Saiba tudo sobre redundância de energia em TI

A redundância é uma boa prática em sistemas de TI, especialmente a redundância de energia. Essa prática consiste na replicação de componentes do sistema e visa à confiabilidade da infraestrutura, sendo que os modelos de redundância são validados através de certificações reconhecidas no mercado.

Quão mais confiável a infraestrutura elétrica do data center, mais alta a classificação desse ambiente nos parâmetros ANSI/TIA-942-A – Telecomunications Infrastructure Standard for Data Centers (Padrão de Infraestrutura de Telecomunicações para Data Centers).

Falhas de energia são causas comuns das interrupções não programadas em data centers. Por isso, a redundância de energia em TI confere mais segurança e disponibilidade aos sistemas, além de mais credibilidade ao data center, conforme discutiremos no próximo tópico.

Tiers e a importância da redundância de energia em TI

O Uptime Institute, organização certificadora de infraestrutura crítica, classifica data centers em diferentes Tiers. Essa classificação é progressiva, de I a IV, e relacionada à confiabilidade do conjunto de subsistemas desses ambientes. Entre eles, o sistema de energia.

A classificação Tier se refere à disponibilidade e ao tempo médio de downtime do data center. Ou seja, quanto maior o Tier, maior a disponibilidade operacional e menor é o tempo de indisponibilidade do data center.

Um data center de Tier IV é considerado tolerante a falhas. No entanto, o enquadramento desses ambientes operacionais em uma das classificações depende da capacidade de investimento da organização em diferentes fatores, tais como:

• aspectos arquitetônicos;
• topologia de cabeamento;
• piso elevado;
• controle de acesso;
• combate a incêndio;
• iluminação;
• localização;
• redundância de climatização;
• redundância de dados;
• redundância de rede;
• redundância de energia.

O sistema de energia de data centers é essencial em estruturas redundantes. Isso porque outros subsistemas e redundâncias dependem do fornecimento confiável de energia.

Prova disso, é a própria disposição das normas ANSI/TIA-942-A: a partir do Tier II, o data center conta obrigatoriamente com módulos de UPS (Uninterruptible Power Supply – Fonte de Alimentação Ininterrupta), por exemplo. Ou seja, a redundância de energia se aplica a qualquer desses ambientes que possua estrutura minimamente redundante.

Isso porque possíveis falhas de energia diminuem a disponibilidade de data centers e elevam o downtime das operações. Ademais, apesar de temidos pelos profissionais de TI, os problemas elétricos já têm suas principais causas conhecidas. Listamos algumas delas a seguir.

Quais as principais causas da falta de energia em TI?

A redundância de energia é sim fundamental para data centers, pois está diretamente relacionada à disponibilidade das operações e redução de downtime. Nesse sentido, para acentuar ainda mais a importância da replicação da infraestrutura elétrica, vale à pena conhecer o que leva esses ambientes às paradas não programadas.

Interrupção do fornecimento de energia elétrica

Qualquer organização está sujeita às intempéries climáticas. Descargas atmosféricas, quedas de árvores, ventanias e toda sorte de fenômenos podem comprometer o sistema elétrico. Além disso, o sistema de distribuição de energia é extenso e complexo, por isso está sujeito a falhas e paradas não programadas.

Falha humana

Erros de operação na rede de energia podem estar, em boa parte das vezes, ligados a altos níveis de stress dos operadores ou até falta de treinamento adequado. Além disso, documentação do projeto elétrico insuficiente, ou inexistente, também levam a erros.

Complexidade da instalação elétrica

A complexidade dos projetos de infraestrutura elétrica pode confundir os profissionais e até dificultar manutenções preventivas periódicas. Ademais, é fator de insegurança para alguns operadores e aumenta risco de falha, comprometendo a disponibilidade do sistema.

Serviço de pós-venda deficiente

Data centers são áreas de operação crítica. Por essa razão, esses espaços devem contar com fornecedores capazes de atender rapidamente às demandas de manutenção. Além disso, falta de técnicos e peças para possíveis substituições em tempo hábil, para cumprimento de SLA (Service Level Agreement), pode diminuir a confiabilidade das instalações.

Falha das baterias

As baterias são fundamentais para UPS, equipamentos indispensáveis para a redundância de energia em TI. Mas a chance de falha é alta se estiverem instaladas em ambientes com temperatura inadequada. Importante também prestar especial atenção à vida útil das baterias e monitorá-las regularmente.

Com as principais causas de queda de energia em data centers em mente, e com noção da importância da redundância de energia nesses ambientes, cabe compreender como se dá a redundância de UPS, que confere confiabilidade ao sistema.

Quais os tipos de redundância de UPS?

O UPS é uma fonte de alimentação ininterrupta, ou seja, na ausência de energia elétrica, garante que as cargas continuem operando. A redundância desses equipamentos assegura confiabilidade ao sistema e pode ser implantada por paralelismo ativo ou dual bus.

Paralelismo ativo

Nesse tipo de redundância, dois ou mais UPS são conectados e atendem à carga.

Barramento dualizado (dual bus)

Nesse caso, a carga possui fontes redundantes e, por isso, permite mais de uma alimentação. Assim, cada UPS alimenta uma fonte da carga. Esse modelo de redundância é usualmente aplicado em servidores, switches, firewalls, storages e outros.

Como esquematizar o sistema de energia de acordo com a classificação Tier?

UPS e geradores são itens indispensáveis à redundância de energia em TI. Os geradores demoram certo tempo até entrarem em operação. Por isso, atuam associados aos nobreaks, que mantém o funcionamento das cargas críticas sem interrupção.

Como já dissemos, a esquematização do sistema de energia para data centers segue protocolo internacional. Sendo assim, todo Tier demanda por infraestrutura básica, que é progressivamente mais confiável, do 1 a 4. Confira, a seguir, diagramas simplificados da redundância de energia em TI para cada Tier.

Tier I

Nesse Tier não há redundância dos componentes, por esse motivo tratasse do Tier menos confiável. Uma falha ou queda de energia resulta na interrupção nas operações do data center. No diagrama abaixo, o ramal de bypass externo do quadro elétrico de instalação permite isolar o UPS para manutenções sem interrupção no fornecimento de energia à carga, porém nessa condição a carga fica à mercê da rede elétrica local e suas eventuais instabilidades.

Tier II

No Tier II os nobreaks são redundantes (N+1), isso significa que, ao contrário do Tier I, o sistema torna-se mais tolerante a falhas ou queda de energia. No entanto, há apenas um caminho de distribuição de energia para a carga. Por isso, intervenções no caminho crítico podem comprometer a operacionalidade do data center.

Tier III

Já no Tier III, as cargas têm fontes redundantes. Então, qualquer ocorrência no circuito do nobreak “A” até da fonte “A”, da figura abaixo, não interfere no circuito do nobreak “B” até a fonte “B”. O mesmo ocorre com ocorrências no circuito “B”, que não afetam o circuito “A”.

Tier IV

Nessa configuração 2x(N+1), todo o sistema é redundante. Agrega os modelos de redundância descritos nos Tiers 2 e 3. Portanto, tolerante a múltiplas falhas.

Por meio dos diagramas, percebe-se que, quanto mais redundante o sistema de energia, mais confiável é a infraestrutura. Sendo assim, o data center tem progressivamente mais tempo de disponibilidade a cada Tier.

Os profissionais de TI que desejam garantir confiabilidade ao sistema de energia devem estar atentos aos fornecedores. Isso porque, como já dito, o pós-venda ineficiente arrisca a disponibilidade do data center. Além disso, é fundamental contar com parceiros com solidez de mercado e equipamentos de qualidade.

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