L’accès à des plateformes cloud fiables et sécurisées est devenu indispensable dans notre société interconnectée. Les centres de données sont devenus un élément essentiel de presque toutes les applications que nous utilisons : de l’automobile à l’automatisation industrielle en passant par la domotique intelligente. La surveillance et le maintien d’une alimentation constante en énergie des énormes baies d’ordinateurs et d’équipements de stockage sont une condition préalable au fonctionnement du centre de données et une mesure de sa performance globale. Dans cet article, nous abordons la question de l’alimentation des centres de données, soulignons la nécessité de surveiller la qualité de l’énergie et expliquons comment mettre en place les éléments constitutifs de la gestion de l’infrastructure des centres de données.
Notre dépendance à l’égard de la disponibilité des centres de données
Depuis moins de deux décennies, nous sommes devenus complètement dépendants de l’accès aux centres de données. Lorsque nous regardons des films chez nous, écoutons de la musique ou utilisons des assistants intelligents, nous utilisons le cloud. Il en va de même pour les voitures, où nous utilisons une application de navigation pour planifier le trajet et éviter les retards. Les usines qui utilisent des systèmes de contrôle des processus et les bureaux qui utilisent des solutions commerciales dépendent également d’un accès constant à l’internet. Même le fonctionnement des cafés dépend des centres de données, sans lesquels il serait impossible de commander une tasse de café.
Pour les consommateurs, cette connectivité permanente est une évidence. Nous oublions souvent que derrière notre smartphone, notre ordinateur et notre assistant virtuel se cache une longue chaîne d’infrastructures de télécommunications qui sont connectées des salles de serveurs. Outre les réseaux de données à large bande passante, les centres de données ont besoin d’électricité pour fonctionner.
La consommation d’électricité dans les centres de données est très élevée et, conformément aux tendances mondiales, des efforts intensifs sont déployés pour rendre l’équipement et l’infrastructure des centres de données aussi efficaces que possible sur le plan énergétique. La disponibilité d’un centre de données est un paramètre important pour déterminer ses performances. Dans les centres de données, atteindre une disponibilité de « cinq neuf », ou 99,999 %, signifie un temps d’arrêt réel d’environ cinq minutes par an ou moins d’une seconde par jour, ce qui est un chiffre impressionnant.
Pour obtenir une fiabilité aussi impressionnante, il faut dupliquer les serveurs, les dispositifs de stockage et l’infrastructure du réseau afin de créer une redondance. Malheureusement, cela augmente encore la complexité du système d’alimentation dans un centre de données à haute disponibilité.
L’architecture énergétique critique d’un centre de données moderne
Les fonctions d’alimentation primaire typiques utilisées dans les centres de données sont illustrées dans la figure 1, qui montre le chemin de l’alimentation depuis le fournisseur d’énergie jusqu’aux serveurs critiques et aux baies de stockage.
En cas de coupure de courant, les générateurs de secours équipés de commutateurs de transfert automatique (1 dans la figure 1), qui analysent en permanence le courant fourni pour détecter toute irrégularité ou défaillance imminente et enclenchent immédiatement l’alimentation de secours, sont extrêmement importants pour tout centre de données. L’appareillage électrique (2) joue un rôle important en isolant le centre de données du réseau électrique principal et en distribuant le courant provenant du générateur. Les alimentations sans interruption (3) compensent les coupures de courant et couvrent le temps entre la défaillance du réseau primaire et la mise en marche des générateurs de secours. Les ASI protègent les équipements critiques contre les distorsions harmoniques, les transitoires de commutation et les variations de fréquence. La dernière partie (4) de l’architecture du système d’alimentation est constituée par les PDU (unités de distribuition de l’alimentation) qui fournissent une alimentation fiable aux charges importantes.
Comme l’équipement des centres de données génère beaucoup de chaleur, un système de refroidissement est nécessaire pour assurer leur bon fonctionnement. La figure 2 montre les équipements typiques utilisés pour le chauffage, la ventilation et la climatisation (CVC) des salles d’équipements et des baies. Ceux-ci sont surveillés et contrôlés par tous les systèmes de Gestion Technique du Bâtiment (GTB) dans les grandes infrastructures de données.
Pour obtenir un centre de données économe en énergie et plus respectueux de l’environnement, l’infrastructure d’alimentation et de climatisation doit être surveillée et optimisée en permanence. Un système DCIM (Data Center Information Management) avec un système EMS intégré (Energy Management System) et un système de Gestion Technique du Bâtiment (GTB) est essentiel pour la surveillance critique de l’énergie.
Surveillance de l’infrastructure des centres de données et de la qualité de l’énergie via un réseau intégré
La mise en œuvre d’un système DCIM complet signifie que chaque élément de l’installation électrique du centre de données – distribution d’énergie, climatisation, ASI et appareillage électrique – doit être connecté à une application unique dans le centre de contrôle. Un réseau stable et sécurisé est la base d’un déploiement DCIM réussi avec plusieurs périphériques réseau tels que des switchs Ethernet de niveau 2 et 3 gigabits, des passerelles série vers Ethernet Modbus, des E/S distantes et des serveurs de terminaux.
Moxa est un leader mondial des solutions d’informatique industrielle et d’infrastructure réseau critique, permettant la connectivité pour l’Internet industriel des objets (IIoT) et les applications de centres de données.
Les produits Moxa conçus pour les déploiements DCIM comprennent des passerelles de port série Modbus vers Ethernet et des E/S à distance. Un exemple de passerelles Modbus est la série MGate MB3170/MB3270 de passerelles de port série Modbus vers Ethernet (10/100BaseTX) à 1 et 2 ports (Figure 3). La série peut connecter jusqu’à 32 serveurs Modbus TCP et jusqu’à 31 ou 62 esclaves Modbus RTU/ASCII et est idéale pour relier les environnements de technologie d’exploitation (OT) et de technologie de l’information (IT) que l’on rencontre généralement dans les systèmes de gestion de l’énergie et de climatisation. La passerelle MGate de Moxa est un produit éprouvé, installé dans plus de 10 000 centres de données dans le monde, qui sert à extraire les données des compteurs numériques pour les intégrer au système DCIM.
Conçue pour les déploiements DCIM à grande échelle, la série MGate MB3660 de passerelles Ethernet Modbus redondantes à 8 et 16 ports (Figure 5) est disponible pour un maximum de 256 clients Modbus TCP et peut connecter jusqu’à 128 serveurs Modbus TCP.
La série ioLogik E1200 (figure 4) est un exemple de module d’E/S à distance à 2 ports. La série E1200 prend en charge l’adressage esclave Modbus TCP défini par l’utilisateur, les protocoles API RESTful pour les applications IIoT et deux ports Ethernet pour le fonctionnement en guirlande en amont et en aval. Au total, six protocoles sont pris en charge, notamment SNMP, RESTful, Moxa MXIO, Modbus TCP, EtherNet/IP et Moxa AOPC.
La disponibilité des centres de données cinq neuf et l’efficacité énergétique commencent par une conception redondante et un système DCIM
Sans les centres de données, le cloud ne pourrait pas exister. Les réseaux neuronaux, le streaming multimédia haute débit et les applications GPS dépendent de la disponibilité des centres de données. Pour atteindre ces objectifs et gérer des installations durables et efficaces sur le plan énergétique, il faut mettre en place un système DCIM pour les centres de données. Moxa propose des équipements d’infrastructure réseau de qualité industrielle qui relient les mondes OT et IT afin de créer une solution de connectivité fiable et robuste pour les systèmes DCIM.
Distrelec est un partenaire agréé de Moxa.
