Data Center modulari prefabbricati: fattori di forma

Abbiamo visto, nel nostro articolo Data Center modulari prefabbricati: Blocchi funzionali, come le funzioni di un Data Center possano essere suddivise in tre categorie principali: impianto di alimentazione, impianto di raffreddamento e spazio IT.

Nel nostro articolo Data Center modulari prefabbricati: configurazioni abbiamo successivamente visto come i Data Center modulari prefabbricati consentano di implementare il Data Center in tempi nell’ordine di settimane e non mesi o anni, la scalabilità se e quando necessaria, nonché di migliorare la prevedibilità del rendimento.

I Data Center prefabbricati possono assumere diversi fattori di forma, cioè il tipo di struttura, le dimensioni e la forma. La forma di una particolare soluzione influisce sulla trasportabilità, sul posizionamento e sulla collocazione (all’interno o all’esterno, sul piano di campagna o in copertura).

Le tre forme tipiche dei moduli per Data Center prefabbricati sono:

• Container ISO
• Armadio
• Montaggio su skid

Il fattore o la combinazione di fattori di forma può essere idoneo per un determinato progetto di Data Center in base a requisiti come la trasportabilità, la capacità, la scalabilità e così via. La Tabella 1 rapporta tali fattori di forma con l’ubicazione, il posizionamento e il trasporto.

La forma del modulo influisce anche sulla sua capacità, dal momento che le dimensioni specifiche del modulo implicano determinati vincoli nel numero delle apparecchiature che può contenere.

 

1 Container ISO

I container ISO sono grossi contenitori in acciaio, standardizzati, riutilizzabili, adoperati per le spedizioni e progettati per la movimentazione e lo stoccaggio sicuro ed efficiente delle merci da trasportare con vari mezzi (nave, treno o camion).

Esistono varie norme ISO che regolano molti aspetti dei container per le merci: classificazione, dimensioni, specifiche degli angoli per unirli assieme, ganci per il sollevamento, contrassegno/identificazione e così via. Queste norme semplificano e standardizzano i trasporti e la movimentazione.

Gli ingombri standard dei container da utilizzare come Data Center sono: 6,10×2,44 m e 12,2×2,44 m. I container da 6,10 m hanno un’altezza standard di 2,591 m mentre i container da 12,2 m hanno un’altezza standard di 2,591 o 2,896 m. In generale si utilizzano i container più alti, in quanto garantiscono una maggiore flessibilità per il posizionamento delle apparecchiature nel modulo.

Molte volte, quando i container si utilizzano come guscio per i moduli per Data Center, vengono modificati come descritto di seguito:

• Prefori per le porte e montaggio di altre apparecchiature
• Installazione di apparecchiature che si agganciano ai lati o al tetto del container

Con questi tipi di modifiche, i container non sono più certificabili ISO, in quanto la possibilità di impilaggio tra loro è limitata. Un container con ingombro standard ISO, tuttavia, semplifica il trasporto, il sollevamento e la collocazione rispetto agli ingombri fuori standard, con riduzione dei costi di installazione. Generalmente il costo di una modifica di un guscio standard è minore rispetto alla costruzione ex novo di un container.

I moduli container ISO generalmente hanno un limite di capacità di circa 500 kW per gli impianti di alimentazione o raffreddamento e circa 200-250 kW per gli spazi IT. Il vincolo della capacità dei moduli IT è basato sul numero di rack IT collocabili in un determinato spazio, per cui i vari tipi di configurazioni dei rack implicano alcuni compromessi di spazio. Ad esempio, se i rack sono collocati lungo la parete posteriore per creare un ampio corridoio freddo, il corridoio caldo può essere accessibile solo dall’esterno tramite porte o pannelli. Se i rack IT vengono organizzati in una lunga fila, il corridoio caldo e freddo deve essere più stretto. Infine, se si adottano più corridoi corti, perpendicolari alla lunghezza del container, un corridoio stretto sarà più facile da spostare da una fila all’altra. In generale, il vincolo della capacità dei moduli informatici li rende più idonei ai Data Center di minori dimensioni. Una capacità superiore nella maggior parte dei casi richiede spazi informatici più tradizionali.

Spesso questo fattore di forma richiede impianti di illuminazione e sicurezza accessibili al personale addetto all’uso e alla manutenzione.

La collocazione dei container ISO richiede per lo più la realizzazione di una platea di fondazione esterna in calcestruzzo armato. Per sollevare il container dal camion e collocarlo sul blocco di calcestruzzo occorre una gru. Quando viene utilizzato per aumentare la capacità in un fabbricato esistente in pietra e mattoni vincolato, i container generalmente vengono collocati in prossimità del perimetro dell’edificio, vicino al Data Center.

A volte i container per apparecchiature di alimentazione o informatiche vengono collocati all’interno di depositi, per proteggere il personale dal clima avverso durante l’uso e la manutenzione e per aumentare la sicurezza per i sistemi critici.

 

 

2 Armadio

Tale fattore di forma è una soluzione meno standardizzata in termini di dimensioni, per cui non necessariamente è conforme alle normative specifiche delle spedizioni come i container ISO. Gli armadi comunemente sono detti “gusci” o “pod”.

In relazione ai container ISO, i costi di trasporto e di movimentazione possono essere superiori e il lavoro in sede può essere maggiore se la struttura non è totalmente assemblata in fabbrica. Un grosso armadio, ad esempio, può avere due sezioni, come illustrato nella Figura 5. Alcuni armadi (spesso definiti “ambienti modulari”) sono realizzati in fabbrica e vengono integrati con le apparecchiature del Data Center, vengono collaudati e messi in servizio, dopo di che vengono smontati e ricollocati nella sede del cliente.

Il vantaggio di questo fattore di forma è la maggiore flessibilità in termini di capacità informatica e di organizzazione delle apparecchiature nell’armadio.

La maggior parte degli armadi è classificata per uso esterno e può essere esposta alle intemperie. Altri, invece, devono essere installati all’interno. Anche quelli classificati per esterno a volte vengono installati all’interno per motivi di sicurezza, accesso del personale o per proteggere dalle intemperie il personale che trasporta le apparecchiature nell’armadio.

Alcuni armadi sono ambienti all’interno dei quali il personale addetto all’uso e alla manutenzione può camminare. Un armadio progettato per accogliere il personale deve essere dotato di un impianto di illuminazione, antincendio, sicurezza e vie d’uscita in caso di emergenza.

Altri armadi possono essere meglio descritti come “sistemi chiusi” in cui l’accesso principale del personale avviene tramite pannelli esterni all’armadio. In quest’ultimo tipo di armadi non è possibile camminarci.

Gli armadi collocati all’esterno devono avere un adeguato livello di sicurezza per evitare accessi indesiderati e atti vandalici.

 

3 Montaggio su skid

Il montaggio su skid¹ consente di distribuire e stoccare macchinari montati definitivamente in fabbrica su telai, guide o pallet metallici. Le apparecchiature, quindi, possono essere trasportate con facilità e in totale sicurezza e possono essere utilizzate come una singola unità.

 

I moduli montati su skid generalmente non sono progettati per l’uso esterno perché i componenti non sono protetti dalle intemperie.

Spesso questo fattore di forma viene adottato per i moduli di alimentazione (quadri elettrici di controllo, quadri elettrici di distribuzione, apparecchiature di manovra, UPS e trasformatori), che non hanno requisiti di installazione all’esterno come molti moduli di raffreddamento. Anche i vincoli relativi alla capacità sono minori, alla luce delle limitazioni di ingombro dei moduli di alimentazione montati su skid (rispetto agli armadi o ai container ISO), per cui sono più adatti a Data Center di capacità superiore. Per tale motivo, con l’aumento dei requisiti di alimentazione l’approccio al montaggio su skid diventa più sensibile. In generale, il costo di un modulo prefabbricato montato su skid è inferiore (anche del 40%) a quello di un armadio equivalente.

Non ha senso considerare i sistemi montati su skid per spazi IT dal momento che le apparecchiature rimangono in spazi aperti senza possibilità di separare l’aria fredda dall’aria calda prodotta dalle apparecchiature informatiche.

 

 

¹ https://en.wikipedia.org/wiki/Skid_mount