


Jenis-jenis data yang tersedia akan berdampak pada relevance dan usability LCA.

Jika lebih banyak terdapat data primary dan data secondary yang relevan maka akan

diperoleh asesmen yang bekerja dengan baik pada sistem. Sedangkan pada sisi yang lain,

LCA yang bergantung kepada data secondary dan sejumlah besar data proxy akan berguna

dalam mengidentifikasi high level of impact system yang layak dengan fokus kepada

pengurangan dalam tahap desain dan operasi, namun tidak akan menyediakan asesmen

yang relevan dengan sistem.

Primary impacts (shall be considered for all data centres):

− Energy consumption during operation

− Raw material depletion for construction of the data centre structure

− Raw material depletion for manufacturing of IT and facility equipment

− Land use and environmental impacts of the facility

− Mix of energy-generating sources used to support operation

− Water consumption during operation

− Reuse, recycling, and/or disposal of IT and facility equipment and materials

Secondary impacts (should be considered if relevant to a given facility):

− Hazardous substance content of data centre building and equipment

− Air pollution during operation

Gambar 1.2. Data Center Services


Daftar Pustaka

[1] Mark Aggar, Microsoft; Marc Banks, Deutsche Bank; Jay Dietrich, IBM; Bob Shatten,

Individual Member; Markus Stutz, Dell; Emmanuel Tong-Viet, IBM; Data Centre Life

Cycle Assessment Guidelines, The Green Grid, 2012.

[2] Diah Eka Yulianti, Hafda Bayu Nanda (2008). Best Practice Perancangan Data

Center. OPenContent License

[3] Douglas Alger (2005), Build the Best Data Center Facility for Your Business, Cisco Press, Indianapolis, USA.

[4] Misni, H.M., 2014. Modul 1 Manajemen Pusat Data. In Universitas Mercu Buana.

MODUL PERKULIAHAN

Teknologi Pusat

Data

Pemilihan Lokasi Pusat Data



02 87035 Tim Dosen

Abstract Kompetensi

Modul perkuliahan ini berisi materi tentang pemilihan lokasi yang tepat untuk Pusat Data, pembangunan pusat data, faktor-faktor resiko, dan evaluasi terhadap atribut fisik lokasi pusat data.

Mampu memahami lokasi ideal pusat data


Pemilihan Lokasi Pusat Data

Modul ini difokuskan pada 3 (tiga) karakteristik utama arsitektur pusat data yaitu

scalability, flexibility, dan high availability. Pusat data berkembang pesat untuk

mengakomodasi kebutuhan bagi perkembangan, konsolidasi, dan keamanan. Meskipun

desain Layer 2 dan Layer 3 tidak banyak berubah selama beberapa tahun, namun terkait

dengan kebutuhan terhadap uptime dan ketersediaan layanan yang mengikuti

perkembangan teknologi dan protokol, maka desain Pusat Data harus lebih baik dan

mengikuti perkembangan jaman. Kebutuhan terhadap scalability, flexibility, dan high

availability dapat disimpulkan sebagai berikut :

• Scalability

Pusat Data harus mendukung proses pengolahan data dengan cepat dan

perkembangan teknologi tanpa perubahan yang drastis.

• Flexibility

Pusat Data harus mendukung layanan terbaru tanpa mengubah infrastruktur

jaringan.

• High availability

Pusat Data tidak bersifat single point of failure dan mampu memprediksi uptime jika

terjadi kegagalan perangkat keras.

2.1. Pemilihan Lokasi Pusat Data

Fungsi pusat data dalam perkembangan teknologi terutama yang ada kaitannya

dengan teknologi dunia cyber atau internet maupun komunikasi yang menggunakan

perangkat lunak pendukung guna mempermudah proses pengoperasian maupun

penggunaannya. Khusus untuk pusat data tentunya dibutuhkan tempat dan ruang yang

cukup luas sehingga bisa disesuaikan dengan kebutuhan dan kapasitas yang akan

digunakan. Pemilihan tempat untuk pusat data tidak bisa sembarangan, minimal harus

sesuai dengan prosedur yang telah ditetapkan berdasarkan peraturan tertentu, beserta

syarat-syarat yang harus dipenuhi. Standardisasi dalam menyiapkan tempat untuk pusat

data mencakup hal-hal sebagai berikut :

Space atau ruang untuk penempatan perangkat hardware ataupun software haruslah sesuai

dengan kebutuhan, yang di maksud di sini adalah jangan memaksakan kapasitas yang

besar dalam ruang kecil atau sempit. Karena hal tersebut tidak bisa memaksimalkan

penempatan perangkat yang harus diletakan pada posisi-posisi tertentu.


• Perhatikan suhu ruang pada tempat penyimpanan perangkat pusat data. Dalam hal

ini biasanya ruangan tersebut akan dijaga pada suhu tertentu, agar bisa menjaga

keseimbangan kinerja perangkat keras dan perangkat lunak sehingga tidak

mengeluarkan suhu panas akibat penggunaan dalam jangka waktu yang cukup

lama.

• Lakukan pengontrolan maupun pengecekan secara berkala pada setiap perangkat

yang ada, untuk menghindari hal-hal yang tidak diinginkan. Dalam hal ini ada

baiknya jika dari semua perangkat yang ada mempunyai backup yang bisa disiapkan

jika ada kehilangan atau penghapusan data dan sebagainya secara tidak sengaja.

• Yang tidak kalah penting adalah pemilihan lokasi atau daerah yang letaknya harus

berada pada Geografis yang aman, atau bukan pada titik gempa dan sejenisnya.

sehingga keamanan dan segala antisipasi yang ada bisa disesuaikan serta

dimaksimalkan. Setidaknya hal tersebut bisa meminimalisasi dari segala kerusakan

dan kehancuran pada sistem yang sedang berjalan, maupun untuk perangkat

hardware dan software yang digunakan oleh pusat data center Indonesia.

Gambar 2.1. Topologi Pusat Data (Sauls n.d.)


Ketika tiba waktunya untuk membangun lingkungan server yang memadai maka

sangat penting bagi pihak yang bertanggungjawab untuk mendesain Pusat Data yang

sesuai dengan kebutuhan. Secara sederhana, pihak manajemen menentukan karakteristik

perangkat yang akan dibeli berdasarkan kebutuhan bisnis perusahaan. Pertimbangan lain

adalah harga, keterbatasan sumber daya, pajak, maupun kebutuhan keberadaan

perusahaan pada area geografis tertentu. Apa pun pemicunya, karakteristik yang tepat

untuk membangun pusat data harus menjadi pertimbangan. Pembelian maupun sewa lokasi

tanpa pertimbangan yang matang akan memberikan dampak buruk terhadap kemampuan

pusat data untuk menjadag server dan perangkat jaringan. Tanpa mempertimbangkan hal-

hal tersebut dapat mengakibatkan tambahan biaya untuk memperbaiki karakteristik lahan

yang tidak sesuai ataupun menambah infrastruktur. Lokasi ideal pusat data akan

memberikan kualitas yang baik bagi perusahaan seperti :

• Menjaga terhadap bahaya

• Kemudahan akses

• Fitur-fitur yang mengakomodasi perubahan di masa yang akan datang

2.2. Membangun Pusat Data

Langkah pertama untuk mengevaluasi dan membangun pusat data yang sesuai

ditentukan oleh bagaimana dan dimana properti pusat data ditempatkan. Kontrol zona

lingkungan server menentukan lokasi dimana pusat data dibangun. Zona bekerja umumnya

merefleksikan ekspektasi pemerintah setempat dimana lokasi pusat data dibangun. Bisa jadi

terdapat beberapa lokasi yang tidak sesuai.

Informasi zona dijaga terhadap perencanaan publik dimana pusat data ditempatkan.

Banyak perusahaan yang melakukan pemeliharaan secara berkala terhadap situs web dan

mempublikasikan peta zonanya. Jika lokasi dikelilingi oleh perumahan maka lokasi tersebut

cocok untuk tempat tinggal. Jika lahan dikelilingi oleh lokasi bisnis dan pabrik maka lahan

tersebut cocok untuk lahan komersial dan industri. Jika lahan dibatasi oleh ruang terbuka

maka mungkin lokasi tersebut bisa jadi merupakan wilayah agrikultur. Jika wilayah yang

dianggap sesuai tidak diperuntukkan bagi lingkungan server maka kemungkinan perlu

dinegosiasikan mengenai penggunaan lahan untuk keperluan yang berbeda dengan

sebelumnya, meskipun dibutuhkan waktu untuk mengevaluasi dan menyetujui perencanaan

konstruksi pusat data. Biasanya selama proyek konstruksi tidak berdampak negative

terhadap lingkungan sekitar maka kemungkinan besar akan disetujui.


2.3. Faktor-faktor Resiko

Setiap lokasi memiliki resiko yang berbeda-beda. Pengetahuan terhadap bahaya

terkait dengan karakteristik lokasi pusat data sangat mempengaruhi pertimbangan pemilihan

lokasi pusat data. Bisa jadi lokasi yang dipilih rawan bencana gempa bumi dan banjir.

Kedekatan jarak dengan menara listrik menimbulkan interferensi elektromagnetik. Walaupun

telah diketahui penyebab resiko berasal dari alam maupun manusia, namun sangat

dipahami akan mengganggu lingkungan server dan desain pusat data sehingga perlu

dipersiapkan alternatif pemecahan masalah.

Berdasarkan uraian di atas perlu diingat bahwa cara terbaik menghindari gangguan

adalah secara menyeluruh mencegah terjadinya resiko. Jika diidentifikasi bahwa akan terjadi

multipel resiko maka perusahaan perlu menentukan apakah terdapat biaya tambahan untuk

infrastuktur sebagai kompensasi terhadap bahaya.

1. Bencana Alam

Faktor resiko yang berkoneksi dengan bangunan biasanya adalah bencana alam

yang mempengaruhi area geografis yang cukup luas. Dapat dipahami bahwa

bencana alam mempengaruhi kehidupan, kerusakan bangunan, dan lokasi

kerusakan yang signifikan.

2. Aktifitas Seismic

Gempa bumi disebabkan oleh lempengan tektonik akibat pergerakan bumi yang

melepaskan sejumlah energi yang tersimpan dan mentransmisikan gelombang yang

sangat kuat ke permukaan bumi. Permukaan terdekat terhadap pusat gempa akan

merasakan getaran yang lebih kuat. Gempa bumi diukur dengan dua cara yaitu :

• Magnitude mengacu ke ukuran gempa yang berdampak pada kekuatan dan

goncangan gempa

• Intensitas mengacu kepada goncangan yang bervariasi berdasarkan lokasi.

Gempa bumi berkekuatan tinggi dapat meruntuhkan gedung, menghancurkan jalan raya,

dan menghasilkan bencana susulan seperti kebakaran, tanah retak, dan banjir. Seluruh

kondisi bencana tersebut harus dihindari atau setidaknya diproteksi terhadap kemungkinan

buruk yang dapat terjadi. Walaupun gempa bumi skala menengah tetap dapat menyebabkan

kerusakan minimal terhadap bangunan yang mengganggu rak server, kabel data bawah

tanah, dan mati listrik. Umumnya gempa bumi terjadi secara berkala di seluruh dunia. Tabel

2.1. menampilkan daftar terhadap gempa bumi dengan mangitud 7.5 atau lebih yang terjadi

sejak abad 21 berdasarkan survey geologi di United States.


Table 2-1. Gempa Bumi

Date Magnitude Region

March 28, 2005 8.7 Northern Sumatra, Indonesia

December 26, 2004 9.0 West coast of northern Sumatra, Indonesia

December 23, 2004 8.1 North of Macquarie Island, Antarctica

November 11, 2004 7.5 Kepulauan Alor, Indonesia

November 17, 2003 7.8 Rat Islands, Aleutian Islands, Alaska

September 25, 2003 8.3 Hokkaido, Japan

August 4, 2003 7.5 Scotia Sea

July 15, 2003 7.6 Carlsberg Ridge

January 22, 2003 7.6 Offshore Colima, Mexico

November 3, 2002 7.9 Central Alaska

October 10, 2002 7.6 Irian Jaya, Indonesia

September 8, 2002 7.6 North coast of New Guinea

August 19, 2002 7.7 South of Fiji Islands

August 19, 2002 7.7 Fiji Region

March 5, 2002 7.5 Mindanao, Philippines

November 14, 2001 7.8 Qinghai-Xinjiang border, China

October 19, 2001 7.5 Banda Sea

July 7, 2001 7.6 Near the coast of Peru

June 23, 2001 8.4 Near the coast of Peru

January 26, 2001 7.7 Bhuj, India

January 13, 2001 7.6 El Salvador

January 1, 2001 7.5 Mindanao, Philippines


Ancaman dan resiko pada pusat data adalah sebagai berikut.

• Keamanan fisik dan faktor lingkungan

Penerapan keamanan fisik harus memperhatikan faktor lingkungan dan menerapkan

kontrol keamanan lingkungan. Dari hasil survei yang dilakukan, 70% manajer

mengatakan resiko terbesar adalah bahaya lingkungan sebagai ancaman terbesar.

Bahaya lingkungan ini berupa kebakaran, banjir, embun, suhu, listrik, gempa bumi

dan bentuk-bentuk bencana alam lainnya yang memberikan pengaruh negatif untuk

peralatan yang ada dalam data center. Namun banyak yang belum siap untuk

mengatasi bahaya ini, karena menganggap bahwa bencana belum tentu akan terjadi.

• Keamanan fisik dan faktor manusia

Manusia merupakan faktor penting dalam keamanan fisik. Eksploitasi keamanan

komputer kebanyakan dilakukan oleh manusia. Jika menganggap bahwa sesorang

yang tidak sah tidak mungkin masuk ke ruang server atau ruang penyimpanan data

adalah sebuah hal yang salah. Hal ini dapat menjadi ancaman terbesar untuk data

center. Namun demikian kita tidak hanya memperhatikan eksploitasi keamanan oleh

orang dari luar, namun harus peduli pula dengan orang yang berasal dari dalam. Hal

ini adalah ancaman terbesar karena orang berasal dari dalam dan lebih mengetahui

dibandingkan penyusup dari luar.

• Keamanan fisik dan faktor finansial

Perlu investasi yang cukup lumayan untuk mengimplementasikan keamanan fisik

yang terintegrasi di sebuah data center. Namun terkadang karena alasan keuangan

pengimplementasian tidak jadi dilakukan. Jika para manejer mengabaikan hal

tersebut bisa jadi hal tersebut merupakan tindakan yang benar. Namun pandangan

yang demikian adalah salah, pengimplementasian keamanan fisik harus

diinvestasikan seefisien dan seefektif mungkin, karena jika terjadi sesuatu karena

faktor lingkungan atau faktor manusia telah ada pencegahan dan

penanggulangannya. Dengan penerapan keamanan fisik resiko kehilangan baik

pada data ataupun perangkat keras menjadi lebih kecil, kerugian yang didapat tidak

sebesar tanpa penerapan keamanan fisik. Jadi wajar saja jika diinvestasikan untuk

keamanan fisik.

2.4. Evaluasi terhadap Atribut Fisik Lokasi Pusat Data

Jika anda ingin lebih waspada terhadap faktor-faktor resiko yang potensial terhadap

pusat data, maka telah tiba waktunya untuk melakukan asesmen terhadap fitur-fitur fisik

dengan menjawab pertanyaan-pertanyaan berikut :

• Where is the site?


• Is it easy to reach?

• Does it have existing structures?

• If so, how suited are they to housing a server environment?

• Specifically, how well does the site support the key design strategies for constructing

a productive Data Center?

Perlu diingat bahwa pusat data harus handal, bersifat modular, fleksibel, memenuhi

standard an secara intuitif memudahkan pekerjaan pengguna.


Daftar Pustaka







MODUL PERKULIAHAN

Teknologi Pusat

Data

Standar Kebutuhan Pusat Data



03 87035 Tim Dosen

Abstract Kompetensi

Modul perkuliahan ini berisi materi tentang literatur pusat data sebagai unit yang vital bagi berlangsungnya operasi perusahaan yang bertumpu pada sistem/teknologi informasi

Mahasiswa mampu memahami persoalan-persoalan, teknik-teknik dan teknologi-teknologi pusat data


Pada modul ini dibahas tentang ukuran pusat data, konfigurasi yang paling baik,

bagaimana menempatkan lokasi lingkungan server pada beberapa gedung, mengadaptasi

kebutuhan pada masa yang akan datang sesuai dengan kebutuhan bisnis, dan bagaimana

membangun pusat data yang dapat memproteksi perangkat-perangkat yang ada di

dalamnya.

Lokasi merupakan faktor terpenting dalam perancangan pusat data. Sebuah lokasi

pusat data yang ideal adalah lokasi yang menawarkan berbagai kualitas seperti berikut :

1. Perlindungan dari bahaya.

2. Akses yang mudah.

3. Fitur-fitur yang mengakomodasi pertumbuhan dan perubahan dimasa depan.

4. Opsi untuk pemulihan dari bencana (Disaster Recovery Option).

5. Mendukung key desain strategies (robust, modular, fleksibel, dan standar).

6. Memperhatikan masalah latency network.

7. Aspek untuk redundancy.

Langkah pertama ketika mengevaluasi lahan kosong yang cocok untuk pusat data adalah

penentuan bagaimana lahan tersebut dipetakan (zoning). Zoning mengontrol apakah pusat

data diijinkan untuk dibangun disana. Hal ini berkaitan dengan peraturan pemerintah untuk

penggunaan lahan dan juga aspek keamanan pusat data itu sendiri. Harus diperhatikan juga

lokasi yang berada disekitar area pusat data, apakah berupa perumahan, kawasan industri,

perkantoran, atau lahan pertanian sehingga bisa mengantisipasi dari awal kemungkinan-

kemungkinan yang akan terjadi dimasa depan.

Zoning masih harus tetap dilakukan, walaupun membangun pusat data pada

bangunan yang sudah ada sebelumnya. Selain itu, juga harus memperhatikan kode-kode

bangunan, kontrol standar bangunan, dan peraturan pemerintah yang lain menyangkut

properti dalam bangunan.

Selain itu, lokasi pusat data yang dipilih hendaknya terhindar dari resiko-resiko seperti

berikut ini:

1. Bencana alam

Bencana alam yang sering terjadi adalah seperti: gempa bumi, banjir, kebakaran,

tanah longsor, dll. Walaupun itu diluar kekuasaan kita, tetap saja diperlukan upaya-

upaya untuk meminimalisir kemungkinan tersebut.

2. Polusi

Polusi yang berlebihan berupa partikel asap dari kebakaran, pabrik, pestisida, dan

lain-lain, dapat merusak server dan peralatan-peralatan Pusat data lainnya.


3. Interfensi elektromagnetik

Interfensi elektromagnetik dapat ditimbulkan dari sinyal telekomunikasi, bandara, dan

kereta api listrik. Interfensi yang berlebihan dapat mengganggu server dan peralatan

jaringan.

4. Getaran

Getaran yang cukup besar dapat terjadi didekat rel kereta api, bandara, kawasan

industri, konstruksi jalan, dll.

5. Suasana politik

Suasana politik harus benar-benar diperhitungkan, karena kejadiannya sangat tidak

bisa untuk ditebak dan disebabkan oleh faktor manusia.

Menentukan Ukuran Ruang Pusat Data

Ukuran ruang pusat data memberikan pengaruh yang sangat besar terhadap biaya

pembangunan pusat data, siklus hidup, dan fleksibilitas yang dapat menarik minat klien.

Penentuan ukuran pusat data merupakan hal yang penting dan harus dikerjakan dengan

dengan baik agar ruang pusat data berfungsi dengan baik dan efisien bagi jalannya roda

bisnis. Ukuran ruang pusat data memiliki beberapa variable yang berkontribusi terhadap

ukuran kinglungan server yang harus disediakan, yaitu : How many people the Data Center

supports

• Jumlah sever, jenis server, dan perangkat-perangkat lainnya pada host-host pusat

data.

• Ukuran area non-server bergantung kepada bagaimana infrastruktur pusat data

tersebut dibangun.

Penentuan pusat data sangat penting karena pusat data yang terlalu kecil tidak memenuhi

kebutuhan server perusahaan sehingga berpengaruh terhadap produktifitas dan nantinya

butuh biaya yang lebih besar untuk upgrade atau ekspansi yang berakibat resiko pada ruang

dan layanan. Ruangan yang terlalu besar akan menimbulkan pemborosan biaya, baik pada

konstruksi awal maupun biaya operasional berjalan.

3.1. Pertimbangan Penentuan Ukuran Pusat Data

Pusat data berukuran kecil lebih murah dalam hal pembangunan, pengoperasian,

dan pemeliharaan dibandingkan dengan pusat data berukuran besar. Data dan kabel listrik

diarahkan untuk jarak yang pendek, material tahan api diperlukan untuk penyediaan

cakupan area. Jika dilihat dari perspektif manajemen resiko maka akan lebih

menguntungkan jika membangun pusat data berukuran kecil. Jika ternyata dibutuhkan pusat


data sebagai pengembangan maka membangun pusat data kedua pada lokasi yang

berbeda menjadi pilihan yang baik. Berdasarkan pertimbangan tersebut banyak perusahan

memilih untuk mendedikasikan gedung dengan ruang yang lebih kecil namun memenuhi

kebutuhan server.

Ketidaktepatan desain dan skalabilitas dianggap menjadi salah satu pemicu

ketidakefisienan penggunaan pusat data oleh perusahaan. Banyak data center tidak

memiliki ukuran yang tepat, akibatnya banyak sumber energi yang terbuang sia-sia. Desain

dan ukuran pusat data sangat berkaitan erat dengan skalabilitas. Perusahaan yang tidak

merancangnya dengan baik akan kesulitan saat kebutuhan kapasitas pusat data meningkat.

Kondisi itu pun, akan berujung pada pembengkakan investasi di kemudian hari.

Pengurangan beban energi telah menjadi salah satu perhatian penting bagi perusahaan

yang mengadopsi pusat data untuk menunjang bisnis mereka. Pasalnya biaya untuk

pemenuhan energi rata-rata menyita 70% dari total biaya operasional pusat data. Adapun

total biaya operasional pusat data setelah 7-10 tahun, bakal menyamai jumlah investasi

awal pembangunan pusat data tersebut. Artinya mengurangi konsumsi energi akan

meningkatkan profitabilitas pusat data. Penghematan itu pun dapat dialokasikan untuk

investasi di bidang lain yang turut menunjang bisnis. Meski begitu, kondisi ideal tersebut

belum banyak dicapai perusahaan pemilik pusat data. Pasalnya sebagian dari mereka justru

tidak memiliki mekanisme pengaturan yang baik. Akibatnya status dan informasi penting dari

pusat data yang sedang berjalan kerap luput dari pantauan. Ukuran pusat data beragam,

tergantung dari jumlah komputer dan perangkat yang terdapat di dalamnya. Dalam ruang

lingkup terkecil, pusat data bisa berupa sebuah komputer yang hanya dipergunakan oleh

perseorangan. Sedangkan yang lebih besar (terdiri dari banyak komputer) biasanya dipakai

untuk kepentingan sebuah organisasi atau lembaga.


Gambar 3.1. Dedicated Internet Server Farm (Sauls n.d.)

3.2. Penentuan Ukuran Pusat Data Berdasarkan Jumlah Karyawan

Pendekatan yang dianggap baik dalam menentukan ukuran pusat data adalah

dengan menentukan jumlah karyawan pusat data yang didedikasikan untuk mendukung

layanan dan alokasinya berdasarkan jumlah tertentu pada floor space per person. Makin

banyak jumlah karyawan yang dimiliki perusahaan, makin banyak perangkat yang

dibutuhkan, maka makin besar pula pusat data yang dibutuhkan untuk menampung

perangkat-perangkat dan hostnya. Metode ini sesuai dengan pusat data yang melakukan

fungsi engineering atau development server. Beberapa mesin didukung secara langsung

dan bekerja untuk karyawan perusahaan misalnya menghasilkan produk sehingga

dibutuhkan lebih banyak server. Produksi atau bisnis pusat data yang memanfaatkan fungsi

IT tidak terlalu dipengaruhi oleh jumlah populasi karyawan. Ketika perusahaan

membutuhkan server untuk melaksanakan fungsi bisnis tertentu maka tidak akan

berpengaruh terhadap jumlah karyawan.


Gambar 3.2. Figure 3-1. Hosting Ratio of a Smaller Data Center


Gambar 3.3. Hosting Ratio of a Larger Data Center

Gambar 3.1 dan 3.2 memperlihatkan dua pusat data dengan desain yang mirip namun

berbeda ukuran. Lingkungan server yang lebih besar memiliki jumlah server yang lebih

banyak per meter persegi karena secara keseluruhan bagian lantai juga diperuntukkan

elemn-elemen non server.


Table 3-1. Data Center Sizing by Employee

Employees Approximate Data Center Size

Fewer than 100 10 square feet per employee

1 square meter per employee

200–250 5 square feet per employee

.5 square meter per employee





15,000 1 square foot per employee


Tabel 3.1. memperlihatkan beberapa gambaran tentang ukuran pusat data

berdasarkan jumlah pekerja pada lokasi pusat data. Makin besar pusat data makin tinggi

rasio pekerja pusat data yang dapat memberikan layanan.

3.3. Faktor-faktor Lain yang Mempengaruhi Ketika Menentukan Ukuran Pusat Data

Jika jumlah personel yang akan melakukan support pada pusat data telah diketahui,

demikian pula jumlah dan ukuran server dan perangkat jaringan, masih terdapat beberapa

hal yang harus dipertimbangkan ketika menentukan ukuran ruangan yaitu :

• Do you want to locate major infrastructure components within the Data Center or

elsewhere?— Traditionally, air handlers and power distribution units are located in

the server environment, but it is possible to place them somewhere else. If you

choose to put air handlers and power distribution units in a space adjacent to the

Data Center rather than inside, for example, less space is needed in the server

environment itself but more must be set aside immediately next to the room to house

those infrastructure components. In addition, fire suppression containers are most


often located in a dedicated closet area, off of the Data Center, but can also be

placed within the server environment.

• How much space do you want around server rows?— Building codes often require a

minimum of 36 or 42 inches (91.4 or 106.7 centimeters) for walkways. If you plan to

give tours of the Data Center on a regular basis, consider making the main

thoroughfares wider. The additional space makes it easier to accommodate large

tour groups and reduces the chances of a visitor accidentally snagging a dangling

patch cord or power cable. If your Data Center is in a seismically active area and you

choose to install seismic isolation platforms, you must provide additional clearance to

enable the platforms to sway in an earthquake.

• Do structural reinforcements need to be accommodated?— If the Data Center is in a

region at risk for hurricanes, earthquakes, or terrorist attacks, the room may require

thicker walls and structural columns. A secondary roof may also be appropriate.

Reinforcements add to the size of these Data Center elements, which can in turn

alter the overall size of the room.

• Assuming that your Data Center has a raised floor, is the entrance ramp going to be

located inside the Data Center or in a corridor leading up to it?— Alternatively, the

room can be sunken so that the surface of the floor is level with the entrance, and no

ramp is required at all. This approach requires significantly more depth for the floor,

but saves the need to dedicate floor space for a ramp.

Setiap keputusan akan mengalokasikan atau membebaskan ruang lantai sehingga

mempengaruhi ukuran lingkungan server.


Daftar Pustaka







MODUL PERKULIAHAN

Teknologi Pusat

Data

Sistem Kelistrikan Pusat Data



04 87035 Tim Dosen

Abstract Kompetensi


Setelah mengikuti perkuliahan ini mahasiswa mampu memahami konsep-konsep dan teknologi-teknologi kelistrikan pada pusat data.



4.1. Pendefinisian Perangkat Listrik yang Dibutuhkan

Setelah melakukan pendefinisian kebutuhan listrik maka langkah selanjutnya adalah

menentukan perangkat listrik apa saja yang akan dipakai dengan memanfaatkan hasil

kebutuhan listrik total. Perencanaan perangkat listrik yang dibutuhkan melihat ke-4

pertimbangan umum yang dijelaskan sebelumnya. Sertakan pendefinisian perangkat

keamanan untuk sistem listrik dari mulai pengamanan fisik sampai non-fisik, contoh sistem

pengamanan untuk sistem listrik antara lain adalah sistem EPO (Emergency Power Off).

4.2. Implementasi Perangkat Listrik pada Pusat Data

Implementasi sebaiknya dilakukan secara paralel, karena sistem listrik telah

dirancang secara moduler, sehingga akan lebih cepat dan mudah. Implementasi akan

meliputi seluruh perangkat listrik dan pengkabelan yang digunakan termasuk juga

implementasi perangkat keamanan listrik, pelabelan dan dokumentasi, serta redundansi dari

sistem listrik. Redundansi sistem listrik mengandung konsep n+1, dimana n adalah jumlah

sistem atau item yang diperlukan untuk menjaga kelangsungan operasional spesifik, yang

berarti bahwa kegagalan terhadap sistem tunggal dapat ditolerir.

4.3. Pemeliharaan

Tahap implementasi bukan akhir dari pembangunan sistem listrik pada pusat data,

siklus selanjutnya adalah pemeliharaan terhadap sistem listrik yang sudah dibuat. Siklus

akan berputar terus ketika ada perubahan atau penambahan baru. Ketentuan-ketentuan

perencanaan sistem listrik pusat data diberikan dalam bentuk tabel checklist pada bagian

perancangan.

4.4. Pemilihan Power DC dan AC

Distribusi power pada pusat data untuk perangkat IT pada pusat data atau ruang

jaringan dapat menggunakan power AC atau DC. Namun pada implementasinya,

penggunaan distribusi power didominasi oleh AC. Power AC didistribusikan pada tegangan

lokal 120V, 208V, atau 230V sedangkan untuk power DC didistribusikan pada standar

tegangan telekomunikasi sebesar 480V, sehingga beberapa kelompok perangkat seperti

internet hosting site (tempat terpasangnya perangkat telekomunikasi) pada pusat data


memakai power DC (setidaknya hanya 10% dari kebutuhan keseluruhan yang

menggunakan DC), namun untuk kelompok perangkat lainnya menggunakan power AC

Pertimbangan pemilihan antara AC dan DC ditampilkan dalam tabel berikut:

Kriteria AC DC Efisiensi Efisiensi sistem UPS AC sekitar

88% - 93% Melewati beberapa tahapan

konversi pada tegangan yang lebih tinggi dan mengurangi arus dimana membuat efisiensi dari semikonduktor menjadi lebih tinggi.

Tegangan AC harus ditransformasikan untuk tegangan tinggi misalnya dari 480 V ke 230 V sehingga kehilangan energi listrik akan lebih besar.

Efisiensi sistem UPS AC sekitar 88% - 93%

Menghilangkan beberapa tahapan konversi yang dapat menghilangkan sebagian energi yang dibawa (hal ini terjadi pada pembangkitan UPS, distribusi power, dan utilisasi dari energy perangkat). Namun DC menjadi tidak efisien dibandingkan AC untuk perangkat IT karena beroperasi pada tegangan yang rendah dan arus yang tinggi.

Biaya .

Biaya untuk instalasi power DC lebih rendah dari AC untuk sistem UPS dengan perkiraan sekitar 20-30%. Namun, ada tambahan engineering yang harus dilakukan serta biaya distribusi akan meningkatkan biaya implementasi power DC secara keseluruhan

Kompatibilitas

Perangkat telekomunikasi berbasis packet-switched seperti server, storage, routers. Kemudian AC juga diperuntukkan bagi kebanyakan perangkat lainnya yang membutuhkan listrik seperti monitor, storage NAS atau PC

Perangkat telekomnikasi berbasis circuitswitched seperti voice switches untuk kabel tembaga

Realibilitas

Perbandingan realibilitas antara DC dan AC sangat bergantung pada asumsi independen yang dibuat untuk masing-masing sumber daya

3.6.3

4.5. Standby Power dan Sistem EPO

Standby Power Sistem listrik yang berperan sebagai standby power pada DC merupakan sumber

tenaga back-up-an ketika sistem listrik utama mengalami kegagalan. Standby power yang

dibuat mempertimbangkan 3 aspek yaitu redundansi, kesederhanaan, dan biaya.

Berbagai perangkat terkait dengan standby powerpada pusat data antara lain adalah:

1. Baterai

2. Generator


3. Lampu penanda (monitoring lights)

4. UPS (Capacity, Isolated redundant, parallel redundant (N+1), distributed redundant,

system-plussystem/ 2N, 2N+1), konfigurasi UPS berdasarkan biaya dan availabilitasnya

dilihat pada tabel berikut:

Seberapa lama infrastruktur standby power dapat menyokong beban listrik suatu pusat data

dinamakan run time, dan prinsip utama yang dipegang untuk menentukan run time suatu

lingkungan server pusat data adalah dengan asumsi bahwa keseluruhan ruangan akan

berada dalam keadaan maksimum.


4.6. Sistem Emergency Power Off (EPO)

Emergency Power Off (EPO) adalah mekanisme keamanan yang bertujuan untuk

menurunkan power sekumpulan perangkat listrik atau keseluruhan ruangan pada keadaan

darurat, untuk melindungi personel dan fasilitas lainnya. Situasi yang memungkinkan

terjadinya aktivasi EPO adalah kebakaran atau kebanjiran. Sistem EPO pada pusat data

adalah sebuah sub sistem yang diharapkan tidak pernah digunakan, subsistem yang

dikhususkan untuk menangani semua redundansi dan fault tolerance yang dibangun pada

networkcritical physical infrastructure (NCPI). Operasi EPO adalah penyebab utama

terjadinya shutdown secara keseluruhan. Oleh karenanya desain untuk sistem EPO harus

mencegah segala kemungkinan terjadinya tindakan yang tidak disengaja. Contoh sistem

EPO yang umum dipasang antara lain diberikan pada gambar berikut:

Gambar 4.1. (a) EPO standar (kedalaman 6"-9") dan (b) EPO dengan kedalaman 2"

4.7. Pelabelan dan Dokumentasi

Sistem listrik pada DC tanpa pelabelan dan dokumentasi yang baik akan dapat

membahayakan user DC karena kabel-kabel pada DC bisa saja bertegangan sangat tinggi.

Oleh karenanya, maka diterapkan sistem pelabelan dan dokumentasi yang baik untuk

sebuah DC. Kriteria yang harus dipenuhi untuk pelabelan dan dokumentasi adalah jelas,

konsisten, tidak membingungkan dan up-to-date. Untuk lebih lengkapnya dapat dilihat

pada bagian perancangan.


4.8. Instalasi dan Grounding

Instalasi adalah tata cara pemasangan jaringan kelistrikan dengan memenuhi

standar baku PLN (dalam hal ini diameter kabel, jenis kabel, dll). Instalasi kabel ke tiap

catuan daya harus terdiri dari 3 (tiga kabel):

1. Phasa (tegangan AC)

2. Netral (ground dari PLN)

3. Ground (kabel yang ada di lokasi meteran PLN)

Instalasi listrik yang baik dapat menghindarkan kemungkinan fatal yang mungkin terjadi

terhadap rusaknya peralatan atau bahkan jiwa manusia apabila terjadi hubungan singkat

pada salah satu peralatan.

Grounding adalah sistem pengamanan terhadap perangkat-perangkat yang

mempergunakan listrik sebagai sumber tenaga, dari lonjakan listrik, petir, arus listrik yang

tidak diinginkan sehingga membahayakan perangkat server, jaringan dan perangkat lainnya.

Standar grounding untuk pusat data tercantum dalam beberapa dokumen antara lain: TIA-

942, J-STD-607-A-2002 dan IEEE Std 1100 (IEEE Emerald Book), IEEE Recommended

Practice for Powering and Grounding Electronic Equipment.

Tujuan utama dari adanya grounding adalah menciptakan jalur yang low-impedance

terhadap permukaan bumi untuk gelombang listrik dan transient voltage, dimana gelombang

listrik dan transient voltage tersebut akan dialirkan ke tanah untuk meredamnya.

Penerangan, arus listrik, circuit switching dan electrostatic discharge adalah penyebab

umum dari adanya sentakan listrik atau transient voltage. Sistem grounding yang efektif

akan meminimalkan efek tersebut. Karakteristik sistem grounding yang efektif dapat

diturunkan sebagai berikut:

Tabel 4.1. Karateristik Sistem Grounding yang Efektif

Karakteristik Keterangan Intentional Semua koneksi yang terdapat pada pusat data harus

merupakan koneksi yang

Verifikasi Visual Sistem grounding yang dibuat haruslah dapat diverifikasi secara langsung

Sesuai dengan Ukuran

TIA-942 menyediakan guideline untuk setiap komponen pada pusat data.

Mengalihkan semua gangguan listrik yang diakibatkan oleh arus listrik berbahaya dari perangkat

Semua komponen metal harus ditahan/diikat oleh sistem grounding, dengan tujuan untuk meminimalkan arus listrik melalui material yang bersifat konduktif pada potensial listrik yang sama.


Gambar 4.2. Contoh Grounding Pusat data

Isu yang paling penting terkait dengan kelangsungan listrik antara lain adalah

susunan rak dan kabinet, perlindungan electrostatic discharge (ESD), dan susunan

grounding, server, dan power strip. Signal Reference Grid merupakan sistem grounding

kedua pada pusat data. Gridnya juga dibuat dari tembaga, yang secara khusus dapat

meredam frekuensi yang tinggi. Jika ingin mengimplementasikannya maka hubungkan

signal reference grid pada pusat data dan pada setiap PDU serta air handler.

4.9. Pengujian dan Verifikasi

Pengujian dilakukan untuk setiap komponen secara individu dan kolaborasi seluruh

komponen yang ada (sistem standby generator, sistem UPS, dan automatic transfer switch).

Tes minimum yang harus dilakukan adalah tes dengan skenario kegagalan utilitas

perangkat, apakah mampu dilakukan restorasi ke power normal. Khusus untuk pengetesan

komponen individual harus dilakukan pada sistem yang redundan, untuk menghindari

hilangnya/rusaknya beberapa informasi penting ketika terjadi downtime. Sistem diuji dengan

menggunakan beban tertentu yang biasanya disimpan dalam tempat yang disebut load

banks. Beberapa jenis tes yang harus dilakukan untuk memverifikasi kekurangan dan


memperbaikinya serta memastikan bahwa sistem dalam keadaan baik, dapat dilihat pada

bagian perancangan.

4.10. Masalah Umum Sistem Elektrik

Masalah umum yang sering terjadi pada sistem elektrik di pusat data adalah

pemasangan sistem listrik yang salah dan tidak umum antara lain ketiadaan labeling dan

dokumentasi, kemudian sistem pengawasan tidak berjalan dengan baik atau adanya

ketidaklengkapan pemasangan infrastruktur listrik sehingga dapat mengakibatkan tidak

berfungsinya sistem listrik.

Sistem elektrik yang dimiliki oleh pusat data menimbulkan suatu masalah bagi

lingkungan karena konsumsi listrik bagi sebuah pusat data sangatlah banyak dan

berdampak pada emisi CO2. Pada tahun 2020 diperkirakan kontribusi emisi CO2 akan

meningkat hingga 4 kali lipat seiring dengan meningkatnya konsumsi listrik untuk

menghidupi pusat data yang berkembang secara signifikan (Mckinsey &Co). Untuk

mengatasi hal ini maka diadakan suatu program yang diberi nama Corporate Average

Data Efficiency (CADE) yang merupakan efisiensi penggunaan pusat data khususnya

untuk perusahaan skala besar. Proses efisiensi ini sangat beragam, mulai dari penggunaan

software virtualisasi hingga perangkat pengendali proses pendinginan yang terintegrasi.

Selain itu penggunaan alternative sumber energi juga mulai dipertimbangkan untuk menuju

Green Pusat data, misalnya menggunakan tenaga matahari (solar energy).


Daftar Pustaka




Mauricio Arregoces, Maurizio Portolani (2003), Data Center Fundamentals, Cisco Press,

USA.

MODUL PERKULIAHAN

Teknologi Pusat

Data




05 87035 Tim Dosen

Abstract Kompetensi


Setelah mengikuti perkuliahan ini mahasiswa mampu memahami konsep-konsep dan teknologi-teknologi kelistrikan pada pusat data.


Overhead atau Under-Floor Installation?

5.1. Overhead Installation

Pada overhead installation, struktur kabel dan electrical conduits dilewatkan di atas

langit-langit Pusat Data dan diterminasi secara langsung di atas server row. Keuntungan

utama menempatkan infrastruktur pada bagian atas adalah memungkinkan penggunaan

system raised floor pada lingkungan server. Overhead installation lebih murah, tidak

membutuhkan banyak ruang, dan lebih sesuai untuk gedung berkapasitas kecil. Cable trays,

ladder racks, dan raceways lebih murah jika dibandingkan dengan sistem raised floor

system sehingga menghemat biaya. Namun harus diperhatikan bahwa instalasi

infrastructure overhead dan raised floor menjadi masalah bagi sirkulasi udara pada Pusat

Data. Pendinginan raised floor server secara tipikal membuang udara panas melalui

overhead dan menyalurkan udara dingin ke bawah lantai. Proses ini berpotensi menaikkan

udara panas.

Jika sistem overhead menjadi pilihan, maka kurangi resiko dengan menggunakan

wadah pelindung untuk outlet listrik dan sesuaikan plug rak server dengan outlet power.

Pastikan bahwa patch cords terbuat dari bahan yang tidak mudah pecah dan ditempatkan

pada infrastruktur port atau server.

Gambar 5.1. Cabling Overhead Installation


5.2. Under-Floor Installation

Pada instalasi under-floor, sistem horizontal dan vertikal berbentuk batang dipasang

pada lantai Pusat Data membentuk grid dimana flat panel ditempatkan. Hal tersebut

membentuk permukaan raised floor dimana struktur kabel, electrical conduits, dan

pendinginan udara dilewatkan. Struktur kabel dan infrastruktur listrik diterminasi pada bagian

lantai di bawah setiap lokasi rak server dalam kotak multimedia dan wadah untuk power

berbentuk free-standing atau disatukan dengan raceways dibawah server row Pusat Data.

Alternatif lain, infrastruktur dapat dilewatkan pada bagian depan raised floor dan diterminasi

ke dalam patch panels dan wadah power yang dinstalasi pada lemari Pusat Data.

Pendinginan dialirkan secara langsung ke server environment diatasnya dengan

menempatkan ubin lantai yang berlubang.

Umumnya Pusat Data dibangun dengan konstruksi sistem raised floor. Disamping

adanya penambahan biaya, manfaat yang diperoleh bagi lingkungan server adalah:

Gambar 5.2. Under Floor Installation


Raised floor membentuk ruang khusus untuk kanal pendinginan. Dengan

penempatan ubin lantai yang berlubang maka pendinginan dapat difokuskan pada

bagian yang

diinginkan dari lingkungan server. Tidak diperlukan mekanisme khusus untuk

mengontrol aliran udara seperti pada sistem overhead yang memerlukan instalasi

beberapa ventilasi dan diatur kapan dibuka atau ditutup. Ventilasi tidak dapat

mengarahkan udara ke beberapa titik secara langsung seperti yang dapat dilakukan

melalui ubin lantai berlubang.

Routing infrastructure melalui raised floor melindungi ribuan bahkan jutaan patch

cords dan power cables yang bersesuaian, resiko rusak lebih kecil dan kemungkinan

unplugged secara tidak sengaja. Keberadaan kabel atau raceways pada raised floor

membuat ruangan menjadi tampak lebih professional.

Meskipun infrastruktur bersifat out of sight, namun akan lebih mudah diakses jika

ditempatkan di bawah lantai dibandingkan apabila ditempatkan di atas lemari server

5.3. Pemisahan Power dan Data

Kabel listrik dapat menghasilkan electromagnetic interference (EMI) yang

mengganggu transmisi informasi jika terdapat kabel data di sekitarnya. Menyatukan power

dan data pada rangkaian yang sama atau pada satu raceways dapat menimbulkan

permasalahan jika infrastruktur perlu perbaikan karena dapat beresiko terhadap keduanya.

Jarak yang memisahkan kabel data dan electrical conduits, atau kabel data dan

su,ber power disebut dengan gray area. Tidak ada standar khusus yang telah ditetapkan

oleh industry namun umumnya vendor atau Pusat Data merekomendasikan jarak minimum.

Tiga factor yang berkontribusi terhadap efek EMI bagi kabel data sehingga

dibutuhkan pemisahan secara fisik adalah kekuatan interferensi, kondisi kabel data

unshielded atau shielded, dan bentuk fisik kabel pada raceway (metal atau plastik).

Tables 5-1 and 5-2 memperlihatkan jarak minimum pemisahan kabel data dan sumber

power.

Table 5-1. Recommended Minimum Separation for Unshielded Twisted Pair (UTP) Cabling

Power Level Spaces Pathways

Less than 3 kva 2 in. (50 mm.) 2 in. (50 mm.)


Table 5-1. Recommended Minimum Separation for Unshielded Twisted Pair (UTP) Cabling


3–6 kva 10 ft. (3 m.) 5 ft. (1.5 m.)

6 kva or more 20 ft. (6 m.) 10 ft. (3 m.)

Table 5-2. Recommended Minimum Separation for Shielded Twisted Pair (STP) Cabling


Less than 3 kva 0 in. (0 mm.) 0 in. (0 mm.)

3–6 kva 2 ft. (.6 m.) 2 ft. (.6 m.)

6 kva or more 3 ft. (1 m.) 3 ft. (1 m.)

5.4. Ceiling Components

Gambar 5.3. dan gambar 5.4.memperlihatkan contoh terminasi power dan kabel data

ke dalam back-to-back raceways yang berlokasi di atas lemari server.


Gambar 5.3. Overhead Termination Example—Front View


Gambar 5.4. Overhead Termination Example—Back View

Perlu dicatat bahwa bagian depan lemari server berhadapan pada arah yang sa,a

dengan outlet listrik, sedangkan bagian belakang lemari server berhadapan dengan port

data. Arahkan raceways sehingga port data terlihat di atas bagian belakang lokasi lemari

server sehingga memungkinkan patch cords secara langsung dapat terhubung dengan

server manapun yang berada di dalam lemari server.

5.5. Komponen-komponen Raised Floor

Terdapat beberapa elemen yang harus dimasukkan dalam perhitungan pembangunan Pusat

Data yaitu :

Floor height

Mechanisms for bringing in equipment

Weight-bearing capacity

Types and numbers of floor tiles

Instructions for terminating infrastructure

Other subfloor details


FloorHeightRaised floors bervariasi dengan ketinggian ideal bergantung kepada beberapa factor

antara lain :

Ukuran dan bentuk lingkungan server

Berapa banyak perangkat yang terdapat di dalamnya

Berapa banyak kanal untuk pendinginan

Berapa banyak infrastruktur yang dilewatkan di bawah lantai

Ukuran 18 inci dan 24 inci (45.7 dan 61 sentimeter) raised floors biasa digunakan

pada Pusat Data. Jarak ini memungkinkan sejumlah volume melewati ruang meskipun

sejumlah besar infrastruktur dilewatkan pada ruang tersebut.

Gambar 5.5. Tinggi Raised Floor

RampsandLifts

Ramp idealnya berukuran lebar 6 feet (1.8 meter). Dimensi ini memberikan ruang

yang cukup untuk memindahkan perangkat berukuran besar ke dalam atau ke luar Pusat

Data. Beberapa wilayah menetapkan ketentuan adanya handrail pada kedua sisi ramp untuk

mencegah orang atau perangkat tergelincir hingga ke ujung ramp. Alternatif lain adalah

menggunakan lift yang merupakan platform yang dapat diatur sehingga dapat digunakan

untuk mengangkat barang hingga ke raised floor atau menurunkan barang ke lantai regular

atau ke ruangan/koridor yang berhubungan. Lift membutuhkan ruang yang lebih kecil

dibandingkan dengan ramp namun biayanya lebih mahal.


WeightBearingAbility

Idealnya Pusat Data mampu mensupport 1500, 2000, atau lebih (680.4, 907.2, atau

lebih kilograms) per lokasi lemari server. Hal ini mempertimbangkan kondisi beban berat

beberapa tahun lampu, namun trend yang ada sekarang untuk server dan perangkat lainnya

cenderung lebih berat. Keseluruhan kemampuan menahan berat dibatasi dengan struktur

bangunan, ketebalan dan integritas bangunan jika berada di lantai dasar atau konstruksi

rangka baja jika lingkungan server berada di atas tanah.

TypesofFloorTiles

Terdapat tiga jenis lantai yang merupakan cakupan system raised floor yaitu :

Blanks

Perforated

Notched

Floor tiles tersebut memiliki satu ukuran standar yaitu 2 feet (61 sentimeter) persegi dan

terbuat dari baja atau aluminium. Warnanya bervariasi atau bahkan transparan.

FloorTilesandStatic

Panel raised floor yang diinstalasi pada Pusat Data harus memiliki kualitas static-

control. Karena statik dapat merusak perangkat elektronik yang sensitive maka penggunaan

bahan-bahan static harus dibatasi. Static control tiles membantu mengurangi tegangan

yang dihasilkan oleh orang-orang yang berjalan melintasi permukaan lantai. Vendor raised-

floor merekomendasikan dissipative tiles untuk area dimana berbagai user akan berjalan

melintasi lantai dan conductive tiles untuk ruangan dimana personel akan menggunakan

static-control footwear. .

TerminationDetails

Terdapat beberapa metode dan komponen untuk routing dan terminasi infrastuktur

Pusat Data di bawah raised floor. Outlet listrik, sabagai contoh dapat diterminasi secra

individual sebagai berikut :

At the end of a flexible conduit

In a cluster on the same conduit

Along a floor-mounted guide rail

In a stationary raceway, on a vertical power pole

Up in a server cabinet.


Gambar 5.5. Under-Floor Termination Example


Daftar Pustaka

1. Douglas Alger (2005), Build the Best Data Center Facility for Your Business, Cisco Press, Indianapolis, USA.

2. Mauricio Arregoces, Maurizio Portolani (2003), Data Center Fundamentals, Cisco Press, USA.

3. Kailas Jayaswal (2006), Administering Data Centers: Servers, Storage, and Voice over IP, Wiley Publishing, Inc, USA.

4. Hubbert Smith (2011), Data Center Storage: Cost Effective Strategies, Implementation, and Management, CRC Press, USA

5. Diah Eka Yulianti, Hafda Bayu Nanda (2008). Best Practice Perancangan Data Center. OPenContent License.

MODUL PERKULIAHAN

Teknologi Pusat

Data

Sistem Pendinginan



06 87035 Tim Dosen

Abstract Kompetensi

Modul perkuliahan ini berisi materi tentang pendefinisian sistem pendinginan pusat data, tipe-tipe konfigurasi sistem pendinginan, dan metode pendinginan pusat data.

Mampu memahami konsep-konsep dan teknologi-teknologi pada pusat data.

Mampu memahami siklus perancangan dan pengelolaan pusat data.

Mampu merancang solusi-solusi sederhana terhadap persoalan-persoalan di pusat dataDiisi dengan kompetensi


Sistem Pendinginan

6.1. Sistem Pendinginan Pusat Data

Sistem pendingin pada pusat data dibuat untuk menjaga kestabilan temperatur yang

cocok untuk pusat data. Keadaan temperatur dan kelembapan yang harus dijaga di dalam

pusat data:

Temperatur kering: 200C - 250C (680F-770F), dengan rata-rata keadaan temperatur

normal diset menjadi 220C±10C.

Kelembapan relatif: 40%-50%, dengan titik normal berada pada 45%±5%.

Titik embun maksimum: 210C (69.80F)

Perubahan maksimum yang boleh terjadi dari batas suhu sekarang adalah sebesar

50C(90F) per jam.

Desain sistem pendingin harus terencana dengan baik agar aliran udara dari perangkat

pendinginvmengalir dengan arah parallel ke barisan kabinet/rak. Kriteria umum desain

sistem pendingin pada pusat data yang harus dipenuhi, adalah sebagai berikut:

Memiliki skalabilitas dan adaptabilitas yang sangat baik

Sudah terstandardisasi

Sederhana namun cerdas

Manajemen yang baik

6.2. Tipe-tipe Konfigurasi Distribusi Udara

Dalam mendesain sistem pendingin yang perlu diperhatikan adalah jalur yang jelas

dari sumber pendingin ke server/perangkat pada pusat data. Ada 3 jenis aliran distribusi

udara yang terjadi, yaitu: flooded, locally ducted, dan fully ducted. APC White Paper 55,

“Air Distribution Architecture Options for Mission Critical Facilities” memberikan

gambaran mengenai ke-9 metode aliran udara disertai trade-off untuk masing-masing aliran.

6.2.1 Pendefinisian Kebutuhan Sistem Pendingin

Menentukan kebutuhan sistem pendingin yang dibutuhkan untuk sebuah pusat data

diperlukan input berupa jumlah panas yang dihasilkan dari perlengkapan IT dan sumber

panas lainnya di pusat data.


Gambar 6.1. Koridor Dingin

Pengukuran kebutuhan menggunakan standar watts. Kemudian setelah output

panas didefinisikan maka pertimbangan-pertimbangan berikut harus diperhatikan:

1. Ukuran beban pendingin dari perangkat (termasuk perangkat penghasil energi)

2. Ukuran beban pendingin untuk gedung

3. Sistem pendingin harus dapat mengantisipasi efek humidifikasi, redundansi bila

diperlukan, dan untuk kebutuhan masa mendatang

6.2.2. Perangkat Sistem Pendingin

Kegiatan pengaturan temperatur dan sirkulasi udara yang dikenal sebagai HVAC (heating,

ventilation, air conditioning), bertujuan untuk menjaga agar temperatur tetap dalam

keadaan rendah dan konstan serta menyebarkan titik-titik panas yang dibuat oleh suatu

kelompok perangkat yang dalam hal ini terletak di pusat data. Temperatur yang rendah

sangat diperlukan untuk efisiensi operasi server dan perangkat jaringan untuk

menghindarkan dari fluktuasi. Sistem pendingin pada pusat data pada prinsipnya adalah

sistem aliran udara dingin, yang terbagi menjadi tiga perangkat utama yaitu air handler,

chiller, dan menara pendingin. Selain itu, juga ada perangkat pendingin tambahan.


Gambar 5.2. Koridor Panas

Tabel 6.1. Perangkat Pendingin Pusat data Perangkat Pendingin Pusat data Fungsi dan Keterangan Lainnya

Perangkat Utama

Air handler Untuk mensirkulasikan udara di dalam data center.

Air handler diinstall baik di dalam pusat data atau di koridor yang berdekatan dengan menghubungkannya dengan saluran khusus yang memungkinkan terjadinya pertukaran udara.

Air handler harus mempunyai sistem filter untuk menangkap debu atau polutan lainnya untuk meningkatkan kualitas udara pusat data.


Lanjutan Tabel 6.1. Perangkat Pendingin Pusat data Perangkat Pendingin Pusat data Fungsi dan Keterangan Lainnya

Chiller Berfungsi untuk menyimpan kumparan dalam air handler agar tetap dingin. Terdiri dari tiga komponen: 1. Evaporator (mengubah bahan pendingin

cair menjadi gas dan mendinginkan air yang bersirkulasi dari dan ke air handler)

2. Kompresor (mengubahnya menjadi tekanan tinggi)

3. Kondenser (mengubah uap menjadi cairan kembali, menghilangkan panas dan mengembalikannya menjadi cairan dingin ke evaporator).

Chiller diletakkan di luar ruangan pusat data (dapat diletakkan pada di lantai atau di atas atap).

Menara pendingin Berfungsi untuk mendinginkan chiller.

House Air Dipakai untuk pusat data yang hanya memiliki sedikit kabinet server, dapat digunakan air conditioner yang biasa dipakai pada gedung.

Adanya pengesetan penyediaan sistem pendingin melalui waktu secara otomatis.

Makeup Air Didapat dari luar, untuk proses di dalam chiller

Pastikan tidak ada kebocoran untuk pipa penyaluran makeup air ke dalam chiller

Hal lain yang harus diperhatikan adalah:

Kebutuhan sistem pendingin

Terkait dengan redundansi untuk perangkat pendingin, redundansi yang dapat

dilakukan terkait dengan sistem pendingin adalah memasang lebih dari satu air

handler, kemudian juga sediakan menara pendingin tambahan untuk setiap chiller.

Selain itu, persediaan air yang dibutuhkan untuk menciptakan udara dingin harus

diamankan secara ekstra antara lain dengan membangun kontainer penyimpan air

dan lakukan konfigurasi infrastruktur pendingin dan fire suppression.

Tekanan Udara

Tekanan udara pada pusat data harus dijaga pada level tertentu yang disebut sebagai

tekanan statis. DC didesain untuk memiliki tekanan antara 0.2-0.5 in. wc. Untuk menjaga

agar tekanan udara tetap stabil maka periksa seluruh ruangan apakah telah tertutup dengan


baik dan yakin bahwa tidak ada lubang sedikit pun.

Gambar 5.1. Aliran Distribusi Udara

Jangan letakkan perforated tile dekat-dekat dengan DC air handler, karena

kebanyakan handler membutuhkan buffer sekitar 36-42 in (91.4-106.7 cm).

Kelembapan

Kelembapan sendiri merupakan konsentrasi uap air di udara, yang penting untuk

dijaga terkait dengan sistem HVAC pusat data adalah kelembapan relatif dalam

ruangan pusat data. Kelembapan relative adalah persentase perbandingan dari

jumlah uap air yang ada di udara dengan jumlah uap air di udara kering. Perangkat

server dan jaringan dapat berfungsi pada rentang level kelembapan yang cukup

panjang yaitu sekitar 20%-80%. Menjaga kelembapan relative dalam keadaan

normal berfungsi untuk mencegah terjadinya karatan pada beberapa perangkat di

pusat data karena penguapan (kelembapan tinggi) atau mencegah munculnya

elektrostatis pada beberapa perangkat metal (kelembapan yang rendah). Cara yang

dilakukan adalah melengkapi AH dengan kemampuan humidification atau melalui


penggunaan unit-unit humidification yang terpisah dari AH. Kelembapan relatif yang

memungkinkan untuk suatu ruangan pusat data adalah sekitar 45%-55%, yaitu level

kelembapan relative normal sebesar 50% dengan tingkat sensitivitas sekitar 10%,

yang memungkinkan variasi pada level kelembaban sehingga komponen

infrastruktur tidak konstan berada level tersebut.

6.2.3. Metode Pendinginan pada Pusat data Beberapa metode pendinginan pusat data yang umum digunakan dapat dilihat pada

Tabel 6.2. Metode Pendinginan Pusat data

(Sumber : Blog Go Green Pusat data oleh Iwan Setyawan)

Room Oriented Cooling System Row Oriented Cooling System Rack Oriented Cooling System

Mendinginkan seluruh ruangan pusat data menggunakan CRAC/PAC yang disebar di pinggir-pinggir ruangan pusat data

Membuat jalur udara panas dan jalur udara dingin (hot aisle dan cold aisle)

CRAC/PAC tidak lagi disebar di sisi‐sisi ruang datacenter tapisudah disebar di barisan rack servernya

Room Oriented Cooling System

Gambar 6.2. Room Oriented Cooling System


Gambar 5.2 menunjukkan daerah yang perangkat sedikit lebih dingin dan daerah yang

lebih padat perangkatnya lebih panas. Akibatnya udara yang hangat bias kembali masuk

ke dalam server

Masih konvensional dan kurang efektif karena udara panas dan udara dingin bercampur

serta flow udara dingin yang dibutuhkan oleh perangkat kurang tepat, yaitu beberapa

area bisa sangat dingin, beberapa area lainnya temperaturnya tinggi.

Menimbulkan udara hangat akibat bertemunya udara panas dan dingin berdampak pada

meningkatnya proses kondensasi sehingga humiditynya jadi lebih lembab.

Lebih rumit jika ada keperluan penambahan kapasitas di posisi tertentu, analisa

redudansinya juga lebih kompleks, jika salah perhitungan, apabila salah satu

CRAC/PAC mati perangkat IT di ruang pusat data bisa overheat.

Secara anggaran, sering oversizing karena performansi sistem sulit diprediksi dan tidak

efektifnya penggunaan udara dingin yang keluar dari CRAC/PAC ke perangkat IT.

Row Oriented Cooling System

Gambar 6.3. Row Oriented Cooling System

Udara dingin disalurkan di cold aisle (bagian depan rack server), kemudian dihisap

oleh serveruntuk menurunkan panas di dalam server dan udara panasnya dibuang

ke belakang rack server kemudian udara panas naik ke atas lalu di hisap oleh

CRAK/PAC di tepi2 ruang datacenter.

Posisi CRAC/PAC berada pada jalur hot aisle agar udara panas yang naik bisa

dihisap oleh CRAC/PAC tanpa bercampur dengan udara dingin dulu. Dengan cara ini

lebih efisien karena udara yang dihisap server untuk mendinginkan suhu processor


di dalam ruang server adalah udara dingin yang tidak tercampur udara panas.

Penggunaan CRAC/PAC di setiap baris ini bisa dibilang modular karena bisa

menggunakan CRAC/PAC yang kapasitasnya lebih kecil dan cukup untuk

mendinginkan 2 baris rack server saja.

Rack Oriented Cooling System

Tingkat efisiensi paling tinggi

CRAC/PAC sudah disebar di barisan rack servernya, di dalam barisan rack-rack

server ini di sisipkan cooling system yang mendinginkan udara panas di belakang server

dan menghembuskan ke sisi depan server

Menutup jalur udara panas (hot contaiment aisle) agar tidak bercampur dengan jalur udara

dingin, semua udara panas di dalam hot contaiment ini akan didinginkan oleh CRAC

yang ada di samping rack server.


Daftar Pustaka




[3] Mauricio Arregoces, Maurizio Portolani (2003), Data Center Fundamentals, Cisco Press, USA.

MODUL PERKULIAHAN

Teknologi

Pusat Data

Sistem Fire Suppression



07 87035 Tim Dosen

Abstract Kompetensi

Modul perkuliahan ini berisi materi tentang sistem fire suppression, penempatan perangkat pada ruang pusat data, fire detection, dan pemilihan sistem fire suppression



Mampu merancang solusi-solusi sederhana terhadap persoalan-persoalan di pusat data

2013 2 Perancangan Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id

Sistem Fire Suppression

7.1. Sistem Fire Suppression

Solusi perlindungan pusat data dari api mempunyai tiga tujuan utama, yaitu:

Gambar 7.1. Solusi fire suppression

1. Pasang sistem fire suppression yang komprehensif di pusat data untuk mencegah

terjadinya api atau menanggulangi api yang sudah terlanjur muncul. Khusus untuk

pusat data menggunakan gaseous suppressant yang tidak akan melukai server.

Material suppression yang umum adalah Inergen dan Argonite, dua jenis gas mulia;

FM-200 dan HFC-227 (dibuat dari heptafluoropropane); dan FE13 atau HFC-23

(yang menyerap panas dari api). Namun harus disesuaikan untuk izin penggunaan

bahan-bahan tersebut dengan regulasi pemerintah yang ada di suatu negara.

2. Lengkapi dengan instalasi sistem penyemprot air (sprinkler). Suplai air akan

dikirimkan ke dalam ruangan melalui rute pipa yang telah dibuat. Peletakan fire

suppression tank yang tepat adalah pada area yang jarang orang berlalu lalang

namun mudah untuk ditemukan.

Fire Suppression

Identifikasi adanya api

Pemberitahuan adanya api ke seluruh penghuni dan orang‐orang yang berkepentingan

Memadamkan api


Secara umum, sistem fire suppression terdiri atas elemen-elemen sebagai berikut:

1. Deteksi panas yang linier (kabel sensor panas), ditempatkan sepanjang tray wire dan

jalur elektrik baik di atas maupun di bawah raised-floor. Alarm pada sensor

dibunyikan pada sistem kontrol bukan untuk memicu bekerjanya sistem fire

suppression

2. Deteksi tipe spot secara intelligent

3. Deteksi asap

4. Portabel fire extinguisher

5. Agen pembersih sistem fire suppression

6. Pull station, perangkat sinyal, dan sistem kontrol

Dari lima kelas handheld extinguisher, yang paling tepat untuk dipasang pada pusat data

adalah handheld extinguisher tipe C (untuk kebakaran yang diakibatkan oleh sistem listrik).

Material CO2 dan halogenated adalah material suppression yang dipilih karena

meninggalkan sedikit sisa ketika sudah tidak digunakan lagi. Komponen minimum fire

suppression yang harus digunakan pada pusat data sederhana sekalipun adalah sebuah

sistem sprinkler biasa (yang bertindak sebagai pre-action sprinkler) dengan clean-agent fire

extinguishers yang cocok. Kemudian meningkat kepada level yang lebih tinggi, maka sistem

fire suppression yang lebih canggih akan meliputi air sampling smoke detection systems,

pre-action sprinkler systems, dan clean agent suppression systems.

Sistem peringatan proteksi dini sangat penting untuk menghindari kerusakan dan kehilangan

yang dapat terjadi selama status kebakaran belum benar-benar terjadi (atau awal terjadinya

kebakaran), karena kerusakan peralatan yang signifikan dapat semata-mata terjadi karena

asap atau pembakaran produk-produk lain terhadap peralatan elektronik. Contoh sebuah

sistem peringatan proteksi dini adalah air sampling smoke detection systems yang

menyediakan proteksi level lain untuk ruang computer dan fasilitas-fasilitas pintu masuk

terkait, ruang mekanik, dan ruang listrik. Sistem itu juga disediakan sebagai pengganti

smoke detectors biasa, karena kesensitifannya dan kapabilitas deteksinya jauh melampaui

detektor konvensional.

7.2. Penempatan Perangkat pada Pusat data untuk Menjaga Aliran Udara Dingin

Penempatan perangkat pada pusat data akan mempengaruhi aliran udara yang

terjadi pada pusat data, kemudian perancangannya akan terkait dengan layout ruangan

yang sudah ditetapkan, susunan kabinet, dan perangkat dingin apa saja yang ada.


Pengaturan layout ruangan dan penempatan berbagai perangkat di pusat data dapat

mengoptimalkan fungsi sistem pendingin pada pusat data bahkan hingga tipe lantai yang

digunakan ataupun tipe kabinet yang akan di-deploy. Kunci utama untuk mengurangi panas

adalah menyebarkan udara di sekitar ruangan.

Hot spot merupakan hal yang harus dihilangkan pada pusat data agar aliran udara dingin

tersebar merata di seluruh ruangan pusat data. Oleh karenanya, harus didesain dengan

sumber panas yang terjadi di lokasi-lokasi yang telah diprediksi, sehingga proses

pendinginan dapat langsung diarahkan ke titik tersebut. Hal ini disebut sebagai hot and cold

aisle. Untuk menciptakannya, dilakukan langkah sebagai berikut:

1. Letakkan barisan server berurutan dengan arah berhadap-hadapan (back of server

dan front of server).

2. Pasang perforated floor tile di depan setiap lokasi kabinet server.

3. Pasang saluran pada atap yang dimulai dengan pemasangan lubang angin diatas

aisle dibelakang setiap barisan server dan menghubungkan kembali ke lubang air

handler.

Gambar 7.2. Hot and Cold Aisle

Desain kabinet server yang dapat meningkatkan aliran udara dingin pada ruangan pusat

data antara lain adalah kabinet dengan dinding tebal pada kedua sisinya. PEralatan ini

digunakan pada hubungan dengan perangkat mengeluarkan panas pada bagian belakang,

membantu membuat saluran pembuangan ke hot aisles.


Ada lagi liquid-cooled cabinet, prinsip kerjanya sama dengan peran air handler pada pusat

data. Keuntungannya adalah kabinet dispesifikkan untuk mendinginkan sumber panas yang

ada didekatnya bukan mengatur aliran udara yang terjadi di luar kabinet server. Diharapkan

dengan menerapkan practice yang ada, maka pusat data dapat tetap beroperasi dengan

optimal pada beban puncak sekalipun.

Ada beberapa hal yang harus dihindari selama konstruksi ruangan server terkait

dengan sistem pendingin ruangan.

1. Mengabaikan pemasangan perforated tile (dipasang dengan tidak teratur)

2. Pipa chilled water terkadang tidak terisolasi dengan baik, sehingga kemungkinan

besar terjadi kebocoran.

7.3. Fire Detection and Suppression

Tactical Guideline:

Install a comprehensive fire detection and suppression system including firewall installation,

heat and smoke detectors, sprinkler systems (that is, typically required by local fire codes),

chemical "clean agent" systems and manual systems. Because of the significant risk of

electrical fires in a data center, installing a comprehensive fire detection and suppression

system is mission-critical for protecting life and property, as well as ensuring quick

operational recovery.

Detection: Both heat and smoke detection

Installed in accordance with NFPA 72E


Installed below raised floors and other areas

Suppression:

Follow NFPA 75 standard firewalls

Sprinkler systems — both flooded and pre-action

Chemical systems:

a) FM 200

b) Inergen

c) Ecaro-25(FE 25); Novec 1230

d) Halon 1301 (no longer recommended or in production)

Manual systems

a) Manual pull stations

b) Portable fire extinguishers

c) Location specifically designed in relation to airflow patterns

Source: Gartner Research (April 2005)

Detection devices should be installed beneath the raised floor, as well as throughout

the data center facility, in accordance with regulation NFPA 72E. Detectors should include

both heat- and smoke-sensing devices and be interconnected with the fire suppression

system, local alarms, and local or central monitoring stations. The detectors should be

positioned in relation to airflow patterns to ensure early detection of an imminent electrical

fire. Fire suppression includes four categories:

The installation of fire-rated walls in accordance with the NFPA 75 standard

The installation of a sprinkler system — either a pre-action or flooded system

The use of a chemical or "clean agent" suppression system as the first line of

defense

Manual systems, including manual pull stations and portable fire extinguishers that

are positioned throughout the data center

In terms of the "clean agent" systems, there are several viable alternatives to consider. FM

200 and Inergen systems are the most-widely used replacements for the Halon 1301 agent,

which has been rendered unsuitable for environmental reasons and has been discontinued

in production. Other systems include Ecaro-25 (FE 25) and Novec 1230.

7.4. Selecting the right suppression agent

So we finally arrive at the one item in our list that can either allow quick recovery or

weeks of finger pointing. Selecting the suppression agent to put out actual fires is a decision


made with all critical business process stakeholders at the table. The discussion should

include the following options:

Wet pipe

Wet pipe systems are basic water sprinklers installed in commercial buildings.

Charged with water at all times, they release plain water in the presence of heat,

smoke, or manual intervention. Although they work great in most areas of the

business office, they have one big disadvantage when placed in the data center.

THEY DUMP WATER ON YOUR EQUIPMENT. If you think a hard power shutdown

is bad, try to recover 300 servers, several storage devices, and other critical

infrastructure once hundreds or thousands of gallons of water is dumped on them. If

you opt to go with water, make sure your hot site contract is current and your team is

well practiced. Because putting a fire out like this constitutes a catastrophic event.

And you might have trouble explaining why your data center is down for two weeks.

Pre-action or dry pipe

Pre-action systems work just like wet pipe solutions with one exception; the water is

not kept in the pipes. This system is marketed to businesses as safer than wet pipe,

because water-charged pipes can accumulate moisture via condensation. This

moisture can then drip down on critical equipment. However, the problems

associated with putting out a fire with water still remains.

Gaseous agents – These types of systems provide immediate fire suppression with

relatively short system and business process recovery times. Gaseous agents deny a

data center fire access to two of the three elements necessary for combustion: heat

and oxygen.

Agents such as HFC-227ea, FM-200, and HFC 125 remove heat from fire. This is

what water does, but these agents won’t destroy your equipment. Carbon dioxide and

Inergen remove oxygen from the environment. So gaseous agents are usually your best

choice, if you can afford them. In addition to higher implementation costs than water

systems, gas systems require annual maintenance and floor space for canisters storing the

agent. In this example, there isn’t much space used. However, in my last data center the

Inergen canisters took up about 200 square feet in a room separate from the data

center. We affectionately called it the missile room.


Sumber : http://www.techrepublic.com/blog/it-security/the-mystical-world-of-data-center-fire-

suppression/

In addition to these traditional systems, some companies have released what they

call fire prevention systems. These proactive approaches reduce the normal amount of

oxygen in the data center, reducing the opportunity for a fire to really get started if sufficient

heat and fuel present themselves. Before running out and buying one of these systems,

check with local and federal safety regulators. Most are still on the fence, teetering between

acceptance and their belief that these systems reduce oxygen to levels harmful to human

health.

The final word

So as you can see, implementing fire suppression as a physical security control is not so

easy. It requires knowledge of business risk acceptance, understanding of maximum

tolerable downtime, and the right budget. And as always, it requires the cool, calm security

manager who brings the right people to the conversation and enlightens them in how

properly dealing with Prometheus’ gift sometimes requires a little wisdom


Daftar Pustaka





[4] Michael A. Bell (2005), Use Best Practices to Design Data Center Facilities, Gartner, USA.

[5] http://www.techrepublic.com/blog/it-security/the-mystical-world-of-data-center-fire-suppression/, akses terakhir 17 September 2013.

MODUL PERKULIAHAN

Teknologi

Pusat Data

Desain Layout Ruangan



08 87035 Tim Dosen

Abstract Kompetensi

Modul perkuliahan ini berisi materi tentang desain layout ruangan data center, penentuan grid lantai, penentuan layout ruangan untuk penempatan komponen fisik, dan desain infrastruktur data center,

Mampu memahami dan melakukan persiapan perancangan pusat data


Desain Layout Ruangan Data Center Proses desain ruangan pada data center mencakup topologi ruangan pada data center,

kemudian dikaitkan dengan desain infrastruktur jaringan dan penentuan instalasi overhead

atau raised-floor.

8.1. Penentuan Grid Lantai

Untuk mendesain data center, mulai dengan peta area bangunan untuk

menempatkan dan menggambar grid pada seluruh ruangan. Grid merupakan persegi

dengan ukuran 61 cm pada masing-masing sisi yang dapat membantu meluruskan objek-

objek pada ruangan dan memudahkan peletakkan seluruh komponen pada ruangan.

Pastikan peta data center area mempunyai akurasi tinggi dan detail yang digambarkan

berada pada proporsi yang sebenarnya. Karena hanya dengan kesalahan beberapa inch

saja, permasalahan bisa muncul. Contoh desain grid lantai:

Gambar 8.1. Peletakkan komponen pada grid lantai (a) yang tidak tepat dan (b) yang tepat

8.2. Penentuan Layout Ruangan untuk Komponen Fisik Pusat Data

Terdapat tiga komponen terbesar dalam pusat data yaitu Power Distribution Units (PDU), Air

Handlers, dan kontainer fire suppressant, karena peralatan mekanik ini paling banyak

memakan tempat, oleh karena tempatkan perlengkapan besar ini pertama kali pada peta

pusat data.


8.2.1. Power Distribution Units (PDU) PDU terdapat dalam berbagai macam ukuran dan model, tergantung pada berapa

banyak circuit breakers yang dimilikinya. Ukuran yang biasa dipakai adalah sekitar 2,1 meter

(lebar) dan 91,4 cm (tinggi).

Ketika menempatkan PDU harus diperhatikan dua faktor, yaitu:

Rute kabel listrik lebih dekat unit ditempatkan pada lokasi server, lebih pendek kabel

listrik yang dibutuhkan sehingga lebih mudah untuk merutekan kabel listrik dan lebih

murah.

Interferensi gelombang elektromagnetik. PDU menghasilkan interfensi

elektromagnetik sehingga jangan sampai terlalu dekat dengan penempatan

lingkungan server. Tujuan yang ingin dicapai adalah mendapatkan rute kabel listrik

yang pendek dengan interfensi yang tidak membahayakan perangkat server.

8.2.2. Air Handlers Biasanya ditempatkan sepanjang dinding dan tegaklurus terhadap baris server sehingga

menghasilkan pendinginan yang maksimal. Jika ditempatkan sejajar dengan baris server,

struktur kabel data dan kabel listrik berkemungkinan menghalangi sirkulasi udara. Untuk

lebih jelasnya dapat dilihat dari gambar berikut:

Gambar 8.2. Penempatan Air Handler pada grid lantai

8.2.3. Fire Suppresion Tanks Jika memilih untuk menggunakan ini, sediakan ruang untuk silinder berisi fire

suppressant yang akan tersebar kedalam data center pada saat kebakaran. Ukuran dan

area yang dibutuhkan untuk menempatkan silinder ini bebeda tergantung berapa banyak

dan tipe suppressant yang dikandungnya.


8.3. Buffer Zones Ketika mendesain data center jangan lupa untuk menyediakan clearance area. PDU,

air handlers, dan storage closets membutuhkan jarak yang cukup untuk pintu dan panel

akses supaya bisa terbuka. Jadi, clearance harus disiapkan dalam ruangan. Khusus untuk

PDU, sediakan clearance area minimal 1,2 meter disekitarnya, untuk terhindar dari interfensi

elektromagnetik. Sedangkan untuk air handlers membutuhkan clearance area sekitar 2,4-3

meter untuk memungkinkan penggantian periodik dari shaft utamanya.

Gang-gang (Aisles) Aisles adalah kunci utama dari data center. Ketika didesain secara maksimal, aisles

memungkinkan orang dan peralatan untuk berpindah atau dipindahkan dengan mudah dan

membuat sirkulasi udara yang baik. Jika memungkinkan, buat aisles 1,2 meter antara

barisan server dan 1,5 meter atau lebih untuk jalan utama.

Berikut merupakan gambaran umum layout mechanical equipment, buffer areas, dan aisles:

Gambar 8.3. Layout Umum Ruangan pada Data Center


8.4. Barisan Perangkat Server

Equipment rows berfungsi untuk menempatkan server dan peralatan jaringan.

Seluruh infrastruktur sistem ruangan lain dikoneksikan disini. Pada baris ini, terdapat kabel

listrik dan kabel data, air handler yang menghembuskan udara dingin, dan fire suppression

yang akan memberikan perlindungan. Kunci yang mempengaruhi desain data center adalah

bagaimana caranya menyusun server. Biasanya server-server dikelompokkan sesuai kriteria

tertentu, seperti:

Berdasarkan fungsi masing-masing server.

Berdasarkan organisasi internal perusahaan, server yang berkaitan dengan satu

departemen disatukan.

Berdasarkan tipe dan model.

Semuanya adalah pendekatan yang valid dan tergantung kebutuhan perusahaan dan

jangan lupa untuk selalu menyediakan ruang tambahan untuk mengantisipasi pertumbuhan

server. Orientasi arah server dilakukan secara selang seling (front-back), terkait dengan

penciptaan hot and cold aisles.

8.5. Barisan Perangkat Jaringan

Tidak semua lokasi kabinet dalam data center adalah untuk server. Ada yang

digunakan untuk networking equipment yang membuat server dapat berkomunikasi satu

sama lain. Ketika masih memungkinkan untuk menyalurkan networking devices melalui data

center, lebih baik untuk mengelompokkan peralatan-peralatan utama pada baris tersendiri

dan kemudian dihubungkan dengan server, diilustrasikan seperti pada gambar layout umum

peletakkan komponen pada ruangan data center. Orientasi arah perangkat jaringan

dilakukan secara selang seling (front-back), terkait dengan penciptaan hot and cold aisles.

8.6. Topologi Ruangan pada Data Center Ruangan pada data center khususnya ruang telekomunikasi harus ditujukan untuk

mendukung sistem pengkabelan yang baik dan peletakkan peralatan telekomunikasi yang

tepat. Ruang telekomunikasi data center terdiri atas:

1. Entrance room

Entrance room merupakan ruang yang digunakan sebagai antarmuka antara sistem

kabel data center dan kabel antar gedung.

2. Main distribution area (MDA)

MDA termasuk main cross-connect (MC), sebagai titik pusat pendistribusian untuk

sistem kabel data center dan dapat juga termasuk horizontal cross-connect ketika


area peralatan disediakan langsung dari MDA. Setiap data center minimal harus

punya satu MDA.

3. Horizontal Distribution Area (HDA)

HDA digunakan untuk melayani area perangkat ketika HC tidak berlokasi di MDA.

HDA bias berada dalam ruangan komputer, atau dalam ruangan khusus dalam ruang

komputer.

4. Equipment Distribution Area (EDA)

EDA merupakan ruangan yang dialokasikan untuk perangkat akhir, termasuk sistem

komputer dan peralatan telekomunikasi. Area ini tidak boleh ditujukan untuk dijadikan

sebagai entrance room, main distribution area atau horizontal distribution area.

5. Zone Distribution Area (ZDA)

Merupakan titik interkoneksi opsional diantara sistem pengkabelan horizontal. Area

ini berlokasi antara HDA dan EDA untuk fleksibilitas karena memungkinkan

rekonfigurasi yang cukup sering.

Berikut merupakan beberapa pilihan topologi data center yang data dipilih sesuai dengan

kebutuhan:

1. Topologi tipikal data center

Terdiri atas satu entrance room, satu atau lebih telecommunications rooms, satu

main distribution area, dan beberapa horizontal distribution areas, diberikan pada

gambar berikut :


Gambar 8.4. Topologi Tipikal Data Center

2. Topologi reduced data center

Desainer data center dapat mengkonsilidasikan main cross-connect dan horizontal

cross-connect dalam satu main distribution area, berukuran satu kabinet atau rak.

Telecommunications room untuk pengkabelan ke support areas dan entrance room

juga bias dikonsolidasikan ke main distribution area dalam topologi reduced data

center. Topologi ini biasa diterapkan untuk data center yang kecil dapat dilihat pada

gambar berikut :

Gambar 8.5. Topologi Reduced Data Center

3. Topologi data center terdistribusi

Multiple telecommunication rooms mungkin akan dibutuhkan untuk data center

dengan ruang kantor yang besar atau terpisah dan ruang pendukung. Pembatasan

jarak sirkuit membutuhkan multiple entrance rooms untuk data center yang luas.

Entrance room tambahan dihubungkan ke main distribution area dan horizontal

distribution areas yang mendukung mereka menggunakan twisted-pair cables,

optical fiber cables, dan coaxial cables. Topologi data center dengan

multipleentrance room ditunjukkan oleh gambar berikut. Entrance room utama tidak


boleh terhubung langsung dengan HDA. Entrance room kedua diijinkan untuk

terhubung langsung dengan HDA.

Gambar 8.6. Topologi Data Center Terdistribusi

8.3. Desain Infrastruktur Jaringan Data Center

Terdapat dua pilihan dalam instalasi data center pada ruangan, yaitu over-head atau raised

floor. Masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangan.

8.3.1. Instalasi Overhead

Pada instalasi overhead, struktur kabel dan pipa listrik dirutekan diatas atap, dengan

cara menggantung (false ceiling) dan berakhir tepat diatas barisan-barisan server. Saluran

ventilasi dan pendingin disalurkan dari atas loteng gantung, kemudian diarahkan ke

lingkungan server dibawahnya dengan melewati ventilasi yang dapat diatur.

Keuntungan instalasi overhead:

Lebih murah

Membutuhkan ruang yang relatif kecil

Lebih cocok diterapkan pada gedung yang punya ruang lebih pendek.

Cable trays, ladder racks, dan raceways lebih murah dari pata raised floor

installation.


Komponen-komponen pada instalasi overhead:

1. Kabel data dan kabel listrik

2. Cable trays atau ladder racks

8.3.2. Instalasi Raised-Floor Pada instalasi under-floor dibuat grid yang ditinggikan dari lantai, tempat dimana

struktur kabel, kabel listrik, dan udara dingin dirutekan. Sprinkler piping dan leak detection

mungkin dilokasikan juga disini. Kebanyakan data center dibangun dengan tipe ini. Diluar

biayanya yang relatif mahal, raised floor memberikan keuntungan-keuntungan berupa:

Menciptakan ruang untuk mengalirkan udara dingin.

Menjaga ratusan atau ribuan patch cord dan kabel listrik yang diluar pandangan,

sehingga mengurangi kemungkinan untuk rusak atau tercabut tidak sengaja.

Infrastrukturnya lebih mudah diakses.

Komponen-komponen pada raised-floor:

1. Ketinggian lantai

Ada bebapa faktor yang mempengaruhi tinggi lantai yang ideal untuk raised floor,

diantaranya ukuran dan bentuk lingkungan server, jumlah peralatan yang

ditampungnya, berapa banyak udara dingin yang ingin dilewatkan, dan berapa

banyak infrastruktur yang akan dilewatkan dibawah lantai. Makin tinggi lantai, makin

besar sirkulasi udara yang bisa ditampung sehingga makin banyak udara dingin yang

dialirkan ke permukaan lantai. Tinggi minimalnya adalah 2,6 m dari lantai ke

halangan seperti sprinklers, lampu, atau kamera.

2. Ramp dan lift

Asumsikan permukaan raised-floor data center ditinggikan dari permukaan lantai,

terdapat dua mekanisme untuk membawa peralatan ruang, yaitu ramps dan lift.

Ramps adalah pilihan yang paling popular. Panjangnya ditentukan oleh tinggi dari

raised-floor dan kemiringan yang digunakan untuk mencapai tinggi tersebut.

3. Kemampuan menahan beban

Lebih banyak berat yang dapat ditahan oleh lantai Data Center, lebih banyak

peralatan, besar dan kecil, yang memungkinkan dipasang dalam ruangan.

Kemampuan lantai menahan beban harus cukup untuk menahan peralatan yang

terdisribusi ataupun terpusat termasuk kabel dan media lainnya. Kapasitas minimum

lantai untuk menahan berat terdistribusi adalah 7,2 kPA(150 lbf/ft2), kapasitas yang

direkomendasikan adalh 12kPA (250 lbf/ft2).

4. Tipe ubin lantai


Tiga tipe ubin lantai dalam sistem raised-floor: blanks, perforated, dan notched. Ubin

lantai tersebut terdapat pada satu ukuran standar (2 kaki/61 cm kubik) dan biasanya

terbuat dari baja, dengan kayu atau beton pada tengahnya, atau tuangan aluminium.\

5. Kontrol terhadap listrik statis

Panel raised-floor sebaiknya mempunyai kualitas static-control. Karena static (listrik

statis) bisa merusak peralatan elektronik yang sensitif. Static-control membantu

mengurangi tegangan yang ditimbulkan oleh orang yang jalan sepanjang permukaan

lantai.

6. Subfloor

Jika menggunakan sistem raised-floor, pastikan bahwa subfloor-nya ditutup rapat. Ini

mencegah data center air handler mengaduk debu beton yang bisa membahayakan

server dan peralatan jaringan lainnya.

8.3.3. Masalah Umum Instalasi Overhead atau Raised-Floor

Masalah umum pada instalasi overhead atau raised-floor adalah sebagai berikut:

Potongan ubin tidak diukur dengan sempurna dan salah lokasi penempatannya.

Pemilihan material kabel yang kurang bagus.

Sistem raised-floor yang dibuat tidak cukup kuat untuk mengakomodasi peralatan.

8.3.4. Kabinet dan Rak Susunan kabinet dan rak pada data center akan menentukan aliran udara yang

terjadi di dalam suatu ruangan data center dilihat dari susunan kabinet dan perangkat yang

diinstal pada rak. Teknologi next generation pada data center (teknologi blade server) akan

meningkatkan kepadatan perangkat dan pengkabelan pada data center. Dengan rak atau

kabinet server yang tertata dengan teratur maka aliran udara dingin dapat diciptakan. Salah

satu ketentuan yang mengatur mengenai rak dan kabinet adalah standard TIA/EIA-310-D

(yang mengatur deployment dari rak dan kabinet server). Pengaturan terkait dengan rak dan

kabinet antara lain meliputi:

1. Struktur dan desain dari rak tersebut (lebar dan tinggi rak, struktur bahan rak).

2. Peletakkan komponen didalam rak dan susunan kelompok-kelompok rak yang

ada.

3. Pemasangan rak dan kabinet

Dengan meningkatnya ketergantungan perusahaan pada infrastruktur IT yang kompleks

(data center), maka sudah menjadi kebutuhan yang sangat penting untuk melakukan


manajemen data center sehingga efektif dan efisien. Kompleksitas infrastruktur IT yang ada

pada data center diharapkan tidak sampai membuat semua yang berjalan menjadi di luar

kendali, meningkatkan cost maintenance, dan menurunkan level servis melainkan haruslah

memaksimalkan uptime, meminimalkan kemungkinan outage, dan mengoptimalkan

kapasitas terhadap konstrain sumber daya.

Manajemen terhadap data center dilakukan terhadap lingkungan fisik maupun virtual data

center. Secara umum manajemen data center mencakup:

1. Bagaimana mengoptimalkan seluruh sumber daya yang ada di DC (ruang,

penggunaan energi)?

2. Bagaimana DC dibuat sedemikian sehingga dapat mengantisipasi kejadian tidak

terduga (putusnya aliran listrik sementara)?

3. Bagaimana DC dibuat sedemikian sehingga dapat mencegah kerusakan akibat

bencana alam?

4. Bagaimana mengkoordinasikan change management terhadap seluruh elemen

organisasi pada DC?

Secara umum, sistem manajemen pada data center dibagi menjadi 2, yaitu:

1. Sistem manajemen data center yang multiple

Sistem manajemen jenis ini sudah lama ditinggalkan oleh kebanyakan perusahaan,

dimana setiap komponen memiliki sistem sendiri untuk mengaturnya.

2. Sistem manajemen data center yang menyeluruh (holistik)

Sistem manajemen yang terintegrasi, setiap komponen menjadi bagian (modul) dari

sistem pengaturan terintegrasi. Sudah banyak software yang menyediakan pengaturan

terintegrasi untuk seluruh aspek pada data center, baik yang sifatnya proprietary

ataupun yang sifatnya open source. Software manajemen data center akan meliputi

software untuk memonitor keadaan jaringan dan perangkatnya dilengkapi dengan sistem

untuk memonitor keadaan perangkat-perangkat keras lainnya yang ada di dalam data

center. Untuk software yang sifatnya open source masih sangat minim yang mampu

menyediakan sistem untuk mengatur data center secara menyeluruh dan terintegrasi.

Salah satu contoh software open source yang mungkin dapat diimplementasikan adalah

IT-SPICEWORKS, yang memberikan kelengkapan dalam hal monitoring jaringan dan

perangkatnya serta perangkat/asset lainnya. Karena sifatnya yang modular dan open

maka pihak perusahaan dapat melakukan modifikasi sesuai kebutuhan.

Data center sebagai pusat infrastruktur IT menjadi “urat nadi” dari sebuah bisnis

perusahaan terutama yang bagi perusahaan yang bisnisnya tertumpu pada IT. Operasional

IT pada data center merupakan aspek yang sangat krusial untuk sebagian besar kegiatan

perusahaan terkait dengan kelangsungan bisnis perusahaan-perusahaan tersebut (business


continuity). Jika suatu sistem tidak berfungsi sebagaimana mestinya, maka bisnis

perusahaan mungkin terganggu atau terhenti sepenuhnya. Oleh karena itu, sangat penting

unutk menyediakan infrastrukur yang handal untuk operasional IT, dengan tujuan

meminimasi kemungkinan terjadinya gangguan/kegagalan.

Memliki suatu data center ideal merupakan hal yang dapat meminimasi hal tersebut.

Data center ideal merupakan sebuah sistem yang terencana dan terdesain dengan baik dan

sesuai dengan kriteria umum data center ideal (availability, scalability and flexibility, dan

security). Tiga langkah besar untuk mendapatkan data center yang ideal, yaitu:

1. Melakukan studi kelayakan dan kajian terkait dengan kebutuhan yang ada

2. Mendesain suatu solusi (mencakup semua servis: switching, SAN dan server

networking)

3. Mendeliver suatu solusi dengan optimal

Ada banyak aspek yang harus diperhatikan dalam pembangunan suatu data center, secara

umum diberikan sebagai berikut:

1. Kapasitas, terkait dengan penentuan ukuran ruangan dan banyaknya perangkat

yang dibutuhkan

2. Pengembangan, terkait dengan pendefinisian kemampuan data center untuk

dikembangkan

3. Uptime, terkait dengan waktu aktif data center beroperasi, keadaan perangkat dan

operasi yang selalu available dan realiable serta aman.

4. Outages, terkait dengan kemungkinan data center mengalami gangguan mendadak

sehingga perlu adanya konsep redundansi.

5. Investasi, terkait dengan anggaran, sehingga pengadaan perangkat-perangkat dapat

lebih diefisiensikan.

6. Lokasi, terkait dengan jarak data center dengan kantor-kantor yang

menggunakannya serta keadaan spesifik lokasi tersebut (termasuk keadaan fisik dan

sosial lingkungan).

Suatu studi kelayakan atau kajian mengenai data center dilakukan dengan tujuan

mendapatkan panduan yang jelas dalam mendesain data center ideal. Pada dokumen

ini, hasil kajian diberikan dalam dua bentuk yaitu uraian umum mengenai desain fasilitas

data center dan tabel checklist sebagai pendetailan uraian umum.


Daftar Pustaka






[5] http://www.techrepublic.com/blog/it-security/the-mystical-world-of-data-center-fire-suppression/, akses terakhir 17 September 2013.

MODUL PERKULIAHAN

Teknologi

Pusat Data

Pengukuran Ruang Pusat Data



09 87035 Tim Dosen

Abstract Kompetensi

Modul perkuliahan ini berisi materi tentang cara pengukuran ruang pusat data, konfigurasi, penentuan lokasi, dan adaptasi terhadap kebutuhan di masa yang akan datang




2016 2 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Dr. Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id

9. Pengukuran Ruang Pusat Data

Pada bab ini akan dibahas tentang :

• Kebutuhan fisik pusat data

• Ukuran yang diperlukan

• Konfigurasi yang akan diterapkan

• Penempatan server environment di dalam bangunan

• Adaptasi terhadap kebutuhan di masa yang akan datang

• Bagaimana membangun konstruksi pusat data yang mampu memproteksi

perangkat-perangkat yang bernilai di dalamnya

9.1. Ukuran Pusat Data

Penentuan ukuran Pusat Data merupakan hal yang penting karena pada tahapan ini

ditentukan beberapa variable yng berkontribusi untuk menentukan seberapa besar atau

seberapa kecil server environment yang harus disediakan, terdiri dari :

• Jumlah personel yang mendukung operasional Pusat Data

• Jumlah dan jenis server dan perangkat lain yang terdapat pada Pusat Data

• Ukuran area non-server bergantung kepada bagaimana infrastruktur ruangan Pusat

Data dibangun.

Pusat Data yang berukuran kecil akan lebih murah untuk dibangun, dioperasikan, dan

diperlihara dibandingkan dengan yang berukuran besar karena :

• Routing kabel berukuran lebih pendek

• Material fire suppression lebih sedikit

• Biaya bulanan yang lebih kecil untuk listrik dan temperatur regular.

Faktor-faktor finansial yang menentukan ukuran Pusat Data adalah sebagai berikut :

• Kuantitas biaya dapat dipecah menjadi barang konsumsi dan perangkat yang

digunakan berbasis day-to-day berdasarkan pemanfaatan server environment,

termasuk :

Server cabinets, Patch cords, Custom signage, Multimedia boxes dan patch

panels yang menjadi terminasi struktur pengkabelan, hazard tape untuk

menandai perangkat infrastruktur listrik yang digunakan secara berkala.

• Dengan biaya pegawai dan material yang meningkat secara normal berdasarkan

waktu, bisnis akan lebih mempertimbangkan membangun Pusat Data berukuran

besar karena membutuhkan biaya yang lebih sedikit dibandingkan dengan


membangun Pusat Data mulai dari ruangan berukuran kecil lalu diekspansi menjadi

berukuran besar dalam waktu beberapa tahun.

• Ukuran Pusat Data memiliki efek psikologis yang didasari oleh penataan di dalam

Pusat Data.

Kelebihan dan kekurangan perlu dipertimbangkan dalam memutuskan untuk

menyediakan Pusat Data berukuran kecil maupun besar. Secara ideal pembangunan

Pusat Data mempertimbangkan :

• Cukup besar untuk mengakomodasi kebutuhan server bagi perusahaan untuk jangka

waktu tertentu

• Meningkatkan skala ekonomi

• Namun tidak terlalu besar sehingga tidak ada uang yang terbuang untuk biaya

operasional yang besar karena terdapat porsi Pusat Data yang tidak digunakan.

9.2. Ukuran berdasarkan Jumlah Karyawan

Penentuan jumlah karyawan Pusat Data dimaksudkan untuk mendukung dan

mengalokasikan jumlah ruang lantai per personel. Metode ini dianggap paling cocok bagi

Pusat Data yang dimana dilakukan proses pembangunan server. Mesin-mesin tersebut

secara langsung dioperasikan oleh karyawan. Semakin banyak karyawan yang dibutuhkan

untuk proses produksi di masa yang akan datang maka akan makin banyak pula server

yang dibutuhkan.

Jika menggunakan metode penentuan ukuran Pusat Data berdasarkan jumlah

karyawan maka jumlah karyawan yang diperhitungkan adalah hanya karyawan yang terlibat

secara langsung dengan server dan perangkat jaringan. Pusat Data dapat mendukung

jumlah karyawan yang lebih banyak per meter persegi karena jumlah ruang lantai yang

diperuntukkan bagi fungsi-fungsi non server disediakan seminimal mungkin, baik untuk

ruangan yang berukuran besar maupun kecil. Ruang non server meliputi area perangkat

infrastruktur, seperti penanganan sirkulasi udara dan area power distribution units (PDU)

dan area untuk pemindahan perangkat seperti koridor. Area non-server yang disediakan

pada desain Pusat Data tidak berkembang secara proporsional seperti halnya

perkembangan ruangan. areas are established in the Data Center's design, they do not grow

proportionally as the rest of the room does. Tabel 9.1. memperlihatkan beberapa perkiraan

ukuran Pusat Data berdasarkan jumlah karyawan yang bekerja pada site tersebut.


Tabel 3.1. Ukuran Pusat Data Berdasarkan Jumlah Karyawan

Employees Approximate Data Center Size

Fewer than 100 10 square feet per employee

1 square meter per employee


0.5 square meter per employee





15,000 1 square foot per employee


Satu hal yang perlu diketahui bahwa ketika server telah berada di ruang

Pusat Data maka ukuran ruangan dapat diukur dengan akurat. Sebagian besar server

server memiliki konfigurasi yang sesuai dengan beberapa jenis lemari standar yang dimiliki

oleh industry server. Umumnya perangkat-perangkat juga memiliki desain yang sesuai

dengan karakteristik lemari dimana lemari tersebut dapat dimodifikasi ukurannya atau

disesuaikan bentuknya. Beberapa server memiliki kebutuhan untuk ditempatkan pada laci

yang dapat ditarik keluar dari lemari untuk melakukan kegiatan pemeliharaan atau upgrade

komponen-komponen internalnya. Ukuran dan jenis server yang digunakan pada Pusat Data

tidak hanya berpengaruh kepada kedalaman server rows, namun juga terhadap ruang antar

server row. Trend saat ini desain server lebih kecil namun lebih dalam sehingga

membutuhkan ruang lebih pada server row. Perlu diperhatikan untuk mempertimbangkan

kondisi perangkat di masa yang akan datang mungkin tidak sesuai lagi dengan desain

lingkungan server. Perangkat-perangkat tersebut membutuhkan ruang lantai yang lebih

besar dan tidak beraturan sehinggatidak sesuai dengan lemari server standar atau panel

akses yang membutuhkan clearance area untuk membuka dan melakukan operasi

pemeliharaan.

Faktor-faktor lain yang mempengaruhi pengambilan keputusan untuk menentukan

ukuran Pusat Data adalah sebagai berikut :


Locating major infrastructure components within the Data Center or elsewhere

(Power distribution units are located in the server environment, but it is possible to

place them somewhere else).

• Space required around server rows (Building codes often require a minimum of 36 or

42 inches (91.4 or 106.7 centimeters) for walkways. If you plan to give tours of the

Data Center on a regular basis, consider making the main thoroughfares).

• Structural reinforcements need to be accommodated? (If the Data Center is in a

region at risk for hurricanes, earthquakes, or terrorist attacks, the room may require

thicker walls and structural columns).

• Assuming that Data Center has a raised floor, is the entrance ramp going to be

located inside the Data Center or in a corridor leading up to it? (Alternatively, the

room can be sunken so that the surface of the floor is level with the entrance, and no

ramp is required at all)

9.3. Menentukan Bentuk dan Penempatan Pusat Data

Bujur sangkar atau bentuk rektangular menyediakan batasan yang konsisten untuk

penempatan elemen-elemen Pusat Data berukuran besar yang juga berbentuk bujur

sangkar atau rektangular.

• Abaikan bentuk kurva dan dinding yang bersudut, ceruk-ceruk kecil, dan ruang siku-

siku.

• Bentuk dan penempatan ruang menjadi isu yang harus diselesaikan apabila Pusat

Data merupakan beberapa ruang pada bangunan di lantai tertentu.

• Jika Pusat Data mencakup keseluruhan lantai maka bentuk ruang secara otomatis

tidak menjadi masalah sehingga penempatan elemen-elemen juga bisa disesuaikan.

• Kriteria ruangan yang ideal untuk penempatan Pusat Data adalah sebagai berikut:

a) Hindari area yang bersebelahan dengan kamar mandi atau dapur karena

memiliki potensi terhadap kebocoran air dan api.

b) Kamar mandi dan dapur akan menimbulkan permasalahan untuk

pemindahannya jika Pusat Data akan diperbesar di masa yang akan datang.

c) Perlu diperhitungkan posisi lokasi Pusat Data yang memiliki area pre-

determined untuk kemungkinan ekspansi ruangan.

• Jalur pangembangan ruangan Pusat Data

a) Buatlah perencanaan untuk ekspansi Pusat Data selama proses inisialisasi

desain ruangan.


b) Pilih ruang yang menjadi jalur pengembangan adalah ruang yang mudah

untuk didesain ulang dan bukan ruang yang memiliki peran kritikal untuk

proses bisnis.

c) Employee cubicles, storage rooms, dan conference rooms adalah ruangan-

ruangan yang paling baik untuk jalur pengembangan Pusat Data karena

relative lebih mudah untuk dipindahkan dan direlokasi.

d) Electrical rooms, lab spaces, dan manufacturing facilities akan menimbulkan

masalah karena sulit untuk melakukan proses relokasi dan mempengaruhi

kegiatan operasional perusahaan.

9.4. Pilihan-pilihan untuk Konsolidasi Pusat Data di Masa yang akan Datang

• Beberapa kondisi dapat menyebabkan downsizing dari server environment.

• Perusahaan mungkin memutuskan untuk mengganti standar operasi ke kota maupun

Negara lain.

• Dengan jumlah sumber daya dan proyek yang lebih kecil makan akan terjadi

pengurangan jumlah server dan ruangan yang dibutuhkan oleh Pusat Data pada

lokasi yang lama.

• Jika ingin memudahkan proses penambahan dan pengurangan ruangan maka

desain Pusat Data dibuat dengan konsep modular dan standar.

• Perlu diketahui dengan pasti bagaimana membagi Pusat Data di masa yang akan

datang jika diperlukan. Dengan demikian buatlah strategi pengaturan dan instalasi

elemen-elemen infrastruktur yang mencakup seluruh ruangan yang ada.

• Jika memungkinkan, sediakan ekstra ruangan diseputar server rows. Ruang ini

dapat dibuat menjadi dinding baru di ruang konsolidasi Pusat Data. Ekstra ruang ini

memungkinkan pembuatan koridor yang dibutuhkan dengan kemungkinan yang

sedikit untuk mengubah konstruksi bangunan untuk server rows.

Struktur akhir Pusat Data :

• Hindari jendela atau dinding transparan pada Pusat Data.

• Jendela atau dinding transparan dapat menyebabkan ruangan menjadi lebih :

a) Mudah untuk dipecahkan atau dibobol.

b) Memungkinkan pihak-pihak yang tidak berwenang untuk melihat data-data

yang bersifat sensitive.

c) Jika lokasi pada dinding bangunan eksternal memungkinkan kerusakan parah

jika terjadi badai dan angina kencang.

• Jika Pusat Data harus memiliki jendela yang menghadap keluar, maka :


a) Buat pelindung jendela dari dalam untuk menambah keamanan terhadap

resiko yang timbul akibat adanya jendela.

b) Meskipun terdapat pelindung yang menyebabkan jendela tidak dapat dibuka

namun tampilan bagian luar bangunan memberikan pemandangan yang lebih

baik..

c) Jangan mengumumkan keberadaan Pusat Data melalui jendela yang tidak

diberikan pelapis.

• Disarankan pula untuk menghindari pintu keluar dari Pusat Data yang langsung

terhubung dengan lingkungan luar bangunan.

• Untuk jendela Pusat Data yang menghadap ke bagian dalam bangunan, pastikan

bahwa lingkungan server hanya dapat dilihat jika seseorang telah melewati

beberapa akses control, seperti pintu dengan badge reader system.

9.5. Associated Data Center Support Rooms

• Beberapa ruang support dibuat lebih simple dan memiliki ruang yang cukup sehingga

memudahkan pengerjaan tugas bagi pengguna Pusat Data dan personel-personel

yang mengoperasikan server environment.

• Pusat Data dioperasikan dan diamankan sesuai dengan banyaknya ruangan yang

terhubung langsung dengan Pusat Data.

• Area-area tersebut adalah :

a) Electrical room (The main electrical equipment that supports your Data

Center).

b) Networking room/Data room (The centralized area where all structured data

cabling for the site).

c) Loading dock (Here equipments can be easily received and transported to

either a storage area or build room).

d) Build room/fitup room (For system administrators and network engineers to

unpack, set up, and pre-configure equipment that is ultimately bound for the

Data Center)

e) Storage room (Storing Data Center–related materials for longer periods of

time).

f) Operations command center/ control room (Workspace where employees

remotely monitor Data Center servers)

g) Backup room (workspace for support personnel who perform and monitor

backups for the servers in the Data Center).


h) Media storage area (for the storage of magnetic, optical, or whatever other

media is employed to regularly back up).

i) Vendor service areas (for vendors to do their significant amount of work in

your Data Center).


Daftar Pustaka






[5] Dr. Natheer Khasawneh, Rafat A. Dasan, Designing a Scalable Network Infrastructure, 2012

MODUL PERKULIAHAN

Teknologi

Pusat Data

Desain Infrastruktur Pusat Data



10 87035 Tim Dosen

Abstract Kompetensi






10. Designing Scalable Network Infrastructure

This chapter will cover…

• DC's structured cabling and outline the importance of a well-organized physical

hierarchy.

• Explain the differences between common cabling media, suggests which are most

appropriate in various scenarios, and presents best practices for installation and

testing.

Topics to be covered :

Importance of the Physical Network

Cabling Hierarchy Cable Characteristics

Cabling CostsStorage Area Networks (SANs)

Determining Connectivity Requirements

Network Redundancy Networking RoomCommon Termination Options

Building‐to‐Building Connectivity

Recommended Installation Practices

Testing and Verifying Structured Cabling

Wire Management Common Problems


10.1. Importance of the Physical Network

• A DC's usability is greatly affected by the following:

• Cabling media choices

• How many connections are provided

• How cable terminations are organized

• DC's physical cabling network Design Tips:

• Build the entire structured cabling system during initial construction - Running

cabling to all cabinet locations during initial construction makes the room

easier to manage and avoids subjecting servers to potential downtime later

when additional cabling is run. An up-front installation is also ultimately less

expensive than adding cabling piecemeal since labor costs invariably rise

over time.

• Use shorter cable runs whenever possible - Shorter cables are less

expensive and provide better performance

• Choose the right cabling media for the right connection

10.2. Cabling Hierarchy

DC's physical network layout approaches:

• Approach 1 (Direct-Connect Cabling Hierarchy) :

Structured cable runs routed directly to each server cabinet location - This works

moderately well in a smaller server environment, say a room with fewer than 25

server cabinet locations.


Approach 2 (Distributed Cabling Hierarchy):

A network substation established at strategic locations in the DC and then cable from the

network row (also called Room distributor, Special distribution framework, Home row, Main

street and Network hub) to the server cabinet locations by way of the substation.

Approach 2 benefits & Challenges :

• Benefits :

a) Keep structured cabling better organized

b) Provide a level of distribution and redundancy for the DC network.

c) By installing a highly available network device into each substation instead of

consolidating them within the network row, each row of servers can be

supported by a different networking device rather than having them all

connect to one or two in the network row.

d) Limits the scope of downtime - if an infrastructure problem arises at one

cabinet location, you can immediately relocate servers to another row

supported by identical infrastructure and networking devices.

e) Using networking devices at each server row also enables server connections

to be aggregated and cable runs back to the network row to be greatly

reduced. Fewer cable runs can, in turn, lead to improved airflow below the

raised floor.


• Challenges:

a) Data connections must pass through an additional patching field at the

network substation. Every additional connection point along a cable run

causes a slight degradation in the signal. So, passing through fewer

termination points generally means better performance

b) Network substations in a DC also occupy floor space that can otherwise be

used as server cabinet locations.

c) The more network substations you include in a dc design, the more

networking equipment you must purchase.

10.3. Cable Characteristics

Cabling media types :

• Copper

• Fiber


• The speed at which data can travel across a cable is measured in kilobits per second

(Kbps), megabits per second (Mbps), or gigabits per second (Gbps).

• The capacity of information that a cable can carry, its bandwidth or frequency, is

measured in megahertz (MHz).

• The water pipe example. A larger pipe, enabling a greater volume of water to pass

through, equates to greater bandwidth (MHz). More water pressure equates to higher

speed (Mbps).

10.3.1. Copper Cabling

• Copper is a reliable medium for transmitting information over shorter distances; its

performance is only guaranteed up to 109.4 yards (100 meters) between devices.

• Copper cables come in two configurations:

a) Solid cables— Provide better performance and are less susceptible to

interference, making them the preferred choice for use in a server

environment.

b) Stranded cables— More flexible and less expensive, and typically only used

in patch cord construction.

• TIA is the Telecommunications Industry Association; EIA is the Electronics Industries

Alliance. Both are trade organizations that develop industry technology standards for

electronics, telecommunications, and information technology equipment.

Consider TIA/EIA 568 and its addendums your bible for recommended DC

cabling practices. Installation practices, performance standards, and testing

procedures are all covered by it.

Cat 6 Patch Cord


Table 10.1. Cable Characteristic

Category Type Frequency Bandwidth

Applications Notes

Cat1 0.4 MHz Telephone and modem lines

Not described in EIA/TIA recommmendations. Unsuitable for modern systems.[5]

Cat2 ? MHz Older terminal systems, e.g. IBM 3270

Not described in EIA/TIA recommmendations. Unsuitable for modern systems.[5]

Cat3 UTP[6] 16MHz[6] 10BASE-T and 100BASE-T4 Ethernet[6]

Described in EIA/TIA-568. Unsuitable for speeds above 16 Mbit/s. Now mainly for telephone cables[6]

Cat4 UTP[6] 20MHz[6] 16 Mbit/s[6] Token Ring

Not commonly used[6]

Cat5 UTP[6] 100MHz[6] 100BASE-TX & 1000BASE-T Ethernet[6]

Common in most current LANs[6]

Cat5e UTP[6] 100MHz[6] 100BASE-TX & 1000BASE-T Ethernet[6]

Enhanced Cat5. Same construction as Cat5, but with better testing standards.

Cat6 UTP[6] 250MHz[6] 1000BASE-T Ethernet

Most commonly installed cable in Finland according to the 2002 standard. SFS-EN 50173-1

Cat6e

250MHz (500MHz according to some)

Not a standard; a cable maker's own label.

Cat6a

500MHz

10GBASE-T Ethernet

ISO/IEC 11801:2002 Amendment 2.

Cat7 S/FTP[6] 600MHz[6]

Telephone, CCTV, 1000BASE-TX in the same cable. 10GBASE-T Ethernet.

Four pairs, U/FTP (shielded pairs). Standard under development.

Cat7a 1000MHz

Telephone, CATV, 1000BASE-TX in the same cable. 10GBASE-T Ethernet.

Four pairs, S/FTP (shielded pairs, braid-screened cable). Standard under development.

Cat8 1200MHz Under development, no applications yet.

Four pairs, S/FTP (shielded pairs, braid-screened cable). Standard under development.


10.3.2. Fiber-Optic Cable:

Components of a fiber optic cable :

a) The core, is a hair-thin strand of glass capable of carrying light.

b) Cladding a thin layer of slightly purer glass, that contains and refracts that light.

c) Coating of plastic to protect them from dust or scratches.

d) Strengthening fibers are then added to protect the core during installation.

e) Jacket is wrapping all in plastic or other protective substance

Fiber cabling has several advantages over copper:

a) Fiber cabling can handle connections over a much greater distance than copper

cabling, 50 miles (80.5 kilometers) or more in some configurations.

b) Fiber provides faster connection speeds.

c) Fiber isn't prone to electrical interference or vibration.

d) Fiber is thinner and lighter weight, so more cabling can fit in to the same size bundle

or limited spaces.

e) Signal loss over distance is less along optical fiber than copper wire.

Fiber Cables Types:

a) Multimode Fiber

Multimode fiber is commonly used to provide connectivity over moderate distances,

such as those in most DC environments or among rooms within a single building. A

light-emitting diode (LED) is its standard light source. The term multimode refers to

the several rays of light that proceed down the fiber.

b) Single mode Fiber

Single mode fiber is used for the longest distances, such as among buildings on a

large campus or between sites. It has a smaller core than multimode fiber, and a

laser is its standard light source. It also has the highest bandwidth.


10.4. Cabling Costs

• Copper is generally the less-expensive solution over shorter distances, say the

length of your DC's server rows, while fiber is less expensive for longer distances

such as connections among buildings on a campus. That's because the copper

cabling material itself is more expensive than fiber, but the electronic components

used in the physical network—namely the network interface cards in each server—

are more expensive for fiber than copper. Installations with long cable runs can offset

the higher electronics costs, not to mention take full advantage of fiber's greater

performance capabilities.

10.5. Storage Area Networks (SANs)

A growing number of server environments now incorporate a storage area network

(SAN) into their design. A SAN enables data from different servers to be transmitted

over a dedicated network and stored, as needed, on various storage devices.

Without a SAN, a server must be cabled directly to its own storage unit. With a SAN,

any server in the network can potentially connect to any storage device in the

network. This enables greater management of storage resources and, because data

isn't residing on the servers themselves, frees up their processing abilities for other

tasks.

10.6. Determining Connectivity Requirements

• If you organize equipment in your DC by type of server, then research what

connectivity each server requires and equip accordingly the corresponding rows

where you plan to install them.

a) This approach is simple when a server environment first comes online, but

can cause headaches in the future. It creates different levels of infrastructure

in the DC and locks in where equipment must be placed in the room. If you

fail to accurately predict how many of a given server your DC is going to host

or if technology changes, you must periodically retrofit portions of the DC to

keep up.

b) If you organize equipment in your DC by function or work group, then

choose a level of connectivity that can accommodate most servers and


combinations of devices that might be grouped together in a server cabinet.

Equip all DC cabinet locations with this amount of cabling.

c) This might seem a less precise approach because you are designing to a

theoretical average rather than specific equipment. It is a superior design,

though, because it leads to a uniform amount of infrastructure rather than to

peaks and valleys. Because all server rows are identically equipped and the

room is organized by function rather than form, servers with high and low

connectivity needs can be mixed together so as not to exceed the amount of

cabling provided at any single server cabinet location.

10.7. Network Redundancy

As long as you provide abundant structured cabling throughout the Data Center, you

increase redundancy as much as you want by simply installing more networking

devices at the network row and network substations. If you want to provide a

minimum level of redundancy over the entire Data Center, install a second set of

networking devices in the network row and patch to key components at the network

substations. If you want to provide an even greater level of redundancy, double the

networking devices at each network substation.

10.8. Networking Room

The networking room contains one or more rows of cabinets to house network

devices and patch fields. These rows are often configured similarly to the Data

Center's network row. Connections here, however, are to other rooms—the Data

Center, labs with networks, distribution rooms with cabling for office computers—

rather than to server rows.

10.9. Common Termination Options

• Fiber housings and copper patch panels are used for terminating structured cabling

directly into cabinets.

• Copper Cabling Terminators

a) Data Center copper cabling typically terminates into connectors and jacks

known as RJ-45s

b) Fiber Cabling Terminators

c) Subscription Channel (SC) jack

d) Mechanical Transfer Registered Jack (MT-RJ)

e) Lucent Connector (LC) jack


• Color-Coding Cabling Materials

a) Consider using different colors of cabling and components to help illustrate

how your Data Center is organized

b) Building-to-Building Connectivity

• A star-and-ring topology, which provides redundant cabling to each building, is the

industry standard configuration for building-to-building connectivity. You always want

two different cabling paths into a building, for redundancy. The paths should be at

least 50 feet (15.2 meters) apart, and ideally should be on opposite sides of a

building.

10.10. Recommended Installation Practices

• General Installation

a) Make sure that all cabling installations are done in a professional manner and

comply with applicable building codes for the region where the Data Center is

constructed.

• Bundling Structured Cabling

a) The structured cabling in your Data Center should be gathered into bundles

and organized by destination

• Minimum Bend Radius

a) Copper— A TIA test that calls for Category 5 cabling to withstand a 1-inch

(2.5- centimeter) bend radius under certain conditions

b) Fiber— A bend radius that is at least 10 times the diameter of the cable,

which typically works out to somewhere between 1.2 and 2 inches (3 and 5.1

centimeters).

• Reverse Fiber Positioning

a) Have the cabling contractor flip the strand positions for each connector

between the networking room and Data Center network row, among network

rows and each network substation, and between the network substation and

each server cabinet location. This practice, known as reverse fiber

positioning, enables you to standardize on one straight-through patch cord for

all connecting cords on both ends of the system.

b) Recommended Installation Practices – Cont.

10.11. Labeling the Structured Cabling System

• Cabinet Installations


a) First, secure the network cabinets to your Data Center floor, by running a

threaded rod down to the cement and bolting each cabinet at all four corners.

b) Second, route structured cabling down the sides of the cabinet. You want to

stay within the frame of the cabinet while still leaving as much internal space

open for the installation of networking devices as possible.

• installation of several horizontal guide rods into each network cabinet

with cable bundles secured to them

• Testing and Verifying Structured Cabling

• Although testing requirements differ between copper and fiber cabling, there are

certain procedures that you want contractors to follow for both media, including the

following:

a) Provide documentation on what testing procedures and equipment are being

used.

b) Perform tests on the entire system cabling, not just individual components.

c) Provide test results in both hardcopy and computer-readable format.

• Wire Management

a) A good rule of thumb is wire management that is at least as big as any copper

patch panels and half as big as any fiber housings that it is intended to guide

cabling to. If you have a copper patch panel that occupies 2U of cabinet

space, make sure that there is a total of 2U of wire management adjacent to

it. If the jacks that those copper cables plug in to need that much space, it is a

safe bet that the cables themselves need at least that much room. Fiber

cables are thinner than the ports they plug in to, which is why the ratio is cut

in half for them.

10.12. Common Problems

• Structured cabling is routed sloppily in the network cabinets

• Incorrect structured cabling is ordered and installed

• Strand counts are mistaken as port counts or vice-versa (2 strands = 1 port)

• Labeling of connections is incomplete or unclear

• Multimedia boxes aren't fully assembled


Summary • There are two approaches to laying out a Data Center's structured cabling. One is

cables directly connected from a network row to server cabinet locations. This can

work in small server environments but is difficult to manage and maintain in larger

ones. The other is cables run from a network row to a substation at the end of each

server row. This is more manageable, shortens the length of cable runs, and adds

redundancy to the network.

• Copper and fiber-optic cabling are used to provide Data Center connectivity.

• Copper is used for shorter connections, up to 109.4 yards (100 meters). Copper

cabling and components are rated by categories, and Data Center cabling

traditionally falls into Category 5, 5E, or 6.

• Fiber is used for longer connections, up to several miles.

• Copper cabling terminates into RJ-45 connectors and jacks while fiber cabling

terminates into SC, MT-RJ, or LC connectors and jacks.

• Have cabling contractors test cabling materials once they are installed to ensure that

they meet expected standards.


Daftar Pustaka






[5] Dr. Natheer Khasawneh, Rafat A. Dasan, Designing a Scalable Network Infrastructure, 2012

MODUL PERKULIAHAN

Teknologi

Pusat Data

Sistem Pendinginan Pusat Data



11 87035 Tim Dosen

Abstract Kompetensi






Cooling Requirements

Layout, Cabinets, and Cooling

Fire Suppression

Common Problems

11. Air Conditioner Handler – Keeping It Cool

This chapter will cover :

• The features of a Data Center's environmental control and protection

systems—cooling and fire suppression

Topics to be covered :


11.1. Cooling Requirements

• The environmental controls within a building that regulate temperatures and

air circulation are referred to, collectively, as HVAC—heating, ventilation, and

air conditioning.

• HVAC infrastructure has three jobs to do in a Data Center:

a) Keep temperatures low

b) Keep them constant

c) Diffuse hot spots created by clusters of equipment

d) Server environments are typically maintained somewhere between 65

and 75° Fahrenheit (18.3 and 23.9° Celsius)

• There's a rule of thumb among electronics manufacturers that for every 18°

Fahrenheit (10° Celsius) decrease in temperature doubles a device's reliability

• Chilled Liquid Cooling System :

a) Air handlers: circulate air within the Data Center, drawing in warm air

from the space between the floor and ceiling and discharging cold air

into the room's plenum. Air is cooled within the handler by passing over

coils containing chilled liquid and then expelled into the Data Center.

b) Chillers: do the work of keeping the air handler coils cold. They contain

three components—an evaporator, compressor, and condenser. The

evaporator transforms liquid refrigerant into gas and in the process

chills the water that circulates to and from the air handlers. The

compressor draws in this gas, changing it into high-pressure, high-

temperature vapor that can be condensed easily. The condenser

transforms this vapor back into liquid, discharging heat, and then

returns the liquid refrigerant back to the evaporator.

c) Cooling towers: The processes that occur within the chiller generate a

significant amount of heat. It is the job of the cooling tower to dispose

of this heat and keep the chiller cool. Fans within the cooling tower

draw air across a series of filters, which cools the water inside, similar

to how the air handler functions.


Fig. 11.1. DC Cooling Process

• House Air: if you are constructing a very small server environment—say, one

with just a few cabinets—it might be possible to cool the room using the same

air conditioning infrastructure that cools other spaces within the building. This

is known as house air.

• Makeup Air: Just as makeup water must be added as part of the chiller

process to compensate for water that is lost to evaporation, so too must

makeup air be supplied into the Data Center. Makeup air is necessary to

prevent the server environment from becoming depressurized. Makeup air is

drawn from the outside and should be filtered to prevent contaminants from

entering the Data Center.


• Cooling Quantities and Temperature Ranges

a) A ton of cooling— This term represents the amount of heat involved in

melting one ton—2000 pounds—of ice in a 24-hour period. Data

Center air handlers generally come in 20- and 30-ton capacities.

b) BTUs— Cooling units are generally rated in British Thermal Units. This

term refers to the amount of heat needed to raise the temperature of 1

pound of water by 1° Fahrenheit (.56° Celsius). One ton of cooling

equals 12,000 BTUs.

c) Watts per square foot—is watts per square foot or watts per square

meter depending. This refers to how much energy is used in the Data

Center. It is relevant to cooling because energy produces heat. So,

when someone says they want 100 watts per square foot of cooling,

they are asking for enough cooling to offset that amount of energy

usage in that space. One watt equals 3.41 BTUs.

Watts/sq m BTUs/sq m

DC size (sq m)

Total BTUs

Tons of cooling

Number of air handlers

600 2046 1000 2,046,000 170.5 6–9 800 2728 1000 2,728,000 227.3 8–12 1000 3410 1000 3,410,000 284.2 10–15 1250 4262.5 1000 4,262,500 354.4 12–18 1500 5115 1000 5,115,000 426.3 14–22 1750 5967.5 1000 5,967,500 497.3 17–25 2000 6820 1000 6,820,000 568.3 19–29

• Redundancy in Your Cooling Infrastructure :

a) At a minimum, provide at least one more air handler in your server

environment than is required to meet its cooling needs

b) Having a spare chiller and at least one spare air handler provides your

Data Center with N+1 cooling coverage

c) Providing an additional cooling tower with each chiller.

• Cooling Distribution and Air Pressure:

a) The level of air pressure in your Data Center is called its static

pressure. This measurement, expressed in inches or centimeters of

water column or water gauge, refers to the resistance of air as it is


pushed in to the room. Data Centers are typically designed to have a

static pressure between .2 and .5 in. wc. (.51 and 1.3 cm. wc.).

b) To maintain air pressure in the Data Center, properly seal all walls and

doors and carefully manage any openings in the plenum—either the

raised floor or space above the false ceiling, depending upon your

room's design. Fully open perforated floor tiles at cabinet locations that

are packed with equipment and close them near locations that aren't.

Also cover tile cutouts to prevent air from escaping.

• Humidity

a) Humidity is the amount of water vapor in the air

b) Adding or removing moisture from the air can be done by way of

properly equipped air handlers or through the use of separate

humidification units.

c) Aim for a relative humidity level in the Data Center of somewhere

between 45 and 55 percent.

11.2. Layout, Cabinets, and Cooling

• The server rows and different types of floor tiles—as well as what types of

cabinets you deploy can have a significant effect upon how air circulates and

where cooling is directed.

a) Space: evenly distribute equipment among your server rows, mixing

low-profile servers with larger ones and hotter devices with cooler

ones. This can help reduce the formation of hot spots.

b) Positioning Air Handlers: Keep the plenum space immediately in

front of the air handlers free of obstructions, so that air circulation is not

disrupted.

• Layout, Cabinets, and Cooling – Cont.

c) Hot and Cold Aisles: Design DC with heat sources occurring in

predictable locations. Cooling can then be more easily directed to deal

with them. This is most often done by creating what are called hot and

cold aisles.

• To do this, arrange the Data Center as follows:


i. Face consecutive server rows in alternating directions.

The front of each row faces the front of another, and the

backs of each row face one another.

ii. Place perforated floor tiles in front of each server cabinet

location, opening their adjustable dampers so that air

flows into this aisle.

iii. Install ducting in the ceiling than begins with a vent above

the aisle behind each server row and connects back to

the air handler's intake.

• Cabinet Design:

a) The most obvious approach to dealing with servers that generate

tremendous heat is fans built directly into the cabinets that house them.

Cabinet fans can be used to draw cooler room air into a cabinet or to

expel warmer cabinet air out, or both. Some cabinets even contain

variable flow fans linked to their own temperature sensors—the amount

of cooling applied to the servers within the cabinet varies as needed.

b) Another option is use of open cabinets, that is cabinets without any

door, wall, top, or bottom panels. This is a potential plus, although the


same lack of doors and panels also means that server exhaust can't be

channeled as easily into hot and cold aisles.

c) Another approach is use of liquid-cooled cabinets. Though their

specific operations can vary, these cabinets generally draw server

exhaust from the back of the cabinet across a chilled coil or cooling

module and then recycle the air back to the front of the servers to cool

them.

11.3. Fire Suppression

• Suppression Materials:

a) Inergen or IG-451— An inert gas composed of nitrogen (52 percent),

argon (40 percent), and carbon dioxide (8 percent). Inergen removes

oxygen from the air so that combustion can't occur. Inergen is a

preferred suppressant in many European countries and is considered

to have no environmental risk due to ozone depletion or global

warming.

b) Argonite or IG-55— An inert gas composed of argon (50 percent) and

nitrogen (50 percent). Argonite reduces the oxygen content of the air. It

is considered to have no environmental risk due to ozone depletion or

global warming.

c) FM-200 and HFC-227— Made by different manufacturers, but both

consisting of heptafluoropropane. Used in server environments around

the world, particularly in the United States, but prohibited in some

European countries due to its potential contribution to global warming.

FM-200 and HFC-227 are not considered toxic, but might break down

under intense heat and produce hydroflouric acid, which is toxic.

d) FE13 or HFC-23— Made of trifluromethane and originally developed as

a chemical refrigerant, it absorbs heat from a fire until combustion can

no longer occur. As with FM-200/HFC-227, this has global warming

potential and, though non-toxic itself, can produce toxic hydroflouric

acid as a byproduct.

• Sprinklers:


a) Fire sprinklers are a system of pipes designed to discharge water in

specific areas where intense heat, presumably from a fire, is detected.

Each sprinkler head contains either a liquid-filled glass bulb or a solder

link that bursts at a certain temperature, causing water to be released.

b) There are multiple types of fire sprinkler systems. A so-called wet

system keeps pressurized water in the pipes at all times, while a dry

system uses compressed air to keep water out of the pipes and behind

control valves until a fire condition exists.

c) Install a dry or pre-action system into your server environment. This

reduces the risk of water being accidentally spilled into the room. If a

sprinkler pipe in the Data Center is somehow damaged, there is no

liquid to spill out of a dry or pre-action system.

• Manual Controls: Although sprinklers are activated only by intense heat,

gaseous fire suppression systems typically include manual controls as well.

These controls consist of two push-buttons—one button resets the automatic

countdown-to-activation that occurs as fire suppressant is prepared to

discharge, and the other button bypasses the countdown and triggers an

immediate discharge. The automatic countdown typically lasts 30 seconds.

• Design Details: Whatever combination of fire suppression infrastructure you

install in your Data Center, coordinate the design with the installer to make

sure that the system not only provides coverage throughout the entire server

environment but also strategically places fire suppression infrastructure

components.

• Air Sampling and Smoke Detection

a) The most effective detection systems are those that continuously

sample the air. In these devices, air is drawn from the target area—in

this case the server environment—by pipes, to a central unit that scans

the sample with a xenon lamp.

b) Be aware that these air sampling systems are much more sensitive

that conventional smoke detectors—by a factor of 1000 according to

some manufacturers. Due to this high sensitivity, adopt the following

practices for your server environment to avoid false alarms:


• Prohibit cardboard and other sources of dirt within the Data

Center. Although air sampling systems include filters designed

to screen out dirt particles, they are not infallible.

• Prohibit smoking or the use of soldering equipment in the Data

Center, or in close proximity to it.

• Shut off the air sampling system whenever major construction is

performed in the Data Center, or in close proximity. If a lab is

being built in a space adjacent to the Data Center, for instance,

it is possible for particles to be blown or tracked in to the room.

• Fire Alarms: Regional fire and building codes are likely to spell out the proper

deployment of fire alarms at your building site, including within your Data

Center. In addition to those requirements, make sure that fire-related audio

alarms are loud enough to be heard in the Data Center.

• In addition to room-wide fire suppression systems, install portable fire

extinguishers throughout the Data Center.

a) There are five classes of fire extinguishers—each is intended to

quench a different type of fire:

• Class A is for basic fires involving wood or paper.

• Class B is for fires involving inflammable liquids such as

gasoline or oil.

• Class C is for electrical fires.

• Class D is for inflammable metals.

• Class K is for cooking oil and grease fires.

b) Suppression materials used by these extinguishers include:

• Water (Class A)

• Chemical foam (Class A and B)

• Carbon dioxide (Class B and C)

• Dry foam (Class B and C)

• Dry powder (Class D)

• Wet chemical (Class K)

• Dry chemical (multipurpose)

c) Class C fire extinguishers are most appropriate for use in a Data

Center.


11.4. Common Problems

• Perforated tiles are indiscriminately left open or closed:

a) Despite the importance of floor tiles to cooling a Data Center, little

thought is usually given to these tiles after a contractor first installs the

raised floor system. Their adjustable plates are simply left in the

position in which they arrive at the site. This can defeat the design of

the Data Center's cooling infrastructure.

• Chilled water pipes are inadequately insulated


Summary

• A chilled liquid system is most commonly used to provide Data Center

cooling. Air handlers circulate air in the server environment. An external chiller

keeps the coils cold by changing refrigerant to gas, and then returns the vapor

back to liquid so that the process can be repeated. A cooling tower uses

similar evaporation cooling to then keep the chiller cool, replacing any

evaporated water by way of a municipal water supply.

• Provide redundancy within your cooling system by installing at least one spare

air handler to provide full cooling coverage during maintenance or a unit

failure and a second chiller and cooling tower to avoid having a single point of

failure.

• Maintain air pressure in the Data Center so that the cooling infrastructure

functions properly and efficiently.

• Control the relative humidity within your Data Center to prevent corrosion from

too much moisture in the air or static from too little.

• Enclosed cabinets containing fans, open cabinets that enable server exhaust

to escape, and liquid-cooled cabinets can all be used to improve spot cooling

in the Data Center.

• Install a comprehensive fire suppression system in your Data Center to

protect against fire.

• Equip the Data Center with an air sampling system to detect combustion as

early as possible.


Daftar Pustaka






[5] Dr. Natheer Khasawneh, Rafat A. Dasan, Keeping It Cool, 2012

MODUL PERKULIAHAN

Teknologi

Pusat Data

Data Center Site Infrastructure Tier Standard: Topology



12 87035 Tim Dosen

Abstract Kompetensi

Modul perkuliahan ini berisi materi tentang elemen-elemen infrastruktur Pusat Data, peran setiap elemen dalam mendukung aktifitas bisnis, system penyimpanan, dan Database Management System





Introduction

The object of the institute tier standard: topology is to comparing the

functionality, capacity, and expected availability (or performance) of a

particular site infrastructure design topology against other sites, or for

comparing a group of sites.

Describes criteria to differentiate four classifications of site infrastructure

topology based on increasing levels of redundant capacity components and

distribution paths.

Focuses on the definitions of the four tiers and the performance confirmation

tests for determining compliance to the definitions.

Introduction

The Tier Classifications created to consistently describe the site-level

infrastructure required to sustain data center operations.

Data centers are dependent upon the successful and integrated operation of

at least 16 separate site infrastructure subsystems.

Every subsystem and system must be consistently deployed with the same

site uptime objective to satisfy the distinctive Tier requirements

Introduction

The tier topology rating for an entire site is constrained by the rating of the

weakest subsystem that will impact site operation.

The purpose of this standard is to equip design professionals, data center

operators, and non-technical managers with an objective and effective means

for identifying the anticipated performance of different data center site

infrastructure design topologies.

Site Infrastructure Tier Standards


12.1. Tier I: Basic Site Infrastructure

The fundamental requirement

A Tier I basic data center has non-redundant capacity components and a

single, non-redundant distribution path serving the computer equipment.

The performance confirmation tests

There is sufficient capacity to meet the needs of the site.

Planned work will require most or all of the site infrastructure systems to be

shut down affecting computer equipment, systems, and end users.

The operational impacts

The site is susceptible to disruption from both planned and unplanned

activities. Operation (Human) errors of site infrastructure components will

cause a data center disruption.

An unplanned outage or failure of any capacity system, capacity component,

or distribution element will impact the computer equipment.

The site infrastructure must be completely shut down on an annual basis to

safely perform necessary preventive maintenance and repair work.

Urgent situations may require more frequent shutdowns.

Failure to regularly perform maintenance significantly increases the risk of

unplanned disruption as well as the severity of the consequential failure.

Tier I:

Basic Site Infrastructure

Tier II: Redundant Site Infrastructure

Capacity Components

Tier III: Concurrently Maintainable

Site Infrastructure

Tier IV:

Fault TolerantSite

Infrastructure


Requirements :

Single non-redundant distribution path serving the IT equipment

Non-redundant capacity components

Basic site infrastructure guaranteeing 99.671% availability

12.2. Tier II: Redundant Site Infrastructure Capacity Components

The fundamental requirement

A Tier II data center has redundant capacity components and a single, non-

redundant distribution path serving the computer equipment.


Redundant capacity components can be removed from service on a planned

basis without causing any of the computer equipment to be shut down.

Removing distribution paths from service for maintenance or other activity

requires shutdown of computer equipment.


The site is susceptible to disruption from both planned activities and

unplanned events. Operation (Human) errors of site infrastructure

components may cause a data center disruption.

An unplanned capacity component failure, outage or failure of any capacity

system or distribution element will impact the computer equipment.

The site infrastructure must be completely shut down on an annual basis to

safely perform preventive maintenance and repair work.

Urgent situations may require more frequent shutdowns.

Failure to regularly perform maintenance significantly increases the risk of

unplanned disruption as well as the severity of the consequential failure.

Requirements

Fulfils all Tier 1 requirements

Redundant site infrastructure capacity components guaranteeing 99.741%

availability


12.3. Tier III: Concurrently Maintainable Site Infrastructure

The fundamental requirements

A Concurrently Maintainable data center has redundant capacity components

and multiple independent distribution paths serving the computer equipment.

Only one distribution path is required to serve the computer equipment at any

time.

All IT equipment is dual-powered and installed properly to be compatible with

the topology of the site’s architecture. Transfer devices, such as point-of-use

switches, must be incorporated for computer equipment that does not meet

this specification.

.


Each and every capacity component and element in the distribution paths can

be removed from service on a planned basis without impacting any of the

computer equipment.

There is sufficient permanently installed capacity to meet the needs of the site

when redundant components are removed from service for any reason.


The site is susceptible to disruption from unplanned activities. Operation

errors of site infrastructure components may cause a computer disruption.

An unplanned outage or failure of any capacity system will impact the

computer equipment.

An unplanned outage or failure of a capacity component or distribution

element may impact the computer equipment.

Planned site infrastructure maintenance can be performed by using the

redundant capacity components and distribution paths to safely work on the

remaining equipment.

During maintenance activities, the risk of disruption may be elevated.

Requirements

Fulfils all Tier 1 and Tier 2 requirements

Multiple independent distribution paths serving the IT equipment


All IT equipment must be dual-powered and fully compatible with the topology

of a site’s architecture

Concurrently maintainable site infrastructure guaranteeing 99.982%

availability

12.4. Tier IV: Fault Tolerant Site Infrastructure

The fundamental requirements

A Fault Tolerant data center has multiple, independent, physically isolated

systems that provide redundant capacity components and multiple,

independent, diverse, active distribution paths simultaneously serving the

computer equipment. The redundant capacity components and diverse

distribution paths shall be configured such that “N” capacity is providing power

and cooling to the computer equipment after any infrastructure failure.

All IT equipment is dual powered and installed properly to be compatible with

the topology of the site’s architecture. Transfer devices, such as point-of-use

switches, must be incorporated for computer equipment that does not meet

this specification.

Complementary systems and distribution paths must be physically isolated

from one another (compartmentalized) to prevent any single event from

simultaneously impacting both systems or distribution paths.

Continuous Cooling is required.


A single failure of any capacity system, capacity component, or distribution

element will not impact the computer equipment.

The system itself automatically responds (‘self heals’) to a failure to prevent

further impact to the site


The site is not susceptible to disruption from a single unplanned event.

The site is not susceptible to disruption from any planned work activities.


Each and every capacity component and element in the distribution paths can

be removed from service on planned basis without impacting any of the

computer equipment.

There is sufficient capacity to meet the needs of the site when redundant

components or distribution paths are removed from service for any reason.

The site infrastructure maintenance can be performed by using the redundant

capacity components and distribution paths to safely work on the remaining

equipment.

During maintenance activity where redundant capacity components or a

distribution path shut down, the computer equipment is exposed to an

increased risk of disruption in the event a failure occurs on the remaining

path. This maintenance configuration does not defeat the Tier rating achieved

in normal operations.

Operation of the fire alarm, fire suppression, or the emergency power off

(EPO) feature may cause a data center disruption.

Requirements

Fulfils all Tier 1, Tier 2, and Tier 3 requirements

All cooling equipment is independently dual-powered, including chillers and

Heating, Ventilating and Air Conditioning (HVAC) systems

Fault tolerant site infrastructure with electrical power storage and distribution

facilities guaranteeing 99.995% availability

12.5. Engine-Generator Systems

Tier III and IV engine-generator systems are considered the primary power

source for the data center.

Site on Engine-Generator Power

A Tier III or IV engine-generator system, along with its power paths and other

supporting elements, shall meet the Concurrently Maintainable and/or Fault

Tolerant performance confirmation tests while they are carrying the site on

engine-generator power.

Engine-Generator Systems


Manufactures’ Run Time Limitation

Engine generators for Tier III and IV sites shall not have a limitation on

consecutive hours of operation when loaded to “N” demand. Engine

generators that have a limit on consecutive hours of operation at “N” demand

are appropriate for Tier I or II.

Regulatory Run Time Limitation

Engine-generator systems often have an annual regulatory limit on operating

hours driven by emissions. These environmental limits do not impact the

consecutive hours of operation constraint established in this section.

Ambient Temperature Design Points

Extreme Annual Design Conditions

The capacity of all equipment that rejects heat to the atmosphere shall be

determined at the Extreme Annual Design Conditions that best represents the

data center location in the most recent edition of the ASHRAE Handbook

Fundamentals.

Computer Room Set points

The capacity for computer room cooling equipment shall be determined at the

return air temperature, and relative humidity established by the owner for

steady state data center operations.


Tier Requirements Summary


Daftar Pustaka







MODUL PERKULIAHAN

Teknologi

Pusat Data

Sistem Infrastruktur Pusat Data



13 87035 Tim Dosen

Abstract Kompetensi






Data Center Infrastructure

Upon completion of this module, you will be able to:

• List the five core elements of a Data Center infrastructure.

• Describe the role of each element in supporting business activities.

• Describe the requirements of storage systems for optimally supporting

business activities.

• Describe the challenges and activities in managing the storage systems of a

data center.

13.1. The Core Elements

• Applications

• Databases – Database Management System (DBMS) and the physical and

logical storage of data

• Servers/Operating Systems

• Networks

• Storage Arrays

• An Example

Consider an order processing system consisting of:

• Application for order entry.

• Database Management System (DBMS) to store customer and product

information.

• Server/Operating System on which the Application and Database programs

are run.

Local Area Network

Storage Area Network

Storage Array

Client

Server

Application User Interface

Database


• Networks that provide

– Connectivity between Clients and the Application/Database Server

– Connectivity between the Server and the Storage system.

• Storage Array.

An Example Closer Look

1. A customer order is entered via the Application User Interface on a client

A customer order is entered via the Application User Interface, typically from a

Client machine on the order processing personnel’s desk.

An Application accesses the Database to update the relevant information –

Customer name/address/payment method, products ordered, quantity ordered

etc.

2. The client accesses the Server over a Local Area Network.

A customer order is entered via the Application User Interface, typically from a

Client machine on the order processing personnel’s desk.

3. A DBMS uses the operating system on the server to read and write this data

to the physical location on a disk.

4. A Network provides the communication link between the Client and the

server, and transports the read/write commands and data between the Server

and the Storage Array.

5. A Storage Array receives the read/write commands and data from the Server

and performs the necessary operations to store the data on physical disks.

Local Area Network

Storage Area Network

Storage Array

Client

Server

Application User Interface

Database


13.2. Optimal Order Processing

• The Application should be optimized for fast interaction with the DBMS.

• The tables in the Database should be constructed with care so that the

number of read/write operations can be minimized.

• The Server should have sufficient CPU and memory resources to satisfy

Application and DBMS needs.

• The Networks should provide fast communication between Client and Server,

as well as Server and Storage Array.

• The Storage Array should service the read/write requests from the Server for

optimal performance

If any one of the five elements is not available, the order entry process cannot be

completed. For example, if the data is not available due to a disk failure, the order

cannot be completed. The speed with which the order entry process can be

completed depends on optimizing each of the five elements.

13.3. A Final Look at Data Access

When the DBMS receives a request from the Application:

• It first searches the Server memory. If data is found there, the operation takes,

perhaps, a millisecond.

• If not, it then uses the Operating System to request the data from the Storage

Array.

• Dedicated high speed networks transport this request to the Storage Array.

• Intelligent Storage Arrays can deliver the requested data within a few

milliseconds. They are also typically configured to protect data in the event of

drive failures.

13.4. Key Requirements of Storage Systems

While the requirements listed here are applicable to all elements of the Data

Center Infrastructure, our focus is on Storage Systems. This course explores how

Intelligent Storage Arrays meet these critical requirements. The various techniques


and technology solutions to ensure these requirements are met will be extensively

examined later in the class.

Availability – ensure that data is accessible at all times when needed. As seen

earlier, loss of access to data can have significant financial impact on

businesses.

Security – prevent unauthorized access to data. Mechanisms to allow servers

to access only their allocated resources on Storage Arrays.

Capacity – ability to add storage capacity “on-demand”, without interruption to

the business. If a Database runs out of space on physical storage, it comes to

a halt, thus impacting the business.

Scalability – The Storage solution should be able to grow with the business.

As the business grows, more Servers will be deployed, new

applications/databases will be developed.

13.5. Some Constraints to Meeting the Requirements

Constraints include:

• Cost

• Physical Environment

• Maintenance and Support

• Compliance – Regulatory & Legal

• Hardware and Software infrastructure

• Interoperability and Compatibility

Availability

Data Integrity Security

Capacity

Scalability

Performance

Manageability


The requirements are ‘tempered’ by the reality of business. These constraints put

pressure on achieving the technology requirements.

These activities are relevant to all elements of a Data Center Infrastructure.

Our focus is on Storage systems and the Storage environment. Managing a modern,

complex Storage environment involves many tasks. Key management activities

include:

Provisioning/Capacity/Resource Planning

Monitoring

Reporting

These activities are interdependent. For example one has to monitor the utilization of

storage space of a database. When the utilization reaches a critical value, more

capacity has to be added or provisioned. Reports on utilization will help in

understanding the business growth and anticipate future capacity requirements. The

objective is to be predictive and proactive rather than reactive.

13.6. Data Center Management Activities

Data Center management activities include:

1. Provisioning/Capacity/Resource Planning

2. Monitoring

3. Reporting

Monitoring

Continuous monitoring is critical to ensure uninterrupted business activities.

1. Performance – monitoring the performance of the array will help in identifying

bottlenecks in the I/O chain. It gives clues for better data layout to improve

performance.

2. Security – ensure that unauthorized access of devices is not taking place.

Proper security measures will leave an audit trail of any changes to the

configuration and will ensure that only authorized users are performing the

configuration changes.

3. Data Protection – ensure that the data is continually protected. Monitor drive

failures or other component failures.


4. Utilization – if any component in the I/O chain reaches a saturation point,

application response times will slow down. Adding new applications or servers

when the existing components are already saturated will slow everybody

down.

Reporting

Reports help in trend analysis. For example, periodic reporting on disk space

utilization enables predicting storage capacity requirements in the future. Many

organizations use reporting as a chargeback system to recover cost of providing IT

infrastructure services to their internal customers. In turn, the users may be held

accountable for the resources they consume. Reporting include :

1. Utilization

2. Performance

3. Internal Chargeback system for cost recovery

Provisioning

With the data available from Monitoring and Reporting activities, data center

managers can reserve required resources to meet anticipated growth. These also

help in justifying budgetary levels for ongoing data center operations. Provisioning

include :

1. Capacity

2. Security

3. Performance


Summary

Key points covered in this module:

• The five core elements of a Data Center Infrastructure.

• The role of each element in supporting business activity was explained with

an example of an order entry process.

• The importance of an Intelligent Storage Array.

• Key requirements of storage systems to support business activities as well as

some of the constraints.

• Management activities in a data center operation with focus on storage

systems.


Daftar Pustaka







MODUL PERKULIAHAN

Teknologi

Pusat Data

Data Center Site Infrastructure Tier Standard: Topology



14 87035 Tim Dosen

Abstract Kompetensi






Introduction

The chapter specifies what Data Center-related information should be

documented and maintained and how such data is helpful for managing

rooms, troubleshooting during emergencies, and planning future Data Center

expansions.

The chapter also suggests inexpensive tools that can be used to monitor a

server environment and recognize problems before they affect the systems

contained within.

14.1. Documenting the Data Center

To help simplify your management of these rooms, document as much

information about them as possible. The more details you collect and maintain

about a Data Center, the fewer mysteries that can arise and trigger

unanticipated problems or delays.

Cabinet locations, electrical and data infrastructure, server names, and

installed applications are all key details worthy of keeping track of.

There are several choices for how to archive this data. One option is a

maintained Data Center handbook, filled with reference materials pertaining to

the room. Even more effective is the information posted on a company

intranet site.

Whenever alterations are made to your server environment, have those

changes reflected in the documentation for the room.

Data Center map must be kept current at all times, For Data Center details

that change frequently, update information on a regular basis, such as

monthly or quarterly.

Floor Plan:

One of the more powerful documents to have for a Data Center is a map of the

room. At a minimum, an accurate map shows physical clearances, cabinet locations,

the placement of major infrastructure, and the Data Center's numbering scheme.


This information is helpful when allocating space for incoming servers and crucial

when the time comes to expand the server environment.

Documenting the Data Center

As-Built: As part of the design package issued for the construction of your Data

Center, require the respective cabling and electrical contractors to provide as-

built blueprints of the room.

An as-built is just what it sounds like—a document showing specific Data

Center infrastructure as it was built.

A cabling as-built shows the physical paths of all structured cabling and

provides termination details.


An electrical as-built shows the equivalent information for electrical

infrastructure—conduit paths, how many and what types of receptacles,

and which circuits specifically terminate where.

Many changes, big and small, often happen during the construction of a

server environment. As-built documents incorporate all of these and show

how a room truly is.

Server Inventory:

Once a Data Center is operational, inventory its servers, networking

devices, and other equipment on a regular basis. Include the name, make

and model of machine, and corresponding cabinet location in the room.

Follow the same Data Center numbering scheme that you use for cable

runs and electrical schedules.

inventorying Data Center equipment keeps you in touch with what items

are flowing in and out of the room over time. This can help you identify

equipment trends, alerting you to changes that need to occur to your

existing infrastructure.

Consider recording additional physical details about your Data Center

equipment as well.

Inventorying servers might even save your company money.

Store inventory information in an online database.

Applications:

Other valuable data to inventory are the applications running on each server

within the Data Center. This information is useful for two reasons:

a) if you are going to perform work on a machine that hosts a particular

application, in your change request you can accurately define all

servers that are going to be affected by the scheduled downtime.

b) if an application fails unexpectedly you can quickly determine the

scope of the problem and what specific servers are affected.

They typically span multiple machines, it is frequently impossible to isolate

applications to a particular section of the room.


Be aware that application information can be more difficult to obtain and keep

current than a physical inventory of servers. That's because applications are

added to, upgraded on, or removed from machines more frequently than

devices are physically relocated.

Processes: Useful processes to document include:

Access and change management policies — Instructions for how to gain

access to the Data Center .

Service level agreements (SLAs) — Involving Data Center-related clients,

support organizations, and vendors. An SLA is a contract between someone

who is hired to perform a task or service and a customer, specifying the

measurable functions and services they are to provide.

Server installation guidelines — Spell out for Data Center users how they can

most effectively install their incoming equipment.

Equipment move procedures— If your business is prone to relocating servers

from one Data Center to another, perhaps due to acquiring another company,

it is helpful to have some basic instructions on hand.

Features and Philosophies: Last, consider documenting and publishing details

about your Data Center's infrastructure as well as the design philosophies behind

it.

14.2. Monitoring from Afar

For that real-time information, you need tools that actively monitor the room. The

greater the ability you have to "see" in to your Data Center without having to

physically be there, the easier it is to manage.

Web cameras:

A great way to tell what's happening in your Data Center is to deploy web

cameras that leverage the room's network.

For the small expense of one or two web cameras per Data Center, you can

instantly see the condition of the room and know the status of its most vital

infrastructure systems, all from any computer connected to your company's

internal network.


Amperage Meters:

An additional method of keeping an eye on your Data Center is having your

server cabinet power strips equipped with amperage meters.

These devices display the amount of electrical load that is put upon them.

This tells a Data Center user how close they are to reaching the maximum

electrical capacity of a power strip.

It also helps with efforts to balance power within a server cabinet.

If someone is installing a server with a single power feed, they can check

which of a server cabinet's two power strips is carrying the lesser electrical

load and plug in to that one.

Temperature Sensors: useful thing to know about your Data Center is how hot

or cold it is.

Monitoring the temperature of the room can alert you to a malfunctioning air

handler, air flow problems, or hot spots that are forming due to increased

server density at a particular cabinet location.

Many servers and networking devices also enable you to check their internal

temperature by entering a certain command.

Humidity Sensors: Humidity is generally monitored and controlled by Data

Center air handlers.

If a server environment is having problems with humidity—condensation or

corrosion from too much moisture in the air or static from not enough—

humidity sensors can help diagnose the problem.

14.3. Gathering Metrics

Other information useful to have about a Data Center is metrics—

measurements taken regularly to determine how the room functions over time. There

are a lot of data points that can be collected about a server environment:

Maintaining an Incident Log: To get some perspective on the performance of

your server environment and the incidents that happen in and around it, keep

a log of Data Center-related events.

a) Record the time, date, and major details of notable occurrences.


b) Also note incidents in which things go right and downtime or a catastrophic

event is avoided: when utility power fails but the Data Center runs

interrupted thanks to its standby generator.

c) An incident log that thoroughly tracks Data Center events can be

extremely valuable for upper management. Such a log provides them with

real-world information about the threats posed to company servers and

what infrastructure and processes are (or aren't) in place to protect that

equipment.

Here are several useful categories to separate Data Center-related incidents

into:

a) Commercial Power (CP) — An interruption in the power that is normally

provided to the Data Center by a utility source.

b) Connectivity (CO) — A disruption in data connections, either in the

external structured cabling that feeds the company site or those within the

Data Center.

c) Mechanical—HVAC (AC) — An incident related to the Data Center's

cooling system.

d) Mechanical—Power (MP) — An incident related to the Data Center's

primary or standby electrical infrastructure.

e) Miscellaneous (MI) — Events that are worth noting but don't fall in to any

other categories. Perhaps a false alarm in the fire suppression system or a

problem with the room's physical access controls, for example.

f) Water Leak (WL) — An incident in which unwanted moisture enters the

server environment.

Even more important than knowing what happened in a server environment is

understanding the cause of the incident.

Here are some typical causes of Data Center-related incidents:

a) External (EX)— External causes are those that originate away from your

company site. Such as: Utility power failures, damage to the structured

cabling, or an earthquake.

b) Human Error (HU)— Human error applies to incidents that occur because

a person made a mistake rather than the failure of a physical component.

Such as: Powering down the wrong electrical circuits, or inappropriately

pressing an emergency power off button.


c) Mechanical (ME)— A mechanical cause is the malfunction of infrastructure

at the company site. A belt breaking within an air handler, or a standby

generator not engaging when it is supposed to.

d) Structural (ST)— The rarest of causes are those related to a building's

structural integrity. Examples of this are a roof leak or the buckling of a

Data Center floor.

Availability Metrics:

a) Availability: the degree to which a Data Center is online.

b) Measuring your Data Center's availability therefore goes a long way

toward evaluating its contribution to the success of your business.

c) Availability metrics can also justify the expense of additional Data Center

infrastructure, either when designing a new room or when upgrading an

existing one.

d) Example: your server environment was designed and built with the goal of

achieving 99.99 percent availability, track the number of outages that

occur over a significant time period, perhaps annually, to determine what

its availability has turned out to be.

e) You can calculate your Data Center's availability by using the following

formula:

(TIME—OUTAGES) ÷ TIME = Percentage of Availability

TIME is the total number of minutes in a defined time period and

OUTAGES is the cumulative number of minutes that a Data Center

was offline during that period.

For instance, say a Data Center was offline for 20 minutes over the

course of a 30-day month. There are 43,200 minutes in that month (30

days x 24 hours in a day x 60 minutes in an hour = 43,200 minutes).

Being online for all but 20 minutes translates to:

(43,200—20 min.) ÷ 43,200 min. = 99.95 percent availability.

By keeping track of the lengths of outages throughout the year, you

can calculate availability for any time period—monthly, quarterly, or

annually.


Example: Say that your company has four Data Centers, two that are

5000 square feet in size, one that is 10,000 square feet, and one that is

30,000 square feet, for a total of 50,000 square feet. Say that the Data

Center with a 20-minute outage and 99.91 percent availability is one of

the small rooms—5000 square feet. If the other three rooms all stayed

on line for the entire month, what's the cumulative availability for all

50,000 square feet of Data Center space?

The formula then becomes:

((SIZE1 * (TIME-OUTAGES1)) + (SIZE2 x (TIME-OUTAGES2)) +

(SIZE3 * (TIME-OUTAGES3)) + (SIZE4 x (TIME-OUTAGES4)) ÷ (TOTAL SIZE * TIME)

Plugging in the monthly statistics for the four Data Centers, with the

smallest having 20 minutes of downtime, you get the following:

((5000 sq. ft. * (43,200—20 min.)) + (5000 sq. ft. * 43,200 min.) + (10,000 * 43,200 min.) +

(30,000 sq. ft. * 43,200 min.)) ÷ (50,000 sq. ft. * (43,200 min.) = 99.995 percent availability.

Other Useful Data:

Cabinet occupancy— How quickly are Data Center cabinet locations

filling up?

Consumable usage— How many server cabinets, cabinet shelves, and

patch cables are used each quarter? This information is helpful for

maintaining proper inventory amounts and future budgeting.

Supplies and vendors— Document the items you stock in your server

environment and the vendors who provide them. Include both everyday

consumables (i.e., patch cords and server cabinets) and those items

needed to complete a Data Center when it is first built (i.e., storage

bins, signage materials, and floor tile pullers).

Major infrastructure changes— Then and now" comparisons can be

very illustrative. The information can also be useful when future retrofit

projects are planned.

Data Center trivia— What's the biggest piece of equipment in the Data

Center? The smallest? How long does it take to install a typical server?


Such trivia might not help you manage the room, but it can be powerful

when explaining Data Center challenges.


Daftar Pustaka







modul perkuliahan teknologi pusat...

Documents