Il monitoraggio delle infrastrutture IT

Introduzione

Un desiderata di ogni organizzazione consiste nell’avere il monitoraggio del consumo del data center e di PUE, con la possibilità di poter monitorare subito i consumi anche sui singoli device.

Il monitoraggio può avvenire attraverso il ricorso a software dedicati all’infrastruttura come APC EcoStruxure o all’IT come Cisco Data Center.

Ancora il monitoraggio può avvenire attraverso software di monitoraggio come PRTG Network Monitor o attraverso software di automatizzazione della gestione delle risorse come Nlyte.

Sebbene numerosi fornitori promettano un teorico sistema di gestione unificato di ultima generazione, si tratta in realtà di un sogno molto difficile da realizzare. I punti seguenti mostrano perché́ la disponibilità reale di un sistema singolo sia un evento improbabile nel prossimo futuro:

• Esigenza di strumenti semplici che soddisfino requisiti specifici: gli addetti IT e gli addetti alle strutture hanno priorità diverse e nessun pacchetto singolo può essere in grado di soddisfare tutte le loro esigenze. Questi operatori preferiscono strumenti semplici dedicati appositamente alle loro esigenze specifiche.
• Protocolli aperti consentono l’integrazione di software diversi: il software di gestione di struttura e infrastruttura IT è altamente specializzato. Tuttavia, quando questi strumenti si basano su protocolli aperti standardizzati, diviene abbastanza semplice aggiungere nuovi strumenti software, secondo le necessità, a un insieme di strumenti esistenti e fare sì che questi comunichino tra loro e operino insieme in modo efficiente. Questa possibilità, pertanto, riduce la domanda o l’esigenza di un singolo sistema unificato in grado di eseguire ogni attività.

Figura 1 – Sistema di gestione infrastruttura IT, impianti e sistemi [Fonte: Schneider Electric].

Nella figura è illustrata una mappa contestuale dei quattro sottoinsiemi nella struttura e la parte di infrastruttura IT del Data Center. A seconda delle sue dimensioni, nel suo insieme il Data Center può includere anche diversi software di gestione. Il primo passaggio per la classificazione di questi sottosistemi è di raggrupparli in sottoinsiemi generali.

Va notato che ai sottoinsiemi della Figura sono associate interfacce utente grafiche (GUI) o interfacce uomo-macchina (HMI). Inoltre il sottoinsieme “Pannello di controllo” è l’area primaria, all’interno della mappa contestuale, che consente la visualizzazione di informazioni che riguardano diversi sottoinsiemi.

Il primo passaggio nella valutazione di un software di gestione è di esaminare i sistemi chiave dell’infrastruttura del Data Center, quali il sistema di distribuzione dell’alimentazione, le strutture meccaniche e di raffreddamento dell’edificio, la sala IT e i sistemi di sicurezza.

In questo modo sarà possibile determinare quali strumenti di gestione dei sottosistemi sono già presenti e, in via previsionale, quali altri strumenti sono realmente necessari. Un Data Center in colocation, ad esempio, potrebbe non richiedere un sottosistema di gestione a livello di sala IT. Viceversa, nella stessa struttura in colocation possono essere essenziali sottosistemi di controllo HVAC e di gestione, dell’alimentazione. Un Data Center di piccole o medie dimensioni, con una sala IT che ospita 100 rack, può rinunciare a un sottosistema di controllo della struttura e di gestione dell’alimentazione, lasciando tali attività in carico al personale che si occupa di gestire la facility. al Tuttavia, il personale IT potrebbe desiderare di monitorare direttamente i dati sulle prestazioni, investendo in un sottosistema di gestione della sala IT.

Monitoraggio e automazione

I sottosistemi raggruppati nel sottoinsieme “Monitoraggio e automazione” assicurano che il Data Center funzioni come previsto e che le attività siano automatizzate così da mantenere (o massimizzare) la disponibilità e l’efficienza del Data Center. Il software di Monitoraggio e automazione opera secondo criteri impostati dall’utente inviando avvisi di allarme, raccogliendo dati di log, o anche tenendo sotto controllo i dispositivi fisici.

Il sottoinsieme per il “Monitoraggio e automazione” include i sottosistemi dedicati all’alimentazione elettrica della struttura, al controllo ambientale della struttura, la sicurezza e la gestione della sala IT.

Figura 2 – Monitoraggio e automazione [Fonte: Schneider Electric].

Il sottosistema di gestione dell’alimentazione elettrica della struttura fornisce informazioni dettagliate sullo stato e sul funzionamento dell’intera rete di distribuzione elettrica (dalle alimentazioni di impianto ai trasformatori, alle PDU e ai rack) all’interno di un edificio, e spesso include anche il Data Center. Il personale specializzato e i consulenti utilizzano questo sottosistema per gestire la rete di distribuzione elettrica. Le funzioni chiave fornite da questo tipo di sottosistema includono: il monitoraggio delle condizioni di alimentazione (carichi critici e non critici), l’invio di allarmi relativi a problemi di alimentazione e funzioni di analisi dell’alimentazione elettrica. Queste funzioni supportano attività critiche quali la notifica di problemi della rete elettrica e la risposta a tali problemi, la manutenzione (pianificata e non pianificata), la pianificazione della capacità, i progetti di espansione o di retrofit della struttura, progetti per migliorare l’efficienza energetica, l’analisi della qualità dell’alimentazione e della sua affidabilità.

Figura 3 – [Fonte: Schneider Electric].

Il sottosistema di gestione dell’alimentazione elettrica della struttura offre una visione chiara e completa della distribuzione dell’alimentazione. Fornisce inoltre informazioni utili basate su dati elettrici dettagliati quali alimentazione, energia, fattore di potenza, intensità di corrente, tensione, frequenza, armoniche e forme d’onda. L’output del sottosistema include visualizzazioni grafiche 3-D della struttura, schemi elettrici unifilari e informazioni di dettaglio sulle varie apparecchiature. Il sottosistema di gestione dell’alimentazione della struttura fornisce inoltre indicatori di allarme visivi e notifiche degli allarmi, strumenti di analisi dei dati e funzionalità di pianificazione e di distribuzione di report.

I sottosistemi di gestione dell’alimentazione della struttura possono fornire una funzione di monitoraggio elettrico di base relativamente semplice per i Data Center più piccoli oppure fornire feedback ad alte prestazioni e velocità estremamente elevate per i siti più grandi.

Controllo ambientale della struttura

I sottosistemi di controllo ambientale della struttura supportano tradizionalmente le esigenze di vari reparti aziendali. Oltre al controllo di riscaldamento, ventilazione e condizionamento (HVAC), i sottosistemi di controllo ambientale possono includere anche sistemi antincendio, impianti idraulici, impianti vapore e impianti gas. I protocolli di comunicazione prevalenti per i sistemi di controllo ambientale sono BACnet, LONworkseModbus.

Le funzioni abituali dei sistemi di controllo ambientale della struttura includono l’apertura e la chiusura di valvole e smorzatori, la regolazione della velocità delle ventole, l’inizializzazione delle pompe e il raffreddamento e riscaldamento controllati di spazi specifici all’interno della struttura.

I sottosistemi di controllo ambientale della struttura si differenziano dai sottosistemi di gestione dell’alimentazione della struttura in quanto il controllo ambientale della struttura gestisce il coordinamento, il controllo e la creazione di report per tutte le forme di energia utilizzate, non solo per l’alimentazione elettrica.

I dispositivi di alimentazione della struttura includono: interruttori, unità a scatto, misurazione media tensione e bassa tensione (ossia trasformatori e commutatori), sistemi di controllo PLC, unità terminale remote (RTU), commutatori di trasferimento automatico (ATS), controlli del generatore, controlli UPS.

Sicurezza della struttura

Con la progressiva diffusione di nuove tecnologie quali i sistemi avanzati di gestione dei video, di identificazione biometrica e gestione remota, i metodi tradizionali basati sul controllo delle credenziali di accesso degli operatori da parte di addetti di sicurezza, vengono sempre più spesso sostituiti da sottosistemi di sicurezza delle strutture in grado di assicurare l’identificazione e il rilevamento delle attività umane all’interno e in prossimità del DataCenter.

Sala IT

I sottosistemi di gestione della sala IT si occupano del monitoraggio dei sistemi di alimentazione e raffreddamento al suo interno, in modo da garantire l’operatività di server, apparecchiature di comunicazione e apparecchiature di archiviazione dati. I sottosistemi di gestione della sala IT all’interno del Data Center sono sviluppati in base alle esigenze degli operatori della sala computer (quali disporre di maggiore velocità e di informazioni in tempo reale). L’ambiente IT è caratterizzato da modifiche frequenti, dalla presenza di dispositivi intelligenti e da una filosofia di gestione “basata sulle eccezioni”. Questi sottosistemi possono inoltre essere integrati con telecamere di sicurezza poste all’interno delle file di rack, ad esempio con le telecamere NetBotz di Schneider Electric.

I sottosistemi di gestione della sala IT sono progettati per poter gestire l’aggiornamento simultaneo del firmware di più sistemi e per eseguire il monitoraggio dello stato delle batterie attraverso l’identificazione di eccezioni che indicano un comportamento non in linea con le prestazioniprogrammate.IsottosistemidigestionedellasalaITsonocostruitibasandosi sull’assunto che il monitoraggio di alimentazione e raffreddamento funzioni in modo analogo ad altre applicazioni IT, ossia che il software sia auto-installante e che rilevi automaticamente i componenti collegati. In sintesi, deve essere un prodotto pronto per l’uso e deve consentire di modificare la configurazione. Questi sottosistemi utilizzano in genere un protocollo di comunicazione di rete IP.

Pianificazione e implementazione

Pianificazione e implementazione, il secondo sottoinsieme di sottosistemi, assicura:

• L’implementazione efficiente delle nuove apparecchiature,
• L’esecuzione della pianificazione allo scopo di semplificare le modifiche nel DataCenter,
• La tracciabilità delle risorse all’interno del Data Center,
• La simulazione delle potenziali modifiche allo scopo di analizzare l’impatto futuro sul Data Center.

Le funzioni all’interno del sottoinsieme Pianificazione e implementazione includono la previsione e la creazione di modelli (ad esempio, la valutazione delle conseguenze di una determinata azione), la tracciabilità dei cambiamenti (ad esempio, l’individuazione del limite di obsolescenza delle apparecchiature),la tracciabilità dell’inventario (ad esempio, la cronologia degli eventi e degli spostamenti relativi a una data apparecchiatura) e l’analisi delle dipendenze (ad esempio, la valutazione dell’impatto sul raffreddamento dovuto alle modifiche del contenuto di un determinato rack).

Figura 4 – Cisco Data Center [Fonte: Cisco].

Il sottoinsieme Pianificazione e implementazione include cinque raggruppamenti di sottosistemi.

1 Gestione delle risorse della struttura

Questo sottosistema permette la gestione della distribuzione delle risorse, la creazione di specifiche sulle parti correlate alla struttura, la calibrazione, la definizione dei costi e la tracciabilità delle apparecchiature presenti negli edifici.

2 Gestione della capacità della struttura

Questo sottosistema assiste il personale delle strutture nella pianificazione degli spostamenti e delle modifiche all’interno della sala meccanica e della sala elettrica, fornendo misurazioni in tempo reale del consumo di energia e dei flussi idraulici, ed evidenziando l’impatto complessivo sul progetto delle modifiche apportate all’infrastruttura di alimentazione elettrica e raffreddamento.

3 Gestione del flusso di lavoro

Questo sottosistema facilita l’aggiunta, gli spostamenti e le modifiche alle apparecchiature offrendo una visione gerarchicamente ordinata della posizione delle risorse nel Data Center, con viste globali e locali e con livelli di dettaglio che vanno dal gruppo alle singole risorse.

4 Gestione della potenza erogabile a livello di sala IT

Dal punto di vista dell’efficienza del consumo energetico, il sistema identifica la posizione fisica ottimale perle apparecchiature IT in termini di alimentazione, raffreddamento e apparecchiature IT basate su rack. L’utente definisce requisiti quali la ridondanza e l’utilizzo della rete e vengono presi in considerazione anche i raggruppamenti per line of business. I dati in tempo reale vengono utilizzati per creare simulazioni che analizzano l’impatto delle modifiche prima che queste si verifichino. Questo livello di pianificazione consente di ridurre la capacità di raffreddamento e alimentazione inutilizzata.

5 Gestione delle risorse e del ciclo di vita della sala IT

Questo sottosistema consente la gestione dell’inventario della sala IT. I modelli visivi del layout del Data Center consentono la tracciabilità delle risorse IT e dello spazio disponibile. La rappresentazione visiva del layout fisico del Data Center consente inoltre la visualizzazione del consumo energetico per rack nonché l’identificazione e il luogo in cui si verificano le interruzioni di alimentazione.

Figura 5 – Gestione delle risorse della sala IT [Fonte: Schneider Electric].

6 Raccolta dati

Il sottoinsieme Raccolta dati include dispositivi quali misuratori, dispositivi di protezione dell’alimentazione, schede integrate, PLC, sensori e altri dispositivi simili, che svolgono l’essenziale funzione di raccolta dei dati e del relativo inoltro al software di gestione per l’elaborazione.

7 Pannello di controllo

I responsabili del Data Center necessitano di alcuni strumenti per il consolidamento di informazioni critiche sulle prestazioni del proprio Data Center. È necessario non solo aggregare le informazioni critiche, ma anche consentire all’utente di visualizzare i dati in un modo che questi risultinosignificativieimmediatamentefruibili.

Difatto,questavisualizzazione dei dati tramite un pannello di controllo è una funzione chiave che consente di condividere una visualizzazione tra i quattro principali sottoinsiemi di sottosistemi.

I dati di un pannello di controllo operativo possono includere quanto segue: temperatura e umidità medie, temperatura e umidità elevate per un determinato periodo, carico IT, carico totale del Data Center e riepilogo degli ultimi 10 avvisi critici. Dal punto di vista della sicurezza il pannello di controllo può anche evidenziare gli ultimi 10 interventi apportanti nel Data Center e il momento in cui essi sono stati fatti. Alcuni operatori, responsabili del controllo dei costi energetici, possono anche voler ricevere sul pannello di controllo dati relativi al PUE.

Alcuni operatori di Data Center possono preferire di accedere ai dati in forma grezza senza l’ausilio di un pannello di controllo. Ad esempio, è possibile generare query dalle tabelle SQL e trasferirle in un file di Excel al fine di produrre un report che soddisfi la richiesta di informazioni immediate sulle prestazioni. Alcuni sottosistemi di monitoraggio possono inoltre evidenziare gli aspetti da affrontare con urgenza. Tuttavia, con l’aumento della complessità del Data Center, è divenuto necessario formattare le informazioni richieste in modo semplice e presentarle in un vero e proprio pannello di controllo. Un pannello di controllo di per sé costituisce un terzo sottoinsieme, che acquisisce dati dagli altri tre sottoinsiemi e, in base ad essi, aggiorna un pacchetto di gestione, fornendo KPI e riepiloghi dei dati tramite la rete esistente.

Alcuni pannelli di controllo si concentrano maggiormente sulle prestazioni dell’apparecchiatura IT mentre altri forniscono visualizzazioni di riepilogo sull’infrastruttura fisica (raffreddamento, alimentazione, sicurezza). I pannelli di controllo ricavano le informazioni dai sottoinsiemi Monitoraggio e automazione, Pianificazione e implementazione e Raccolta dati. Alcuni pannelli di controllo vengono creati su misura o acquistati da terze parti.

8 Software di visualizzazione

Nonostante il pannello di controllo sia l’elemento centrale per l’aggregazione di dati immediatamente fruibili, esistono vari livelli di interfaccia uomo macchina (HMI) e di interfaccia utente grafica (GUI) che consentono la visualizzazione di dati significativi da parte di utenti specifici mediante i vari sottosistemi del Data Center. Sebbene la HMI utilizzata dall’operatore degli impianti possa apparire dissimile dalla GUI utilizzata dall’operatore IT, entrambe estraggono le informazioni dal sistema in base alle preferenze e alle priorità dei singoli utenti.

9 Conclusioni

Attraverso la condivisione di dati chiave, di notifiche degli allarmi, di dati cronologici e di informazioni sulla tracciabilità delle risorse, il software di gestione della struttura e dell’infrastruttura IT del Data Center consente agli utenti di prendere decisioni informate basate su dati in tempo reale relativi alla capacità di alimentazione e raffreddamento e alla ridondanza.