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Infraestructura física para redes críticas: Optimización del valor de negocio

Informe interno N° 117

Por Wendy Torell

2005 American Power Conversion. Todos los derechos reservados. Queda prohibida la utilización, reproducción, fotocopiado, transmisión o almacenamiento en cualquier sistema de recuperación de cualquier tipo de esta publicación, en todo o en parte, sin el consentimiento escrito del ti tular del derecho de autor. www.apc.com Rev 2005-0

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Resumen ejecutivo Para seguir siendo competitivas en el cambiante mundo de los negocios de hoy, las

empresas deben actualizar su concepción del valor de sus inversiones en la infraestructura

física para redes críticas (NCPI). Ya no basta con evaluar la disponibilidad y el costo inicial

para tomar decisiones de negocios acertadas. La agilidad, o flexibilidad para los negocios, y

el costo total de propiedad son variables igualmente importantes para las empresas que

deseen tener éxito en un cambiante mercado global.


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Introducción La infraestructura física para redes críticas (NCPI) constituye los cimientos sobre los cuales se fundan

las redes informáticas y de telecomunicaciones. Es la “columna vertebral” del negocio, dado que sus

elementos proporcionan la energía, la refrigeración, el espacio físico, la seguridad, la protección contra

incendios y el cableado que hacen posible el funcionamiento de los sistemas de IT. En la Figura 1 se

ilustran los elementos clave de la NCPI y su integración en un sistema de extremo a extremo armónico

que cuenta con el respaldo de sistemas y servicios de administración. Es esencial considerar la NCPI

como un todo y no como componentes individuales para diseñar e implementar un sistema integrado y

comprensible que ofrezca el rendimiento esperado. Cuando se adquieren los elementos individuales

independientemente de otros elementos de la NCPI, suele obtenerse como resultado un sistema de

NCPI complejo e impredecible conformado por productos de diversos fabricantes, que no fueron

diseñados para funcionar en conjunto. La administración se vuelve más compleja porque deben

emplearse diferentes sistemas de administración para tener un panorama de todo el sistema, y es

necesario recurrir a múltiples contratos de servicio. El Apéndice A de este informe ofrece descripciones

más detalladas de cada uno de los elementos de la NCPI.


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Figura 1 – Sistema de NCPI integrado

La mayoría de los negocios exitosos de la actualidad dependen de una plataforma informática estable.

Para sostener las operaciones informáticas de negocios, deben existir cuatro niveles o bloques de

construcción. En la Figura 2 se i lustra el modelo basado en niveles y la importancia de contar con un

sistema de NCPI integrado como sostén de las funciones de negocios. Además de la NCPI, el modelo

incluye los componentes informáticos y los procesos y personas necesarios para sostener la operación

de esos sistemas. Los componentes informáticos incluyen el hardware y el software necesarios para el

procesamiento de datos, almacenamiento y sistemas de comunicación. Si no se planifican y diseñan

esos componentes de manera adecuada, no funcionará la red, y en última instancia, tampoco lo hará el

negocio. Todos los procesos necesarios para la operación en el centro de datos o entorno informático

deben definirse en forma clara, documentarse correctamente y estandarizarse por medios simples que

sean comprensibles por todos los usuarios. Cuando esos procesos no se implementan con eficacia, la

falta de uniformidad en la operación y en el mantenimiento de los sistemas es inevitable y ocasiona

tiempo de inactividad no contemplado. También es necesario contar con las personas que ofrezcan

Los elementos de la NCPIse combinan en unsistema integrado

yIncendios

seguridadRefrig.Racks

y estructurafísica

Energía

Cableado

ServiciosAdministración

y estructura física

Energía

Cableado

Ref

rige-

raci

ónNCPINCPIRacks

Incendiosseguridad

y


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soporte para las operaciones. El negocio debe contar con la cantidad de personas adecuada, quienes, a

su vez, deben tener las competencias y capacitación necesarias. Si no se contemplan en la planificación

la cantidad de personal y la capacitación y competencias que este debe tener, el error humano es

inevitable.

Figura 2 – La NCPI es un nivel clave para realizar operaciones informáticas de negocios

confiables

En este informe se analiza un cambio esencial en la forma en que quienes planifican las soluciones

informáticas deben considerar el valor de negocio a medida que toman decisiones relativas a la

inversión en la NCPI, y describe los factores en función de los cuales se establece este nuevo conjunto

de criterios relativos al valor.

← Si un negocio no cuenta con la cantidad de personas

adecuadas, quienes a su vez deben tener las

competencias adecuadas, es difícil que alcance el

éxito.

← El éxito del personal depende en gran medida de que

los procesos estén bien definidos y documentados.

← Los procesos y las personas dependen de

componentes informáticos estables para alcanzar los

objetivos de negocios.

← Los cimientos sobre los que se erige todo lo demás;

sin una NCPI confiable, los componentes informáticos,

los procesos y las personas fracasarán.

NCPINCPI

Operacionesinformáticasde negociosconfiables

Personas

Proceso

Componentesinformáticos


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Optimización de la NCPI para aumentar su valor de negocio En términos generales, el valor de negocio para una empresa comprende tres objetivos centrales:

• Aumentar los ingresos

• Reducir los costos

• Hacer mejor uso de los activos

Independientemente de la línea de negocios de la que se trate, en última instancia los tres objetivos

mencionados llevan a aumentar los ingresos y el flujo de fondos. Se hacen inversiones en la NCPI

porque tales inversiones tienen un impacto directo o indirecto en los tres objetivos de negocios

nombrados. Los gerentes adquieren generadores, equipos de aire acondicionado, sistemas de

seguridad y sistemas UPS, entre otros artículos, para que cumplan la función de “pólizas de seguro”.

Ninguna red o centro de datos se encuentra a salvo del riesgo del tiempo de inactividad, ya sea derivado

de problemas energéticos o térmicos, e invertir en la NCPI disminuye esos y otros riesgos. Entonces,

¿de qué manera influye el tiempo de inactividad en los tres objetivos de negocios centrales

mencionados (ingresos, costos y activos)? Cuando los sistemas se encuentran inactivos, disminuye o se

frena el flujo de ingresos, aumentan los costos y gastos del negocio, y se produce una subutilización o

un uso improductivo de los activos. Por eso, cuanto más eficaz sea la NCPI a la hora de reducir el tiempo

de inactividad cualquiera sea su causa, tanto más valiosa será para el negocio en relación con el

cumplimiento de los tres objetivos.

Históricamente, el cálculo del valor de negocio de la NCPI se basaba en dos criterios principales:

disponibilidad y costo inicial. El aumento de la disponibilidad (tiempo productivo) del sistema de la NCPI

y, en última instancia, de los procesos de negocios, permite que un negocio siga generando ingresos y

optimice en mayor medida el uso (o la productividad) de los activos. Tomemos el ejemplo de una

empresa que procesa las operaciones de una tarjeta de crédito cuyos sistemas no se encuentran

disponibles; no pueden procesarse las compras realizadas con la tarjeta de crédito, lo que detiene el

flujo de ingresos durante todo el tiempo de inactividad. Asimismo, los empleados no pueden ser

productivos si los sistemas que deben emplear no están on line. Y cuando se minimiza el costo inicial

de la NCPI se genera un mayor rendimiento de la inversión. Si el costo de la NCPI es bajo y el riesgo o

costo del tiempo de inactividad es alto, es más fácil justificar los beneficios que se originan para el

negocio a partir de la NCPI.

Si bien esto sigue siendo así, los entornos informáticos de hoy, que cambian a un ritmo vertiginoso,

exigen que se consideren otros dos factores a la hora de calcular el valor de negocio de la NCPI. En


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primer lugar, los planes de negocios deben ser suficientemente flexibles para hacer frente a las

cambiantes condiciones de mercado, oportunidades y factores ambientales. Las inversiones que

inmovilizan recursos restringen la capacidad de responder con flexibilidad. Y cuando no existe flexibilidad

o agilidad, el resultado esperable es la pérdida de oportunidades.

Un segundo nuevo criterio relacionado con el valor de negocio que debe tenerse en cuenta es el Costo

total de propiedad (TCO). Si bien el costo inicial sigue siendo un factor importante, simplemente no

refleja todo lo necesario. El costo inicial no le dice nada al encargado de tomar decisiones sobre los

costos a largo plazo de una solución, que incluyen los costos operativos y de mantenimiento. El costo

inicial solía usarse como criterio debido a un enfoque tradicional para la compra de bienes de capital

para un proyecto. Por razones impositivas y relativas a las depreciaciones, los costos de capital siempre

se consideraban independientemente de los costos corrientes al justificar un proyecto desde el punto de

vista contable. Aunque el costo inicial es solo una fracción del TCO, alcanzaba para lograr la aprobación

de un proyecto y proceder a la correspondiente compra; permitía que el proyecto se pusiera en marcha y

variables tales como la cuenta de electricidad no eran parte del proceso de toma de decisiones. Esa

clase de gastos solían considerarse como costos inevitables que eran simplemente un mal necesario;

iban de la mano del proyecto, pero no se los pagaba con dinero generado por el proyecto, sino con

fondos para gastos operativos. Los encargados de la toma de decisiones ya advierten la importancia de

incluir estos otros costos en el cálculo del valor de negocio cuando se toman decisiones comerciales

clave. Una buena decisión de negocios con respecto a una inversión incluye contemplar tanto los costos

iniciales como los costos operativos corrientes.

En la Figura 3 se ilustra el cambio en la forma de considerar los criterios para calcular el valor de

negocio de la NCPI entre un pasado en el que los negocios tenían un ritmo más calmado y un presente

en el que los negocios sufren cambios a un ritmo vertiginoso. El propósito de esta ecuación no es hallar

un “valor cuantitativo”. Más bien, con ella se pretende destacar los factores que deben tenerse en cuenta

para lograr un alto valor de negocio. La disponibilidad y la agilidad, que aparecen en el numerador o

parte superior de la ecuación, deben maximizarse para aumentar el valor de negocio. El TCO, que

aparece en el denominador o parte inferior de la ecuación, debe minimizarse para aumentar el valor de

negocio.

A lo largo de este informe, se planteará al administrador de centros de datos el desafío de ver la

disponibilidad desde una nueva perspectiva, considerar el costo desde un ángulo distinto y pensar en un

nuevo vector de rendimiento, la agilidad, que simplemente no puede ser ignorado en el mundo de los

negocios de hoy. En última instancia, todos estos vectores de rendimiento se traducen a dólares, y es

necesario considerar cómo optimizar la “disponibilidad ágil por dólar de TCO”.


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Valor Disponibilidad Agilidad

TCO

Figura 3 – Nuevo paradigma de los criterios para determinar el valor de negocio de la NCPI

En relación con esta nueva “ecuación” del valor de negocio de la NCPI, existen diversos factores que

hacen a cada uno de los tres criterios. En las secciones siguientes, se analizarán los factores que tienen

más impacto en el valor de negocio general.

DISPONIBILIDAD: Vector de rendimiento Nº 1 Como ya se dijo, la disponibilidad es un factor clave para el aumento del valor de

negocio de la NCPI. Es la principal razón por la cual se compran

componentes de la NCPI. Si los sistemas no se encuentran disponibles,

debe renunciarse a alcanzar objetivos de negocios esenciales.

“Disponibilidad” es un término para el cual diferentes personas han dado diferentes interpretaciones.

Para algunos, simplemente se refiere a la confiabilidad de los equipos. Pero es mucho más que eso. La

definición técnica de "disponibilidad" es la siguiente:

Disponibilidad es el grado en que un sistema o componente se encuentra operativo y accesible

para su uso cuando es necesario [IEEE 90].

Sin duda, la disponibilidad de los equipos es una variable que contribuye a que los “sistemas y

componentes se encuentren operativos”, pero otros factores, como el Tiempo medio de recuperación

Costo total de propiedad

Valor Disponibilidad

Costo inicial



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(MTTR) y factores relativos a las personas también son muy importantes. Los sistemas quedan inactivos

por diversas razones, tanto previstas como imprevistas. Un ejemplo de tiempo de inactividad previsto es

el necesario para las tareas de mantenimiento preventivo regulares que han sido programadas. Algunos

ejemplos de tiempo de inactividad imprevisto incluyen el error humano y los desastres naturales.

Aunque resulte sorprendente, los desastres naturales causan mucho menos tiempo de inactividad que

los errores humanos en el transcurso de las operaciones cotidianas. Los expertos de la industria

estiman que los factores relativos a las personas causan entre el 40 y el 60% del tiempo de inactividad

imprevisto.

La necesidad de disponibilidad se expresa de diversas maneras, unas más cuantitativas que otras.

Según la definición técnica, la disponibilidad se mide como porcentaje del tiempo en que el o los

sistemas se encuentran operativos, o 99,99%, por ejemplo. Cuando se hace referencia a ese valor,

suele hablarse de “nueves”; así, muchos administradores de centros de datos se esfuerzan por alcanzar

los “cinco nueves” de disponibilidad. Otros piensan en la disponibilidad en función del tiempo de

inactividad. Por ejemplo, 99,999% equivale a cinco minutos de tiempo de inactividad por año. Y una

tercera forma de referirse a la disponibilidad es en términos de “niveles”; a cada nivel corresponde un

conjunto distinto de requisitos de redundancia y soluciones. El Uptime Institute es un ejemplo de

organización que cuenta con una serie definida de niveles de disponibilidad.

Dado que la disponibilidad es la principal razón por la cual se invierte en la NCPI, ¿cómo se determina

con qué grado de disponibilidad se debe contar? Todo administrador de un centro de datos desea

contar con el máximo posible. Por lo tanto, la clave a la hora de decidir cuánta disponibilidad será

necesaria es el costo de la solución. En las empresas siempre existen proyectos que se disputan los

limitados fondos del presupuesto, y al elegir una solución de NCPI que esté diseñada para ofrecer altos

niveles de confiabilidad, que contemple específicamente desde el diseño la eliminación del error

humano y la incorporación de tiempos de recuperación breves, los administradores pueden lograr los

máximos niveles de disponibilidad posibles. Estos tres factores clave para la alta disponibilidad de la

NCPI (confiabilidad de los equipos, tiempo de recuperación y error humano) se tratan en más detalle a

continuación.

Confiabilidad de los equipos La confiabilidad es la probabilidad de que un dispositivo, sistema o proceso realice la función para la

cual fue creado sin fallar durante un período de tiempo determinado. El “tiempo” es un elemento

importante de esta definición. Suele existir una confusión cuando se habla de confiabilidad, ya que a

menudo se dice que "el producto X es confiable en un 98,5%”. La afirmación anterior carece de sentido

si no se contempla un marco de tiempo para la confiabilidad. Así, la frase adecuada sería, “existe un

98,5% de probabilidades de que el producto X funcione sin fallar durante 3 años”. La confiabilidad


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también se expresa a menudo como la falta de confiabilidad o la probabilidad de falla, lo que es,

básicamente, la variable opuesta. Por ejemplo, la falta de confiabilidad equivalente para la afirmación

anterior se expresaría así: existe un 1,5% de probabilidades de falla en un período de 3 años de

funcionamiento”.

La infraestructura física de un centro de datos consta de diversos componentes. Para que el sistema

como un todo sea confiable, los equipos individuales deben serlo. Los administradores de los centros

de datos no quieren enfrentar problemas ocasionados por la falla de componentes, independientemente

de la velocidad a la que puedan solucionarse tales problemas. Cada falla es costosa en términos de

horas hombre y dinero, y cuanto más confiables sean los componentes, menos probable es que surjan

inconvenientes.

Tiempo medio de recuperación (MTTR) El MTTR cumple un papel importante respecto de la disponibilidad de un sistema reparable. Los centros

de datos deberían ser diseñados para ofrecer la mayor confiabilidad posible en cuanto a los equipos

que lo componen. Pero en el caso de centros de datos cuya vida útil es en general de entre 10 y 15 años,

resulta inevitable que los sistemas o subsistemas fallen alguna vez en ese plazo. Las fallas pueden

provocar tiempo de inactividad o no, según el nivel de redundancia que contempla el sistema. Más allá

del momento en el que se produzcan las fallas, es importante que los sistemas prevean el menor

tiempo de recuperación posible. Eso significa que es posible hacer un diagnóstico del sistema

rápidamente, existe fácil acceso a los repuestos y es sencillo reparar o reemplazar el sistema dañado.

Muchos han oído o vivido en carne propia las terroríficas historias de centros de datos cuya recuperación

tras una falla tardó días. El impacto en el negocio de una situación como esa es devastador.

Error humano Los factores relativos a las personas no pueden pasarse por alto al considerar la disponibilidad de la

NCPI. Como se dijo anteriormente, diversos estudios de la industria muestran que el error humano es la

causa principal –hasta un 60%– del tiempo de inactividad imprevisto. Los equipos informáticos suelen

reemplazarse cuatro veces o más durante la vida útil de un centro de datos. Cuando se realizan los

reemplazos, pueden cambiar los requisitos energéticos, de refrigeración e incluso de seguridad. Por

ejemplo, es posible que se necesite un tomacorriente distinto para un nuevo servidor, por lo que

deberán modificarse circuitos energizados. Este entorno inestable, sujeto a continuos cambios, genera

caos y puede dar lugar al error humano.

Por lo general, los proveedores suministran datos sobre disponibilidad o confiabilidad a sus clientes

reales o potenciales, pero dejan de lado el error humano. Dado que las fallas de los equipos

representan una proporción tan pequeña del total y las fallas originadas en errores humanos, una


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TCO

proporción tan grande, las cifras mencionadas resultan engañosas. Un esquema de parámetros más

representativo para el cálculo de la disponibilidad del sistema de NCPI debería incluir las fallas

derivadas de errores humanos. Si se incluyeran esas fallas entre los parámetros, los proveedores se

verían obligados a eliminar la complejidad de sus sistemas y a incluir en el diseño interfaces simples e

intuitivas, así como la capacidad de admitir y manejar sin inconvenientes el cambio constante. Así, en

última instancia, aumentará el valor de negocio de los sistemas.

Lista de cotejo de factores relativos a la disponibilidad En la Tabla 1 se incluye una lista de factores relativos a la disponibilidad que suelen influir en el valor de

negocio y a menudo se pasan por alto. En el pasado, muchos de los requisitos que allí se establecen

simplemente resultaban inviables, pero en la actualidad no hay motivo por el cual deba aceptarse un

“no" como respuesta a estas preguntas.

Tabla 1 – Lista de factores relativos a la disponibilidad

Factor relativo a la disponibilidad

¿Los componentes de cada elemento de la NCPI se fabrican en grandes volúmenes para aumentar la confiabilidad de los equipos?

¿El diseño de la NCPI contempla la redundancia para minimizar las probabilidades de que la falla de un componente cause la inactividad del centro de datos o los sistemas informáticos?

Cuando se produce una falla, ¿es posible recuperar los sistemas en menos de una hora?

¿Los elementos de la NCPI fueron diseñados de modo de integrarse entre sí y ofrecer un funcionamiento perfecto?

¿Se ha eliminado la complejidad del diseño del sistema?

¿El sistema fue diseñado con interfaces intuitivas y simples y con funciones de administración proactiva?

¿El sistema tiene la capacidad de admitir y manejar sin inconvenientes los cambios constantes sin que se produzcan errores humanos?

AGILIDAD: Vector de rendimiento Nº 2 La “agilidad” puede definirse como la capacidad de un sistema para adaptarse

al cambio. Adaptarse a los cambios puede significar muchas cosas;

significa contar con sistemas que puedan instalarse dentro de los

plazos proyectados, en especial cuando se trata de proyectos con limitaciones temporales

(velocidad de implementación); significa contar con escalabilidad de tamaño para satisfacer las

necesidades de un negocio que crece y, al mismo tiempo, reducir al mínimo el desperdicio que implica


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el sobredimensionamiento; y significa la capacidad de permitir la rápida incorporación de los cambios

cada vez más numerosos que exigen las necesidades informáticas de un negocio (capacidad de

reconfiguración). Muchas de las grandes empresas de hospedaje de equipos informáticos son un

ejemplo de un tipo de negocio que fracasó por falta de agilidad. Esas empresas invirtieron enormes

sumas para desarrollar la infraestructura sólida y de alta seguridad que pensaron que iban a necesitar

sus clientes potenciales para albergar sus equipos críticos de IT. Como sus sistemas no podían

adaptarse a las cambiantes necesidades de los negocios, planificaron sus instalaciones en función del

“peor caso” en cuanto a la capacidad. Hubo demasiadas suposiciones. Como resultado, se

malgastaron cuantiosas sumas en infraestructura que nunca se utilizó y las billeteras quedaron vacías.

La agilidad es una pieza clave del rompecabezas del valor de negocio, tan importante para la

determinación final del dinero que debe invertirse como los otros componentes del valor de negocio.

Cuando se puede invertir en la NCPI para contemplar las necesidades de un momento dado y con la

agilidad requerida para admitir los requisitos futuros (en lugar de tener que pronosticar lo que ocurrirá en

los siguientes diez años), el riesgo de cometer errores de predicción desaparece y se optimiza el

rendimiento de la inversión.

Velocidad de implementación La velocidad de implementación se refiere simplemente a cuán rápido puede planificarse, diseñarse,

instalarse y ponerse en marcha el sistema de la NCPI. Históricamente, se hablaba de años. La Figura 4

muestra la línea de tiempo típica de proyectos de ese tipo. Esta extensa línea de tiempo surge del hecho

de que los enfoques tradicionales de sistemas legados contemplaban un alto grado de personalización.

El proceso necesario para obtener mayor capacidad incluía diversos pasos importantes en los que se

aplicaba la personalización: una estructuración inicial, un diseño constructivo inicial, un proceso de

construcción en sí sumamente personalizado y una puesta en marcha orientada a integrar una cantidad

de equipos que no fueron específicamente diseñados para integrarse en forma adecuada.


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Figura 4 – Línea de tiempo típica de 400 días para la implementación de sistemas de NCPI legados

Con las exigencias actuales de los negocios que avanzan a un ritmo vertiginoso, esta inflexible línea de

tiempo es inadecuada en el mejor de los casos y desastrosa en el peor. Las empresas necesitan

centros de datos que puedan construirse en pocos meses, no años.

Otra cuestión relativa a los tiempos que seguramente resulte familiar para muchos administradores de

centros de datos es la de las demoras en los proyectos causadas por repetidos intentos de predecir el

futuro. Al eliminar el tiempo y los recursos necesarios para contemplar altos niveles de capacidad y

densidades antes de lo requerido, pueden acortarse las líneas de tiempo de los proyectos.

Escalabilidad Cuando los fondos no fluyen libremente (como sucede en la mayoría de los casos), la escalabilidad es

clave para lograr la agilidad. El centro de datos promedio tiene mucha más infraestructura de la

necesaria. Según investigaciones realizadas, los centros de datos típicos de hoy emplean menos del

50% de la capacidad de su infraestructura. En realidad, de acuerdo con “Data Center Power

Requirements: Measurments from Silcon Valley”, tesis escrita por J.D.Mitchell-Jackson y colaboradores,

los centros de datos típicos suelen funcionar aproximadamente a solo un tercio de su capacidad, y 66%

no es poco desperdicio, en especial si se considera que el rendimiento de la inversión para ese

proyecto podría haber sido tres veces mayor. Dos tercios de la inversión podrían haberse empleado en

otros proyectos de la empresa que tuvieran mayor potencial de rendimiento.

Evaluación denecesidades

"Tengo máscapacidad"

"Necesito máscapacidad"

Concepción deldiseño

Diseño constructivo

Puesta enmarcha

Operación

1-2 meses

3-4 meses½ - 1 mes

Construcción7-8 meses

aplicaciones yservicios

personalizados


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Los administradores de los centros de datos no sobredimensionaron la infraestructura con la intención

de desperdiciar recursos. Lo hicieron porque tenían que contemplar el peor de los casos en términos de

capacidad, basándose en el análisis de las necesidades de negocios futuras, aunque sin saber con

certeza lo que pasaría más allá de 3 o 4 años. Hasta hace poco, la alternativa al enfoque citado tenía

consecuencias más negativas aun, ya que consistía en diseñar una infraestructura menor que la

necesaria y no poder aumentar la capacidad sin generar interrupciones y enormes costos para el

negocio. En el Informe interno de APC Nº 37, “Cómo evitar los costos que ocasiona el

sobredimensionamiento de la infraestructura de los centros de datos y las salas de gestión de redes”,

se trata en mayor detalle la importancia del dimensionamiento adecuado.

Capacidad de reconfiguración Tomemos como e jemplo la empresa de hospedaje de equipos que diseñó el 50% de su infraestructura

con suministro de CC y 50% por CA, para enterarse después que el 99% de sus clientes iban a

necesitar CA. La inversión en CC se convirtió en una pérdida casi total debido a la falta de agilidad.

Pensemos ahora en el presente. ¿Qué habría pasado si la misma empresa de hospedaje de equipos

hubiese podido diseñar una infraestructura que contemplara solo lo que necesitaban sus clientes en un

momento dado, y reconfigurar los sistemas según lo que fuera resultando necesario para satisfacer

diferentes densidades de potencia y d istintos niveles de redundancia (niveles de disponibilidad según

objetivos), y para ofrecer compatibilidad con diferentes tensiones y tipos de enchufes, sin tener que

desmantelar el centro de datos?

Imaginemos otra empresa que diseñó y construyó un centro de datos, y que luego de la puesta en

marcha, se enteró de que debía trasladar la infraestructura a otro estado. Cuando se usan sistemas

legados, la mayor parte de los recursos en los que se invirtió no pueden trasladarse, por lo que, en

última instancia, se genera un enorme impacto financiero para el negocio, dado que es necesaria una

importante segunda inversión para el nuevo establecimiento. Los sistemas portátiles que permiten su

traslado y reubicación pueden representar un importante aumento de la ganancia neta de una empresa.

Lista de cotejo de factores relativos a la agilidad En la Tabla 2 se incluye una lista de factores relativos a la agilidad que suelen influir en el valor de

negocio y a menudo se pasan por alto. Como en el caso de los factores relativos a la disponibilidad, es

de esperar que la implementación exitosa de una NCPI contemple estos aspectos. Con las vertiginosas

y cambiantes condiciones de negocios de hoy, el éxito de una empresa implica un “sí” a todas las

preguntas relativas a la agilidad que se incluyen a continuación.


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TCO

Tabla 2 – Lista de factores relativos a la agilidad

Factor relativo a la agilidad

¿Es posible construir un nuevo centro de datos en días en lugar de meses o años?

¿Puede agregarse capacidad adicional al sistema de NCPI existente en poco tiempo? ¿Podría duplicarse la capacidad al mes siguiente?

¿Es posible instalar la NCPI del centro de datos con un mínimo de trabajo en el establecimiento?

¿Es posible trasladar un porcentaje importante de la infraestructura si resulta necesario reubicarla?

¿Es posible trasladar y reubicar el centro de datos en meses en lugar de años?

¿Es posible contar con componentes de NCPI redundantes (disponibilidad según objetivos) para una parte del centro de datos?

¿Es posible cambiar un tipo de enchufe en minutos durante actualizaciones de componentes de IT?

¿Es posible escalar los tiempos de autonomía con respaldo a medida que cambian las necesidades?

TCO: Vector de rendimiento Nº 3 Para la mayoría de los gerentes o administradores el concepto

de Costo total de propiedad o TCO es claro; hace referencia a

dinero gastado y resulta muy tangible. El TCO asociado con un

centro de datos particular dependerá del tamaño de la infraestructura. Sin embargo, es posible expresar

el costo total de manera tal que resulte útil con independencia del tamaño del centro de datos. Una

forma en que puede expresarse la necesidad de TCO es considerar el costo total de propiedad por rack

a lo largo de la vida útil del centro de datos. Un valor habitual para el costo de la NCPI por rack durante la

vida útil del centro de datos es US$100.000. Este monto representa una inversión importante

(comparable al costo de la inversión en equipos de IT), por lo que resulta vital que los administradores y

gerentes comprendan el valor que reciben por ese costo.

El TCO no comprende solamente la inversión inicial en componentes de la NCPI, sino todos los otros

costos asociados con operar y mantener esa inversión durante la vida útil del centro de datos (que suele

ser de entre 10 y 15 años). Debe quedar claro que en el competitivo mundo de negocios de hoy, es el

TCO, y no el costo inicial aislado, lo que genera el verdadero valor de negocio. En la Figura 5 se ilustra

un desglose de costos típico para centros de datos implementados usando los sistemas tradicionales.


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Figura 5 – Desglose de TCO para sistemas tradicionales

De estos costos, alrededor del 50% corresponde a gastos operativos y el otro 50%, a gastos de capital.

Y de ese total, un porcentaje importante (aproximadamente el 30%) suele desperdiciarse debido a la

planificación deficiente y malas decisiones de diseño.

Oversizing is the dominant contributor to excess TCO.El sobredimensionamiento es el factor principal en

lo que respecta al exceso de TCO. This results in considerable waste, including excess capital cost,

operating cost, and specifically, energy cost.Como resultado, se genera gran desperdicio de costos,

que incluyen el costo de capital, el costo operativo y, específicamente, el costo de energía. On average,

over 50% of installed NCPI capacity is wasted.En promedio, más del 50% de la capacidad de NCPI

instalada se desperdicia. While this waste is caused primarily by uncertainty, the answer cannot be

simply to reduce plans – there certainly are cases where the actual load ends up equaling or exceeding

the expected load, and underbuilding data center capacity can have even greater consequences than

overbuilding The real key to achieving an optimized TCO is to implement an NCPI solution that is

designed with the ability to easily scale so that the infrastructure can be rightsized to match the needs at

any particular point in the data center’s life.Si bien la incertidumbre es la principal causa de tanto

desperdicio, la solución no puede consistir exclusivamente en acotar los planes. Sin duda, existen casos

en que la carga real a la larga se equipara con la carga esperada o incluso la supera, y la insuficiente

capacidad de un centro de datos puede tener consecuencias nocivas más importantes que el

sobredimensionamiento. El verdadero secreto para obtener un TCO optimizado consiste en implementar

una solución de NCPI que incluya la escalabilidad en su diseño de modo que la infraestructura pueda

dimensionarse adecuadamente para satisfacer las necesidades existentes en cualquier momento de la

vida útil del centro de datos. No one wants to be responsible for the data center that built out a megawatt

of capacity only to learn that the actual load never achieved more than 300kW.Nadie quiere ser

responsable en el caso de un centro de datos que fue implementado con un megavatio de capacidad

pero que nunca tuvo una carga superior a los 300 kW. APC White Paper #6, “Determining Total Cost of

Equipos derefrig.

8%

Racks3%

Equipos desist. deenergía

36%

Electricidad19%

Mantenim.17%

Espacio9%

Mejoras8%


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Ownership for Data Center and Network Room Infrastructure,” discusses a method for measuring TCO

and suggests strategies for minimizing these costs.En el Informe interno de APC Nº 6, “Cómo

determinar el costo total de propiedad de la infraestructura de los centros de datos y las salas de gestión

de redes”, se analiza un método para medir el TCO y se sugieren estrategias para minimizar los costos

correspondientes.

Costo de capital El gasto de capital, también denominado CAPEX (en inglés), es el dinero que gasta una empresa para

adquirir o actualizar inmuebles, plantas fabriles y equipamiento, con la expectativa de obtener beneficios

con su uso tras un largo período de tiempo (más de un año). Esos costos se encuentran sujetos a

depreciaciones por su período de vida útil esperada y a tratamientos impositivos especiales. El costo de

capital de un proyecto de NCPI es un gasto muy real y medible. Incluye el costo de los equipos de la

NCPI, así como los costos asociados con el diseño y la instalación de esos equipos. La escalabilidad

de la infraestructura representa la mayor oportunidad, con independencia de cualquier otra, para

optimizar (reducir) ese costo de capital. El hecho de que la capacidad responda a la carga real evita

importantes sobreinversiones en capital (es posible reducirlas hasta tres veces). Otra forma de reducir el

CAPEX es disminuyendo la mano de obra técnica requerida. Implementar una solución que minimice las

tareas necesarias en el establecimiento durante la instalación reduce el costo inicial de mano de obra.

Costo operativo El costo operativo, también denominado OPEX (en inglés), comprende todos los costos asociados con

el mantenimiento de un negocio. El costo operativo para la implementación de una NCPI incluye el

personal de operaciones que se ocupa de la NCPI, así como los costos de capacitación, mantenimiento

y reparaciones. El costo de energía también es un costo operativo, pero se lo ha separado para hacer

hincapié en el gran impacto que tiene en el valor de negocio.

Es importante considerar el nivel de mantenimiento predictivo que admite el sistema, ya que esa

capacidad permite reducir la necesidad de tareas de mantenimiento programadas (así no solo se

reducen los gastos sino el riesgo de incorporar defectos). El nivel de servicios que necesita un sistema

también depende en gran medida de su complejidad y grado de personalización. La cantidad y tipo de

reparaciones también dependen de la naturaleza del sistema. Los sistemas modulares ofrecen

mayores posibilidades para el mantenimiento por el usuario y el reemplazo de componentes dañados,

mientras que los sistemas personalizados legados exigen procedimientos de reparación en el

establecimiento más invasivos.

The more complex and customized a system is, the greater the amount of design effort and site

preparation time, and ultimately the greater the amount of highly technical staff needed to support the


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system.Cuanto más complejo y personalizado es un sistema, mayor es el esfuerzo de diseño y el tiempo

de preparación en el establecimiento que se requiere y, en última instancia, mayor es la cantidad de

personal sumamente especializado que se necesita para ofrecerle soporte. This generally means

greater spending on training to bring the skills of the employees to the level needed to operate the

systems successfully.Esto suele implicar mayor gasto en capacitación a fin de que los empleados

adquieran las competencias necesarias para operar los sistemas de manera adecuada.

Costo de energía El costo de la eficiencia representa el mayor potencial para ahorrar en TCO. Un sistema UPS

sobredimensionado es menos eficiente y requiere mucha más energía para funcionar que un sistema

dimensionado en función de la carga. Esto se debe a que las eficiencias operativas mejoran de manera

drástica a medida que la carga real se acerca a la carga proyectada.

En los sistemas UPS redundantes, el tamaño del o de los módulos redundantes también influye en la

eficiencia. Esto es así porque en una configuración N+1 típica, la carga se comparte entre los distintos

módulos. Tomemos como ejemplo una carga de 80 kW de un centro de datos. Si el sistema UPS fue

diseñado con cuatros sistemas de 20 kW para ofrecer soporte a la carga y un sistema de 20 kW

adicional para brindar redundancia, la carga de 80 kW sería compartida entre los 5 sistemas. En otras

palabras, cada UPS ofrecería soporte a 16 kW, u 80% de la capacidad. Este sistema también podría

diseñarse con dos sistemas de 80 kW, en cuyo caso cada uno de ellos funcionaría al 50% de su

capacidad. En el ejemplo, el primer diseño ofrecería mucha más eficiencia, por lo que disminuiría el

costo de energía.

Las tecnologías elegidas para la NCPI pueden tener un impacto enorme en los costos de energía. Los

sistemas UPS tradicionales, por ejemplo, solo ofrecen alrededor de un 85% de eficiencia con niveles de

carga del 50%. Las nuevas tecnologías on line, como los sistemas UPS con conversión Delta,

mantienen una eficiencia del 93% o superior con bajos niveles de carga como los mencionados. Dado

que los costos eléctricos aumentan continuamente a nivel mundial, esta mayor eficiencia contribuye en

gran medida a tener un bajo costo total de propiedad.

Lista de cotejo de factores relativos al TCO En la Tabla 3 se incluye una lista de factores relativos al TCO que suelen influir en el valor de negocio y a

menudo se pasan por alto. Como en el caso de los factores relativos a la disponibilidad y a la agilidad,

los aspectos detallados a continuación son esenciales para tomar decisiones financieras inte ligentes

con relación a la NCPI.


19

Tabla 3 – Lista de factores relativos al TCO

Factor relativo al TCO

Al evaluar el proyecto, ¿se está considerando el TCO en lugar del costo inicial aislado?

¿Se ha dimensionado de manera adecuada la capacidad de la NCPI para optimizar la inversión en capital?

¿Se ha optimizado la eficiencia eléctrica del centro de datos escalando los sistemas adecuadamente?

¿Se han incluido en el diseño componentes de NCPI que ofrecen altos niveles de eficiencia?

¿Se han minimizado los costos de mantenimiento del centro de datos a largo plazo?

Estrategia para optimizar el valor de negocio En el entorno de negocios de hoy, resulta claro que debe adoptarse un nuevo conjunto de criterios para

optimizar el valor de negocio. En la Figura 6 se vuelven a destacar esos criterios. La fórmula allí incluida

da como resultado el costo real que afecta al negocio en muchos sentidos, no solo en términos de

dinero, sino de estrategia y planificación.

Figura 6 – La nueva ecuación del valor de negocio

En los sistemas NCPI legados –que respondían a un enfoque de estructuración inicial único y diseño

inflexible y, por lo general, sobredimensionado–, no era posible desarrollar un sistema que permitiera

optimizar los tres vectores de rendimiento de la ecuación del valor. No era viable contar con un sistema

de alta calidad (disponibilidad), en un tiempo razonable (agilidad) y a un costo razonable (TCO). En

general había que sacrificar algo, hacer concesiones en alguna de las variables para optimizar las otras

dos. Si uno quería obtener en poco tiempo un sistema económico, se sacrificaba la calidad. Si uno

quería obtener en poco tiempo un sistema de gran calidad, sin duda había que pagar un alto precio.

Afortunadamente, ese antiguo paradigma ya no existe.

Existe una estrategia probada para optimizar las tres variables que hacen al valor de negocio, a través de

la estandarización y, más específicamente, de la estandarización modular. Adoptar para el diseño de

sistemas de IT los mismos enfoques que para el diseño de automóviles, por ejemplo, puede aumentar


TCO


20

significativamente el valor de negocio de la NCPI. Pensemos en los servidores de antes: para cada

servidor era necesario un tipo de rack distinto, lo que generaba incompatibilidad; pero cuando la

industria de los servidores se estandarizó, se hizo posible usar casi cualquier tipo de rack para cualquier

servidor. Este es solo uno de muchos ejemplos de la dirección hacia la cual se está orientando la

industria de la NCPI. En el Informe interno de APC Nº 116, “Estandarización y modularidad en la

infraestructura física para redes críticas”, se describen beneficios de gran alcance que pueden

obtenerse respecto de la inversión en la NCPI mediante la estandarización y la modularidad.

Conclusiones La NCPI constituye los cimientos de todo centro de datos. Los cambios en el entorno de negocios de

hoy, en especial el abreviado ciclo de actualizaciones de los componentes de IT, generan la necesidad

de cambiar la forma de concebir el cálculo del valor de negocio de la NCPI. La nueva ecuación del valor

de negocio de la NCPI descrita en este informe puede resumirse de la siguiente forma. Debe verse la

disponibilidad desde una nueva perspectiva, teniendo en cuenta factores clave como los relacionados

con las personas. Debe considerarse el costo desde un ángulo distinto: ya no alcanza con evaluar el

costo inicial aislado para tomar decisiones de negocios; lo que verdaderamente influye en el valor es el

costo a lo largo de la vida útil de la infraestructura. Y la agilidad es un vector de rendimiento que debe

tenerse en cuenta, ya que mide en forma directa la capacidad de la NCPI para hacer frente a

necesidades y oportunidades imprevistas.

Las claves para lograr un alto valor de negocio a partir de este nuevo paradigma son la estandarización,

la modularidad y la escalabilidad. Es necesario erradicar de la industria de la NCPI el modo de pensar al

estilo de la “industria artesanal”, según el cual dos infraestructuras diferentes tienen diseños totalmente

distintos y conjuntos diversos de problemas singulares. Los sistemas deben ser modulares y

escalables para satisfacer las cambiantes necesidades de los centros de datos, aumentar los niveles

de disponibilidad de la infraestructura y optimizar el TCO.

Acerca del autor Wendy Torell es Ingeniera en Disponibilidad para APC en West Kingston, Rhode Island. Brinda

asesoramiento a los clientes respecto de los enfoques científicos sobre disponibilidad y prácticas de

diseño para optimizar la disponibilidad de los entornos de los centros de datos. Recibió el título de

Bachelor en Ingeniería Mecánica del Union College, en Schenectady, NY. Wendy cuenta con una

certificación de la ASQ en el campo de la ingeniería en confiabilidad.


21

Apéndice: elementos de la NCPI

La NCPI comprende energía, refrigeración, racks y estructura física, seguridad y protección contra

incendios, y cableado, además de la administración y el servicio técnico de dichos elementos. La

confiabilidad de las operaciones informáticas de una empresa depende de la NCPI. Como todo

cimiento, la NCPI debe ser confiable y, en condiciones ideales, “invisible a los ojos”, además de no

generar preocupaciones. A continuación se incluye una breve descripción de cada componente de la

NCPI.

Energía

Son muchos los elementos que conforman una infraestructura energética sólida; estos incluyen todos

los sistemas ubicados entre la entrada del servicio eléctrico del edificio y las cargas del centro de datos

o red. Esos sistemas incluyen la distribución principal, el o los generadores, sistemas UPS y baterías,

protección contra sobretensiones, transformadores, paneles de distribución y disyuntores.

En el Informe interno N° 4 de APC, “Requisitos esenciales del sistema eléctrico de los centros de datos

de próxima generación”, se analizan los problemas y desafíos que plantean los sistemas de energía

tradicionales y se presenta un conjunto de requisitos necesarios para dar un paso adelante.

Refrigeración

Los sistemas de refrigeración requeridos para extraer eficazmente el calor de un centro de datos

incluyen los equipos de aire acondicionado para salas de cómputos (CRAC) y todo subsistema

asociado que permita el funcionamiento de los CRAC, como los chillers, torres de enfriamiento,

condensadores, redes de conductos, compresores, tuberías y dispositivos de distribución por rack.

En el Informe interno N° 5 de APC, “Requisitos esenciales para la refrigeración de los centros de datos

de próxima generación”, se analizan los problemas y desafíos que plantean los sistemas de

refrigeración tradicionales y se presenta un conjunto de requisitos necesarios para dar un paso

adelante.

Racks y estructura física

Existen muchos sistemas que podrían considerarse parte de la estructura física de un centro de datos.

Los elementos más importantes son los racks de IT que alojan los equipos de IT y los elementos físicos

de la sala, como los techos y pisos falsos (tanto pisos elevados como de losa de concreto).

En el Informe interno de APC Nº 7, “Requisitos esenciales de los racks para los centros de datos de

próxima generación”, se analizan los problemas y desafíos que plantean los sistemas de rack


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tradicionales y se presenta un conjunto de requisitos necesarios para dar un paso adelante. En el

Informe interno de APC Nº 19, “Nuevo análisis de la conveniencia del piso elevado para las aplicaciones

de centros de datos”, se analizan en detalle las razones que justificaban el uso de pisos elevados en el

pasado y se sugiere que ya no tiene razón de ser el uso generalizado de esa estructura en los entornos

de centros de datos.

Seguridad y protección contra incendios Los sistemas de seguridad y los de protección contra incendios son esenciales para mantener la

integridad, seguridad y disponibilidad del centro de datos. Los susbsistemas que se incluyen en esta

categoría son dispositivos que brindan seguridad física en toda la sala y por rack y sistemas para

detección y supresión de incendios. Algunos ejemplos de dispositivos que brindan seguridad física son

los dispositivos, claves, códigos y tarjetas biométricos. Los sistemas para detección y supresión de

incendios incluyen detectores de humo inteligentes, sistemas para supresión de incendios con agente

limpio y detectores de calor de tipo lineal.

En el Informe interno de APC Nº 82, “Seguridad física en infraestructuras de misión crítica”, se analizan

en mayor detalle los elementos que hacen a la seguridad física y se sugieren procedimientos para

optimizar la seguridad de la infraestructura. En el Informe interno de APC Nº 83, “Cómo reducir el riesgo

de incendios en infraestructuras de misión crítica”, se describen en mayor detalle la detección,

supresión y prevención de incendios, y se presentan las mejores prácticas para reducir el riesgo de

incendios.

Cableado

La infraestructura de cableado comprende todos los cables de datos que integran el centro de datos así

como los cables de potencia necesarios para garantizar el suministro a todas las cargas. Las bandejas

de cables y dispositivos para organización de cables son clave para ofrecer soporte a la infraestructura

de IT, ya que ayudan a reducir las probabilidades de tiempo de inactividad debido a errores humanos y

sobrecalentamiento.

Administración

La administración es un elemento de la NCPI que abarca todos los elementos analizados antes. Para

contar con una NCPI confiable, es importante tener un panorama de todos los componentes de la

infraestructura física. La administración incluye sistemas tales como los sistemas de administración de

edificios (BMS), sistemas de administración de redes (NSM), administradores de elementos (como el

InfraStruXure Manager de APC) y otros componentes de hardware y software para monitoreo.


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En el Informe interno N° 14 de APC, “Requisitos esenciales para administrar los centros de datos de

próxima generación”, se analizan los problemas y desafíos que plantean los sistemas de administración

de NCPI tradicionales y se presenta un conjunto de requisitos necesarios para dar un paso adelante.

Servicios

Existe una amplia gama de servicios necesarios para ofrecer soporte a los sistemas de la NCPI a lo

largo de su vida útil. Esos servicios pueden clasificarse en cinco categorías: (1) servicios de consultoría y

diseño; (2) servicios de instalación; (3) servicios de mantenimiento y reparación; (4) servicios de

monitoreo; y (5) servicios de disposición de productos fuera de uso.

En el Informe interno N° 12 de APC, “Necesidades de servicios esenciales para la NCPI de centros de

datos de próxima generación”, se analizan los problemas y desafíos que plantean las servicios para

NCPI y se presenta un conjunto de requisitos necesarios para dar un paso adelante.

Infraestructura física para redes críticas: Optimización ... · Todos los procesos necesarios...

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