modul perkuliahan teknologi pusat...
TRANSCRIPT
MODUL PERKULIAHAN
Teknologi Pusat
Data
Konsep Pusat Data
Fakultas Program Studi Tatap Muka Kode MK Disusun Oleh
Ilmu Komputer Teknik Informatika
01 87035 Tim Dosen
Abstract Kompetensi
Modul perkuliahan ini berisi materi tentang konsep pusat data, siklus hidup pusat data, dan tahapan siklus pusat data.
Mampu memahami siklus hidup pusat data
2013 2 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Konsep Pusat Data
Pusat Data merupakan fasilitas yang digunakan untuk penempatan beberapa
kumpulan server atau sistem komputer dan sistem penyimpanan data (storage) yang
dikondisikan dengan pengaturan catudaya, pengatur udara, pencegah bahaya kebakaran
dan biasanya dilengkapi pula dengan sistem pengamanan fisik.
Servis utama yang secara umum diberikan oleh pusat data adalah sebagai berikut:
1. Business Continuance Infrastructure (Infrastruktur yang Menjamin Kelangsungan Bisnis)
Aspek-aspek yang mendukung kelangsungan bisnis ketika terjadi suatu kondisi kritis
terhadap pusat data. Aspek-aspek tersebut meliputi kriteria pemilihan lokasi pusat data,
kuantifikasi ruang pusat data, laying-out ruang dan instalasi pusat data, sistem elektrik
yang dibutuhkan, pengaturan infrastruktur jaringan yang scalable, pengaturan sistem
pendingan dan fire suppression.
2. DC Security Infrastructure (Infrastruktur Keamanan Pusat data)
Terdiri dari sistem pengamanan fisik dan non-fisik pada pusat data. Fitur sistem
pengamanan fisik meliputi akses user ke pusat data berupa kunci akses memasuki
ruangan (kartu akses atau biometrik) dan segenap petugas keamanan yang mengawasi
keadaan pusat data (baik di dalam maupun di luar), pengamanan fisik juga dapat
diterapkan pada seperangkat infrastruktur dengan melakukan penguncian dengan kunci
gembok tertentu. Pengamanan non fisik dilakukan terhadap bagian software atau sistem
yang berjalan pada perangkat tersebut, antara lain dengan memasang beberapa
perangkat lunak keamanan seperti access control list, firewalls, IDSs dan host IDSs, fitur-
fitur keamanan pada Layer 2 (datalink layer) dan Layer 3 (network layer) disertai dengan
manajemen keamanan.
3. Application Optimization (Optimasi Aplikasi)
Akan berkaitan dengan layer 4 (transport layer) dan layer 5 (session layer) untuk
meningkatkan waktu respon suatu server. Layer 4 adalah layer end-to-end yang paling
bawah antara aplikasi sumber dan tujuan, menyediakan end-to-end flow control, end-to-
end error detection & correction, dan mungkin juga menyediakan congestion control
tambahan. Sedangkan layer 5 menyediakan 11 riteri dialog (siapa yang memiliki giliran
berbicara/mengirim data), token management (siapa yang memiliki akses ke resource
bersama) serta sinkronisasi data (status terakhir sebelum link putus). Berbagai isu yang
terkait dengan hal ini adalah load balancing, caching, dan terminasi SSL, yang bertujuan
untuk mengoptimalkan jalannya suatu aplikasi dalam suatu sistem.
2013 3 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
4. Infrastruktur IP
Infrastruktur IP menjadi servis utama pada pusat data. Servis ini disediakan pada layer 2
dan layer 3. Isu yang harus diperhatikan terkait dengan layer 2 adalah hubungan antara
server farms dan perangkat layanan, memungkinkan akses media, mendukung
sentralisasi yang reliable, loop-free, predictable, dan scalable. Sedangkan pada layer 3,
isu yang terkait adalah memungkinkan fast-convergence routed network (seperti
dukungan terhadap default gateway). Kemudian juga tersedia layanan tambahan yang
disebut Intelligent Network Services, meliputi fitur- fitur yang memungkinkan application
services network-wide, fitur yang paling umum adalah mengenai QoS (Quality of
Services), multicast (memungkinkan kemampuan untuk menangani banyak user secara
konkuren), private LANS dan policy-based routing.
5. Media Penyimpanan Terkait dengan segala infrastruktur penyimpanan. Isu yang diangkat
antara lain adalah arsitektur SAN, fibre channel switching, replikasi, backup serta
archival.
Gambar 1.1. Enterprise Data Center (Arregoces & No n.d.)
2013 4 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Pusat Data adalah lingkungan khusus yang aman bagi perusahaan dan merupakan
asset terpenting dan juga sebagai kekayaan intelektual (Misni 2014). Kegiatan yang
dilakukan pada Pusat Data meliputi :
Proses transaksi bisnis
Host web-site
Proses dan Toko untuk intelek properti
Merawat laporan keuangan
Penampung sekaligus penerus e-mail
Perencanaan yang baik dan dukungan terhadap pengelolaan yang efektif pada pekerjaan
ini akan meningkatkan produktivitas pada perusahaan dengan keuntungan yang nyata,
jaringan yang tersedia dan prosesnya sangat cepat dan akurat. Banyak istilah yang ada
pada Pusat Data adalah merupakan otak dari perusahaan. Bisnis yang dikelola mempunyai
kemampuan menerima data dari seluruh dunia, kuminasi melalui (e-mail), penyimpanan
data informasi, serta mempunyai gagasan-gagasan/ide-ide (untuk penelitian dan
pengembangan) seyogyanya dapat diaktifkan semua.
1.1. Siklus Hidup Pusat Data
Penentuan awal dan akhir dari life cycle assessment (LCA) berkaitan dengan
dampak lingkungan dimana pusat data tersebut berada. Seringkali pembangunan pusat data
tidak memperhitungkan energy yang dibutuhkan untuk membangun server, komponen-
komponen konstruksi yang digunakan untuk membangun pusat data, dan sebagainya.
Ruang lingkup LCA harus diatur dengan baik sehingga dengan jelas mendefinisikan
cakupan penggunaan scenario LCA dan focus kepada pengoperasian pusat data seperti :
Data centre equipment inventory
Operational time frame (e.g., a data centre is running 24 hours per day, 7 days a
week)
Yearly average energy consumption, or an estimation if no measurement is available
Expected lifetime of the equipment, building, etc.
Hingga saat ini belum ada metode yang efektif dimana equipment lifetimes menjadi
factor yang diperhitungkan dalam analisa LCA. Standar-standar yang ada umumnya
membandingkan dampak dan atribut pada waktu yang berbeda. Meskipun seluruh manfaat
yang ada tidak dapat diukur, namun penggunaan perangkat yang lebih robust dan
upgradable akan mengurangi dampak negative terhadap pusat data secara keseluruhan.
2013 5 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Dalam mengidentifikasi apa saja yang perlu di-ases pada LCA, unit fungsional
merupakan factor penting dan menjadi acuan untuk mengelompokkan berdasarkan cara
operasional pusat data. Unit fungsional berkontribusi dalam hal menentukan ruang lingkup
sistem yang nantinya akan dievaluasi oleh metode LCA dan mengukur layanan-layang yang
disediakan oleh sistem pusat data.
Ketika menentukan LCA, seluruh data (input dan output sistem) seharusnya
mempertimbangkan fungsi masing unit yang telah didefinisikan dalam ruang lingkup LCA.
Peran unit fungsional adalah untuk mengukur kinerja sistem produk dan berfungsi sebagai
unit acuan. Untuk menentukan kategori unit fungsional berdasarkan tiga pertanyaan berikut:
The functional unit should be categorized based on the answer to these three questions:
1. What combination of information technologies (IT) and facilities equipment is used to
provide a given service or group of services?
2. What are the variations in system utilization across the day? Is it steady and
continuous or is it varied with periods of idleness?
3. Does the equipment require special resiliency, serviceability, or availability
characteristics that affect its operational characteristics?
2013 6 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Tabel 1.1. Expected lifetime of data centre components
Untuk kasus pusat data, unit fungsional membantu dalam menentukan konteks dan
tujuan pusat data berdasarkan beberapa kriteria, antara lain :
2013 7 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
1. Which type of data centre?
a. Usage: production, research & development, disaster recovery
b. Category: high-performance computing, commercial usage
c. Full building or mixed-use building that contains offices and data centre
d. Data centre housed in a container or modules
e. Geographical area
f. The mix and capabilities of the data centre equipment
• Are systems optimized for performance delivered per unit of power consumed
for the supported workload?
• Does the equipment have the ability to reduce energy use when no work is
present?
2. Does the data centre use renewable energy resources?
a. Is the data centre equipped to utilize free cooling?
b. Does it use renewable energies (e.g., solar, wind, free cooling, etc.)?
3. What activities, attributes, and metrics are measured in the data centre, and what are the
amounts? (i.e., “How much?”)
a. Energy consumption, metrics such as PUE
b. Non-IT measurements, including temperature and humidity
4. Does the data centre operate to the ASHRAE A2 standards or higher?
a. IT equipment measurement, such as calculating compute and storage-capacity
utilization
b. Transactions per second
c. Other metrics
5. What is the expected lifetime of the data centre and its components, and what is the
duration of the service that is provided? (i.e., “How long?”)
a. Is equipment with longer life expectancies specified for the data centre systems?
b. In cases where the service provided is time-related, provide specifications. For
instance, how long should the data be kept? Is there a guaranteed data-storing
period?
6. What are the data centre’s specifications regarding the quality of the service provided?
(i.e., “How well?”)
a. System availability (e.g., 99,999%), reliability, etc.
b. Certification, tier-level approach, etc.
c. Criticality, capacity, growth plan, etc.
2013 8 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
1.2. Tahapan Siklus Hidup Pusat Data
Tabel 1.2. Life cycle phases of a data centre
Pada prakteknya LCA harus seimbang antara cost of collecting relevant data dengan
accuracy of the final life cycle assessment. Hal ini disebabkan sumber data yang terbatas
dan data harus diekstraksi dari berbagai sumber sehingga dapat memenuhi kebutuhan
pusat data secara utuh. Struktur data hirarki yang dapat digunakan adalah sebagai berikut :
1. Primary data: Collected data that is measured or calculated
2. Secondary data: Data derived from other sources such as literature or databases
3. Proxy data: Primary or secondary data related to an input, process, or activity that is
similar (but not representative) to the one in the inventory, which can be used in lieu
of representative data if unavailable
2013 9 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Jenis-jenis data yang tersedia akan berdampak pada relevance dan usability LCA.
Jika lebih banyak terdapat data primary dan data secondary yang relevan maka akan
diperoleh asesmen yang bekerja dengan baik pada sistem. Sedangkan pada sisi yang lain,
LCA yang bergantung kepada data secondary dan sejumlah besar data proxy akan berguna
dalam mengidentifikasi high level of impact system yang layak dengan fokus kepada
pengurangan dalam tahap desain dan operasi, namun tidak akan menyediakan asesmen
yang relevan dengan sistem.
Primary impacts (shall be considered for all data centres):
− Energy consumption during operation
− Raw material depletion for construction of the data centre structure
− Raw material depletion for manufacturing of IT and facility equipment
− Land use and environmental impacts of the facility
− Mix of energy-generating sources used to support operation
− Water consumption during operation
− Reuse, recycling, and/or disposal of IT and facility equipment and materials
Secondary impacts (should be considered if relevant to a given facility):
− Hazardous substance content of data centre building and equipment
− Air pollution during operation
Gambar 1.2. Data Center Services
2013 10 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Daftar Pustaka
[1] Mark Aggar, Microsoft; Marc Banks, Deutsche Bank; Jay Dietrich, IBM; Bob Shatten,
Individual Member; Markus Stutz, Dell; Emmanuel Tong-Viet, IBM; Data Centre Life
Cycle Assessment Guidelines, The Green Grid, 2012.
[2] Diah Eka Yulianti, Hafda Bayu Nanda (2008). Best Practice Perancangan Data
Center. OPenContent License
[3] Douglas Alger (2005), Build the Best Data Center Facility for Your Business, Cisco Press, Indianapolis, USA.
[4] Misni, H.M., 2014. Modul 1 Manajemen Pusat Data. In Universitas Mercu Buana.
MODUL PERKULIAHAN
Teknologi Pusat
Data
Pemilihan Lokasi Pusat Data
Fakultas Program Studi Tatap Muka Kode MK Disusun Oleh
Ilmu Komputer Teknik Informatika
02 87035 Tim Dosen
Abstract Kompetensi
Modul perkuliahan ini berisi materi tentang pemilihan lokasi yang tepat untuk Pusat Data, pembangunan pusat data, faktor-faktor resiko, dan evaluasi terhadap atribut fisik lokasi pusat data.
Mampu memahami lokasi ideal pusat data
2013 2 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Pemilihan Lokasi Pusat Data
Modul ini difokuskan pada 3 (tiga) karakteristik utama arsitektur pusat data yaitu
scalability, flexibility, dan high availability. Pusat data berkembang pesat untuk
mengakomodasi kebutuhan bagi perkembangan, konsolidasi, dan keamanan. Meskipun
desain Layer 2 dan Layer 3 tidak banyak berubah selama beberapa tahun, namun terkait
dengan kebutuhan terhadap uptime dan ketersediaan layanan yang mengikuti
perkembangan teknologi dan protokol, maka desain Pusat Data harus lebih baik dan
mengikuti perkembangan jaman. Kebutuhan terhadap scalability, flexibility, dan high
availability dapat disimpulkan sebagai berikut :
• Scalability
Pusat Data harus mendukung proses pengolahan data dengan cepat dan
perkembangan teknologi tanpa perubahan yang drastis.
• Flexibility
Pusat Data harus mendukung layanan terbaru tanpa mengubah infrastruktur
jaringan.
• High availability
Pusat Data tidak bersifat single point of failure dan mampu memprediksi uptime jika
terjadi kegagalan perangkat keras.
2.1. Pemilihan Lokasi Pusat Data
Fungsi pusat data dalam perkembangan teknologi terutama yang ada kaitannya
dengan teknologi dunia cyber atau internet maupun komunikasi yang menggunakan
perangkat lunak pendukung guna mempermudah proses pengoperasian maupun
penggunaannya. Khusus untuk pusat data tentunya dibutuhkan tempat dan ruang yang
cukup luas sehingga bisa disesuaikan dengan kebutuhan dan kapasitas yang akan
digunakan. Pemilihan tempat untuk pusat data tidak bisa sembarangan, minimal harus
sesuai dengan prosedur yang telah ditetapkan berdasarkan peraturan tertentu, beserta
syarat-syarat yang harus dipenuhi. Standardisasi dalam menyiapkan tempat untuk pusat
data mencakup hal-hal sebagai berikut :
Space atau ruang untuk penempatan perangkat hardware ataupun software haruslah sesuai
dengan kebutuhan, yang di maksud di sini adalah jangan memaksakan kapasitas yang
besar dalam ruang kecil atau sempit. Karena hal tersebut tidak bisa memaksimalkan
penempatan perangkat yang harus diletakan pada posisi-posisi tertentu.
2013 3 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
• Perhatikan suhu ruang pada tempat penyimpanan perangkat pusat data. Dalam hal
ini biasanya ruangan tersebut akan dijaga pada suhu tertentu, agar bisa menjaga
keseimbangan kinerja perangkat keras dan perangkat lunak sehingga tidak
mengeluarkan suhu panas akibat penggunaan dalam jangka waktu yang cukup
lama.
• Lakukan pengontrolan maupun pengecekan secara berkala pada setiap perangkat
yang ada, untuk menghindari hal-hal yang tidak diinginkan. Dalam hal ini ada
baiknya jika dari semua perangkat yang ada mempunyai backup yang bisa disiapkan
jika ada kehilangan atau penghapusan data dan sebagainya secara tidak sengaja.
• Yang tidak kalah penting adalah pemilihan lokasi atau daerah yang letaknya harus
berada pada Geografis yang aman, atau bukan pada titik gempa dan sejenisnya.
sehingga keamanan dan segala antisipasi yang ada bisa disesuaikan serta
dimaksimalkan. Setidaknya hal tersebut bisa meminimalisasi dari segala kerusakan
dan kehancuran pada sistem yang sedang berjalan, maupun untuk perangkat
hardware dan software yang digunakan oleh pusat data center Indonesia.
Gambar 2.1. Topologi Pusat Data (Sauls n.d.)
2013 4 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Ketika tiba waktunya untuk membangun lingkungan server yang memadai maka
sangat penting bagi pihak yang bertanggungjawab untuk mendesain Pusat Data yang
sesuai dengan kebutuhan. Secara sederhana, pihak manajemen menentukan karakteristik
perangkat yang akan dibeli berdasarkan kebutuhan bisnis perusahaan. Pertimbangan lain
adalah harga, keterbatasan sumber daya, pajak, maupun kebutuhan keberadaan
perusahaan pada area geografis tertentu. Apa pun pemicunya, karakteristik yang tepat
untuk membangun pusat data harus menjadi pertimbangan. Pembelian maupun sewa lokasi
tanpa pertimbangan yang matang akan memberikan dampak buruk terhadap kemampuan
pusat data untuk menjadag server dan perangkat jaringan. Tanpa mempertimbangkan hal-
hal tersebut dapat mengakibatkan tambahan biaya untuk memperbaiki karakteristik lahan
yang tidak sesuai ataupun menambah infrastruktur. Lokasi ideal pusat data akan
memberikan kualitas yang baik bagi perusahaan seperti :
• Menjaga terhadap bahaya
• Kemudahan akses
• Fitur-fitur yang mengakomodasi perubahan di masa yang akan datang
2.2. Membangun Pusat Data
Langkah pertama untuk mengevaluasi dan membangun pusat data yang sesuai
ditentukan oleh bagaimana dan dimana properti pusat data ditempatkan. Kontrol zona
lingkungan server menentukan lokasi dimana pusat data dibangun. Zona bekerja umumnya
merefleksikan ekspektasi pemerintah setempat dimana lokasi pusat data dibangun. Bisa jadi
terdapat beberapa lokasi yang tidak sesuai.
Informasi zona dijaga terhadap perencanaan publik dimana pusat data ditempatkan.
Banyak perusahaan yang melakukan pemeliharaan secara berkala terhadap situs web dan
mempublikasikan peta zonanya. Jika lokasi dikelilingi oleh perumahan maka lokasi tersebut
cocok untuk tempat tinggal. Jika lahan dikelilingi oleh lokasi bisnis dan pabrik maka lahan
tersebut cocok untuk lahan komersial dan industri. Jika lahan dibatasi oleh ruang terbuka
maka mungkin lokasi tersebut bisa jadi merupakan wilayah agrikultur. Jika wilayah yang
dianggap sesuai tidak diperuntukkan bagi lingkungan server maka kemungkinan perlu
dinegosiasikan mengenai penggunaan lahan untuk keperluan yang berbeda dengan
sebelumnya, meskipun dibutuhkan waktu untuk mengevaluasi dan menyetujui perencanaan
konstruksi pusat data. Biasanya selama proyek konstruksi tidak berdampak negative
terhadap lingkungan sekitar maka kemungkinan besar akan disetujui.
2013 5 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
2.3. Faktor-faktor Resiko
Setiap lokasi memiliki resiko yang berbeda-beda. Pengetahuan terhadap bahaya
terkait dengan karakteristik lokasi pusat data sangat mempengaruhi pertimbangan pemilihan
lokasi pusat data. Bisa jadi lokasi yang dipilih rawan bencana gempa bumi dan banjir.
Kedekatan jarak dengan menara listrik menimbulkan interferensi elektromagnetik. Walaupun
telah diketahui penyebab resiko berasal dari alam maupun manusia, namun sangat
dipahami akan mengganggu lingkungan server dan desain pusat data sehingga perlu
dipersiapkan alternatif pemecahan masalah.
Berdasarkan uraian di atas perlu diingat bahwa cara terbaik menghindari gangguan
adalah secara menyeluruh mencegah terjadinya resiko. Jika diidentifikasi bahwa akan terjadi
multipel resiko maka perusahaan perlu menentukan apakah terdapat biaya tambahan untuk
infrastuktur sebagai kompensasi terhadap bahaya.
1. Bencana Alam
Faktor resiko yang berkoneksi dengan bangunan biasanya adalah bencana alam
yang mempengaruhi area geografis yang cukup luas. Dapat dipahami bahwa
bencana alam mempengaruhi kehidupan, kerusakan bangunan, dan lokasi
kerusakan yang signifikan.
2. Aktifitas Seismic
Gempa bumi disebabkan oleh lempengan tektonik akibat pergerakan bumi yang
melepaskan sejumlah energi yang tersimpan dan mentransmisikan gelombang yang
sangat kuat ke permukaan bumi. Permukaan terdekat terhadap pusat gempa akan
merasakan getaran yang lebih kuat. Gempa bumi diukur dengan dua cara yaitu :
• Magnitude mengacu ke ukuran gempa yang berdampak pada kekuatan dan
goncangan gempa
• Intensitas mengacu kepada goncangan yang bervariasi berdasarkan lokasi.
Gempa bumi berkekuatan tinggi dapat meruntuhkan gedung, menghancurkan jalan raya,
dan menghasilkan bencana susulan seperti kebakaran, tanah retak, dan banjir. Seluruh
kondisi bencana tersebut harus dihindari atau setidaknya diproteksi terhadap kemungkinan
buruk yang dapat terjadi. Walaupun gempa bumi skala menengah tetap dapat menyebabkan
kerusakan minimal terhadap bangunan yang mengganggu rak server, kabel data bawah
tanah, dan mati listrik. Umumnya gempa bumi terjadi secara berkala di seluruh dunia. Tabel
2.1. menampilkan daftar terhadap gempa bumi dengan mangitud 7.5 atau lebih yang terjadi
sejak abad 21 berdasarkan survey geologi di United States.
2013 6 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Table 2-1. Gempa Bumi
Date Magnitude Region
March 28, 2005 8.7 Northern Sumatra, Indonesia
December 26, 2004 9.0 West coast of northern Sumatra, Indonesia
December 23, 2004 8.1 North of Macquarie Island, Antarctica
November 11, 2004 7.5 Kepulauan Alor, Indonesia
November 17, 2003 7.8 Rat Islands, Aleutian Islands, Alaska
September 25, 2003 8.3 Hokkaido, Japan
August 4, 2003 7.5 Scotia Sea
July 15, 2003 7.6 Carlsberg Ridge
January 22, 2003 7.6 Offshore Colima, Mexico
November 3, 2002 7.9 Central Alaska
October 10, 2002 7.6 Irian Jaya, Indonesia
September 8, 2002 7.6 North coast of New Guinea
August 19, 2002 7.7 South of Fiji Islands
August 19, 2002 7.7 Fiji Region
March 5, 2002 7.5 Mindanao, Philippines
November 14, 2001 7.8 Qinghai-Xinjiang border, China
October 19, 2001 7.5 Banda Sea
July 7, 2001 7.6 Near the coast of Peru
June 23, 2001 8.4 Near the coast of Peru
January 26, 2001 7.7 Bhuj, India
January 13, 2001 7.6 El Salvador
January 1, 2001 7.5 Mindanao, Philippines
2013 7 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Ancaman dan resiko pada pusat data adalah sebagai berikut.
• Keamanan fisik dan faktor lingkungan
Penerapan keamanan fisik harus memperhatikan faktor lingkungan dan menerapkan
kontrol keamanan lingkungan. Dari hasil survei yang dilakukan, 70% manajer
mengatakan resiko terbesar adalah bahaya lingkungan sebagai ancaman terbesar.
Bahaya lingkungan ini berupa kebakaran, banjir, embun, suhu, listrik, gempa bumi
dan bentuk-bentuk bencana alam lainnya yang memberikan pengaruh negatif untuk
peralatan yang ada dalam data center. Namun banyak yang belum siap untuk
mengatasi bahaya ini, karena menganggap bahwa bencana belum tentu akan terjadi.
• Keamanan fisik dan faktor manusia
Manusia merupakan faktor penting dalam keamanan fisik. Eksploitasi keamanan
komputer kebanyakan dilakukan oleh manusia. Jika menganggap bahwa sesorang
yang tidak sah tidak mungkin masuk ke ruang server atau ruang penyimpanan data
adalah sebuah hal yang salah. Hal ini dapat menjadi ancaman terbesar untuk data
center. Namun demikian kita tidak hanya memperhatikan eksploitasi keamanan oleh
orang dari luar, namun harus peduli pula dengan orang yang berasal dari dalam. Hal
ini adalah ancaman terbesar karena orang berasal dari dalam dan lebih mengetahui
dibandingkan penyusup dari luar.
• Keamanan fisik dan faktor finansial
Perlu investasi yang cukup lumayan untuk mengimplementasikan keamanan fisik
yang terintegrasi di sebuah data center. Namun terkadang karena alasan keuangan
pengimplementasian tidak jadi dilakukan. Jika para manejer mengabaikan hal
tersebut bisa jadi hal tersebut merupakan tindakan yang benar. Namun pandangan
yang demikian adalah salah, pengimplementasian keamanan fisik harus
diinvestasikan seefisien dan seefektif mungkin, karena jika terjadi sesuatu karena
faktor lingkungan atau faktor manusia telah ada pencegahan dan
penanggulangannya. Dengan penerapan keamanan fisik resiko kehilangan baik
pada data ataupun perangkat keras menjadi lebih kecil, kerugian yang didapat tidak
sebesar tanpa penerapan keamanan fisik. Jadi wajar saja jika diinvestasikan untuk
keamanan fisik.
2.4. Evaluasi terhadap Atribut Fisik Lokasi Pusat Data
Jika anda ingin lebih waspada terhadap faktor-faktor resiko yang potensial terhadap
pusat data, maka telah tiba waktunya untuk melakukan asesmen terhadap fitur-fitur fisik
dengan menjawab pertanyaan-pertanyaan berikut :
• Where is the site?
2013 8 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
• Is it easy to reach?
• Does it have existing structures?
• If so, how suited are they to housing a server environment?
• Specifically, how well does the site support the key design strategies for constructing
a productive Data Center?
Perlu diingat bahwa pusat data harus handal, bersifat modular, fleksibel, memenuhi
standard an secara intuitif memudahkan pekerjaan pengguna.
2013 9 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Daftar Pustaka
[1] Mark Aggar, Microsoft; Marc Banks, Deutsche Bank; Jay Dietrich, IBM; Bob Shatten,
Individual Member; Markus Stutz, Dell; Emmanuel Tong-Viet, IBM; Data Centre Life
Cycle Assessment Guidelines, The Green Grid, 2012.
[2] Diah Eka Yulianti, Hafda Bayu Nanda (2008). Best Practice Perancangan Data
Center. OPenContent License
[3] Douglas Alger (2005), Build the Best Data Center Facility for Your Business, Cisco Press, Indianapolis, USA.
MODUL PERKULIAHAN
Teknologi Pusat
Data
Standar Kebutuhan Pusat Data
Fakultas Program Studi Tatap Muka Kode MK Disusun Oleh
Ilmu Komputer Teknik Informatika
03 87035 Tim Dosen
Abstract Kompetensi
Modul perkuliahan ini berisi materi tentang literatur pusat data sebagai unit yang vital bagi berlangsungnya operasi perusahaan yang bertumpu pada sistem/teknologi informasi
Mahasiswa mampu memahami persoalan-persoalan, teknik-teknik dan teknologi-teknologi pusat data
2013 2 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Pada modul ini dibahas tentang ukuran pusat data, konfigurasi yang paling baik,
bagaimana menempatkan lokasi lingkungan server pada beberapa gedung, mengadaptasi
kebutuhan pada masa yang akan datang sesuai dengan kebutuhan bisnis, dan bagaimana
membangun pusat data yang dapat memproteksi perangkat-perangkat yang ada di
dalamnya.
Lokasi merupakan faktor terpenting dalam perancangan pusat data. Sebuah lokasi
pusat data yang ideal adalah lokasi yang menawarkan berbagai kualitas seperti berikut :
1. Perlindungan dari bahaya.
2. Akses yang mudah.
3. Fitur-fitur yang mengakomodasi pertumbuhan dan perubahan dimasa depan.
4. Opsi untuk pemulihan dari bencana (Disaster Recovery Option).
5. Mendukung key desain strategies (robust, modular, fleksibel, dan standar).
6. Memperhatikan masalah latency network.
7. Aspek untuk redundancy.
Langkah pertama ketika mengevaluasi lahan kosong yang cocok untuk pusat data adalah
penentuan bagaimana lahan tersebut dipetakan (zoning). Zoning mengontrol apakah pusat
data diijinkan untuk dibangun disana. Hal ini berkaitan dengan peraturan pemerintah untuk
penggunaan lahan dan juga aspek keamanan pusat data itu sendiri. Harus diperhatikan juga
lokasi yang berada disekitar area pusat data, apakah berupa perumahan, kawasan industri,
perkantoran, atau lahan pertanian sehingga bisa mengantisipasi dari awal kemungkinan-
kemungkinan yang akan terjadi dimasa depan.
Zoning masih harus tetap dilakukan, walaupun membangun pusat data pada
bangunan yang sudah ada sebelumnya. Selain itu, juga harus memperhatikan kode-kode
bangunan, kontrol standar bangunan, dan peraturan pemerintah yang lain menyangkut
properti dalam bangunan.
Selain itu, lokasi pusat data yang dipilih hendaknya terhindar dari resiko-resiko seperti
berikut ini:
1. Bencana alam
Bencana alam yang sering terjadi adalah seperti: gempa bumi, banjir, kebakaran,
tanah longsor, dll. Walaupun itu diluar kekuasaan kita, tetap saja diperlukan upaya-
upaya untuk meminimalisir kemungkinan tersebut.
2. Polusi
Polusi yang berlebihan berupa partikel asap dari kebakaran, pabrik, pestisida, dan
lain-lain, dapat merusak server dan peralatan-peralatan Pusat data lainnya.
2013 3 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
3. Interfensi elektromagnetik
Interfensi elektromagnetik dapat ditimbulkan dari sinyal telekomunikasi, bandara, dan
kereta api listrik. Interfensi yang berlebihan dapat mengganggu server dan peralatan
jaringan.
4. Getaran
Getaran yang cukup besar dapat terjadi didekat rel kereta api, bandara, kawasan
industri, konstruksi jalan, dll.
5. Suasana politik
Suasana politik harus benar-benar diperhitungkan, karena kejadiannya sangat tidak
bisa untuk ditebak dan disebabkan oleh faktor manusia.
Menentukan Ukuran Ruang Pusat Data
Ukuran ruang pusat data memberikan pengaruh yang sangat besar terhadap biaya
pembangunan pusat data, siklus hidup, dan fleksibilitas yang dapat menarik minat klien.
Penentuan ukuran pusat data merupakan hal yang penting dan harus dikerjakan dengan
dengan baik agar ruang pusat data berfungsi dengan baik dan efisien bagi jalannya roda
bisnis. Ukuran ruang pusat data memiliki beberapa variable yang berkontribusi terhadap
ukuran kinglungan server yang harus disediakan, yaitu : How many people the Data Center
supports
• Jumlah sever, jenis server, dan perangkat-perangkat lainnya pada host-host pusat
data.
• Ukuran area non-server bergantung kepada bagaimana infrastruktur pusat data
tersebut dibangun.
Penentuan pusat data sangat penting karena pusat data yang terlalu kecil tidak memenuhi
kebutuhan server perusahaan sehingga berpengaruh terhadap produktifitas dan nantinya
butuh biaya yang lebih besar untuk upgrade atau ekspansi yang berakibat resiko pada ruang
dan layanan. Ruangan yang terlalu besar akan menimbulkan pemborosan biaya, baik pada
konstruksi awal maupun biaya operasional berjalan.
3.1. Pertimbangan Penentuan Ukuran Pusat Data
Pusat data berukuran kecil lebih murah dalam hal pembangunan, pengoperasian,
dan pemeliharaan dibandingkan dengan pusat data berukuran besar. Data dan kabel listrik
diarahkan untuk jarak yang pendek, material tahan api diperlukan untuk penyediaan
cakupan area. Jika dilihat dari perspektif manajemen resiko maka akan lebih
menguntungkan jika membangun pusat data berukuran kecil. Jika ternyata dibutuhkan pusat
2013 4 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
data sebagai pengembangan maka membangun pusat data kedua pada lokasi yang
berbeda menjadi pilihan yang baik. Berdasarkan pertimbangan tersebut banyak perusahan
memilih untuk mendedikasikan gedung dengan ruang yang lebih kecil namun memenuhi
kebutuhan server.
Ketidaktepatan desain dan skalabilitas dianggap menjadi salah satu pemicu
ketidakefisienan penggunaan pusat data oleh perusahaan. Banyak data center tidak
memiliki ukuran yang tepat, akibatnya banyak sumber energi yang terbuang sia-sia. Desain
dan ukuran pusat data sangat berkaitan erat dengan skalabilitas. Perusahaan yang tidak
merancangnya dengan baik akan kesulitan saat kebutuhan kapasitas pusat data meningkat.
Kondisi itu pun, akan berujung pada pembengkakan investasi di kemudian hari.
Pengurangan beban energi telah menjadi salah satu perhatian penting bagi perusahaan
yang mengadopsi pusat data untuk menunjang bisnis mereka. Pasalnya biaya untuk
pemenuhan energi rata-rata menyita 70% dari total biaya operasional pusat data. Adapun
total biaya operasional pusat data setelah 7-10 tahun, bakal menyamai jumlah investasi
awal pembangunan pusat data tersebut. Artinya mengurangi konsumsi energi akan
meningkatkan profitabilitas pusat data. Penghematan itu pun dapat dialokasikan untuk
investasi di bidang lain yang turut menunjang bisnis. Meski begitu, kondisi ideal tersebut
belum banyak dicapai perusahaan pemilik pusat data. Pasalnya sebagian dari mereka justru
tidak memiliki mekanisme pengaturan yang baik. Akibatnya status dan informasi penting dari
pusat data yang sedang berjalan kerap luput dari pantauan. Ukuran pusat data beragam,
tergantung dari jumlah komputer dan perangkat yang terdapat di dalamnya. Dalam ruang
lingkup terkecil, pusat data bisa berupa sebuah komputer yang hanya dipergunakan oleh
perseorangan. Sedangkan yang lebih besar (terdiri dari banyak komputer) biasanya dipakai
untuk kepentingan sebuah organisasi atau lembaga.
2013 5 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Gambar 3.1. Dedicated Internet Server Farm (Sauls n.d.)
3.2. Penentuan Ukuran Pusat Data Berdasarkan Jumlah Karyawan
Pendekatan yang dianggap baik dalam menentukan ukuran pusat data adalah
dengan menentukan jumlah karyawan pusat data yang didedikasikan untuk mendukung
layanan dan alokasinya berdasarkan jumlah tertentu pada floor space per person. Makin
banyak jumlah karyawan yang dimiliki perusahaan, makin banyak perangkat yang
dibutuhkan, maka makin besar pula pusat data yang dibutuhkan untuk menampung
perangkat-perangkat dan hostnya. Metode ini sesuai dengan pusat data yang melakukan
fungsi engineering atau development server. Beberapa mesin didukung secara langsung
dan bekerja untuk karyawan perusahaan misalnya menghasilkan produk sehingga
dibutuhkan lebih banyak server. Produksi atau bisnis pusat data yang memanfaatkan fungsi
IT tidak terlalu dipengaruhi oleh jumlah populasi karyawan. Ketika perusahaan
membutuhkan server untuk melaksanakan fungsi bisnis tertentu maka tidak akan
berpengaruh terhadap jumlah karyawan.
2013 6 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Gambar 3.2. Figure 3-1. Hosting Ratio of a Smaller Data Center
2013 7 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Gambar 3.3. Hosting Ratio of a Larger Data Center
Gambar 3.1 dan 3.2 memperlihatkan dua pusat data dengan desain yang mirip namun
berbeda ukuran. Lingkungan server yang lebih besar memiliki jumlah server yang lebih
banyak per meter persegi karena secara keseluruhan bagian lantai juga diperuntukkan
elemn-elemen non server.
2013 8 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Table 3-1. Data Center Sizing by Employee
Employees Approximate Data Center Size
Fewer than 100 10 square feet per employee
1 square meter per employee
200–250 5 square feet per employee
.5 square meter per employee
400–500 4 square feet per employee
.4 square meter per employee
1500–6000 2 square feet per employee
.2 square meter per employee
15,000 1 square foot per employee
.1 square meter per employee
Tabel 3.1. memperlihatkan beberapa gambaran tentang ukuran pusat data
berdasarkan jumlah pekerja pada lokasi pusat data. Makin besar pusat data makin tinggi
rasio pekerja pusat data yang dapat memberikan layanan.
3.3. Faktor-faktor Lain yang Mempengaruhi Ketika Menentukan Ukuran Pusat Data
Jika jumlah personel yang akan melakukan support pada pusat data telah diketahui,
demikian pula jumlah dan ukuran server dan perangkat jaringan, masih terdapat beberapa
hal yang harus dipertimbangkan ketika menentukan ukuran ruangan yaitu :
• Do you want to locate major infrastructure components within the Data Center or
elsewhere?— Traditionally, air handlers and power distribution units are located in
the server environment, but it is possible to place them somewhere else. If you
choose to put air handlers and power distribution units in a space adjacent to the
Data Center rather than inside, for example, less space is needed in the server
environment itself but more must be set aside immediately next to the room to house
those infrastructure components. In addition, fire suppression containers are most
2013 9 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
often located in a dedicated closet area, off of the Data Center, but can also be
placed within the server environment.
• How much space do you want around server rows?— Building codes often require a
minimum of 36 or 42 inches (91.4 or 106.7 centimeters) for walkways. If you plan to
give tours of the Data Center on a regular basis, consider making the main
thoroughfares wider. The additional space makes it easier to accommodate large
tour groups and reduces the chances of a visitor accidentally snagging a dangling
patch cord or power cable. If your Data Center is in a seismically active area and you
choose to install seismic isolation platforms, you must provide additional clearance to
enable the platforms to sway in an earthquake.
• Do structural reinforcements need to be accommodated?— If the Data Center is in a
region at risk for hurricanes, earthquakes, or terrorist attacks, the room may require
thicker walls and structural columns. A secondary roof may also be appropriate.
Reinforcements add to the size of these Data Center elements, which can in turn
alter the overall size of the room.
• Assuming that your Data Center has a raised floor, is the entrance ramp going to be
located inside the Data Center or in a corridor leading up to it?— Alternatively, the
room can be sunken so that the surface of the floor is level with the entrance, and no
ramp is required at all. This approach requires significantly more depth for the floor,
but saves the need to dedicate floor space for a ramp.
Setiap keputusan akan mengalokasikan atau membebaskan ruang lantai sehingga
mempengaruhi ukuran lingkungan server.
2013 10 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Daftar Pustaka
[1] Mark Aggar, Microsoft; Marc Banks, Deutsche Bank; Jay Dietrich, IBM; Bob Shatten,
Individual Member; Markus Stutz, Dell; Emmanuel Tong-Viet, IBM; Data Centre Life
Cycle Assessment Guidelines, The Green Grid, 2012.
[2] Diah Eka Yulianti, Hafda Bayu Nanda (2008). Best Practice Perancangan Data
Center. OPenContent License
[3] Douglas Alger (2005), Build the Best Data Center Facility for Your Business, Cisco Press, Indianapolis, USA.
MODUL PERKULIAHAN
Teknologi Pusat
Data
Sistem Kelistrikan Pusat Data
Fakultas Program Studi Tatap Muka Kode MK Disusun Oleh
Ilmu Komputer Teknik Informatika
04 87035 Tim Dosen
Abstract Kompetensi
Modul perkuliahan ini berisi materi tentang literatur pusat data sebagai unit yang vital bagi berlangsungnya operasi perusahaan yang bertumpu pada sistem/teknologi informasi
Setelah mengikuti perkuliahan ini mahasiswa mampu memahami konsep-konsep dan teknologi-teknologi kelistrikan pada pusat data.
2014 2 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Sistem Kelistrikan Pusat Data
4.1. Pendefinisian Perangkat Listrik yang Dibutuhkan
Setelah melakukan pendefinisian kebutuhan listrik maka langkah selanjutnya adalah
menentukan perangkat listrik apa saja yang akan dipakai dengan memanfaatkan hasil
kebutuhan listrik total. Perencanaan perangkat listrik yang dibutuhkan melihat ke-4
pertimbangan umum yang dijelaskan sebelumnya. Sertakan pendefinisian perangkat
keamanan untuk sistem listrik dari mulai pengamanan fisik sampai non-fisik, contoh sistem
pengamanan untuk sistem listrik antara lain adalah sistem EPO (Emergency Power Off).
4.2. Implementasi Perangkat Listrik pada Pusat Data
Implementasi sebaiknya dilakukan secara paralel, karena sistem listrik telah
dirancang secara moduler, sehingga akan lebih cepat dan mudah. Implementasi akan
meliputi seluruh perangkat listrik dan pengkabelan yang digunakan termasuk juga
implementasi perangkat keamanan listrik, pelabelan dan dokumentasi, serta redundansi dari
sistem listrik. Redundansi sistem listrik mengandung konsep n+1, dimana n adalah jumlah
sistem atau item yang diperlukan untuk menjaga kelangsungan operasional spesifik, yang
berarti bahwa kegagalan terhadap sistem tunggal dapat ditolerir.
4.3. Pemeliharaan
Tahap implementasi bukan akhir dari pembangunan sistem listrik pada pusat data,
siklus selanjutnya adalah pemeliharaan terhadap sistem listrik yang sudah dibuat. Siklus
akan berputar terus ketika ada perubahan atau penambahan baru. Ketentuan-ketentuan
perencanaan sistem listrik pusat data diberikan dalam bentuk tabel checklist pada bagian
perancangan.
4.4. Pemilihan Power DC dan AC
Distribusi power pada pusat data untuk perangkat IT pada pusat data atau ruang
jaringan dapat menggunakan power AC atau DC. Namun pada implementasinya,
penggunaan distribusi power didominasi oleh AC. Power AC didistribusikan pada tegangan
lokal 120V, 208V, atau 230V sedangkan untuk power DC didistribusikan pada standar
tegangan telekomunikasi sebesar 480V, sehingga beberapa kelompok perangkat seperti
internet hosting site (tempat terpasangnya perangkat telekomunikasi) pada pusat data
2014 3 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
memakai power DC (setidaknya hanya 10% dari kebutuhan keseluruhan yang
menggunakan DC), namun untuk kelompok perangkat lainnya menggunakan power AC
Pertimbangan pemilihan antara AC dan DC ditampilkan dalam tabel berikut:
Kriteria AC DC Efisiensi Efisiensi sistem UPS AC sekitar
88% - 93% Melewati beberapa tahapan
konversi pada tegangan yang lebih tinggi dan mengurangi arus dimana membuat efisiensi dari semikonduktor menjadi lebih tinggi.
Tegangan AC harus ditransformasikan untuk tegangan tinggi misalnya dari 480 V ke 230 V sehingga kehilangan energi listrik akan lebih besar.
Efisiensi sistem UPS AC sekitar 88% - 93%
Menghilangkan beberapa tahapan konversi yang dapat menghilangkan sebagian energi yang dibawa (hal ini terjadi pada pembangkitan UPS, distribusi power, dan utilisasi dari energy perangkat). Namun DC menjadi tidak efisien dibandingkan AC untuk perangkat IT karena beroperasi pada tegangan yang rendah dan arus yang tinggi.
Biaya .
Biaya untuk instalasi power DC lebih rendah dari AC untuk sistem UPS dengan perkiraan sekitar 20-30%. Namun, ada tambahan engineering yang harus dilakukan serta biaya distribusi akan meningkatkan biaya implementasi power DC secara keseluruhan
Kompatibilitas
Perangkat telekomunikasi berbasis packet-switched seperti server, storage, routers. Kemudian AC juga diperuntukkan bagi kebanyakan perangkat lainnya yang membutuhkan listrik seperti monitor, storage NAS atau PC
Perangkat telekomnikasi berbasis circuitswitched seperti voice switches untuk kabel tembaga
Realibilitas
Perbandingan realibilitas antara DC dan AC sangat bergantung pada asumsi independen yang dibuat untuk masing-masing sumber daya
3.6.3
4.5. Standby Power dan Sistem EPO
Standby Power Sistem listrik yang berperan sebagai standby power pada DC merupakan sumber
tenaga back-up-an ketika sistem listrik utama mengalami kegagalan. Standby power yang
dibuat mempertimbangkan 3 aspek yaitu redundansi, kesederhanaan, dan biaya.
Berbagai perangkat terkait dengan standby powerpada pusat data antara lain adalah:
1. Baterai
2. Generator
2014 4 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
3. Lampu penanda (monitoring lights)
4. UPS (Capacity, Isolated redundant, parallel redundant (N+1), distributed redundant,
system-plussystem/ 2N, 2N+1), konfigurasi UPS berdasarkan biaya dan availabilitasnya
dilihat pada tabel berikut:
Seberapa lama infrastruktur standby power dapat menyokong beban listrik suatu pusat data
dinamakan run time, dan prinsip utama yang dipegang untuk menentukan run time suatu
lingkungan server pusat data adalah dengan asumsi bahwa keseluruhan ruangan akan
berada dalam keadaan maksimum.
2014 5 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
4.6. Sistem Emergency Power Off (EPO)
Emergency Power Off (EPO) adalah mekanisme keamanan yang bertujuan untuk
menurunkan power sekumpulan perangkat listrik atau keseluruhan ruangan pada keadaan
darurat, untuk melindungi personel dan fasilitas lainnya. Situasi yang memungkinkan
terjadinya aktivasi EPO adalah kebakaran atau kebanjiran. Sistem EPO pada pusat data
adalah sebuah sub sistem yang diharapkan tidak pernah digunakan, subsistem yang
dikhususkan untuk menangani semua redundansi dan fault tolerance yang dibangun pada
networkcritical physical infrastructure (NCPI). Operasi EPO adalah penyebab utama
terjadinya shutdown secara keseluruhan. Oleh karenanya desain untuk sistem EPO harus
mencegah segala kemungkinan terjadinya tindakan yang tidak disengaja. Contoh sistem
EPO yang umum dipasang antara lain diberikan pada gambar berikut:
Gambar 4.1. (a) EPO standar (kedalaman 6"-9") dan (b) EPO dengan kedalaman 2"
4.7. Pelabelan dan Dokumentasi
Sistem listrik pada DC tanpa pelabelan dan dokumentasi yang baik akan dapat
membahayakan user DC karena kabel-kabel pada DC bisa saja bertegangan sangat tinggi.
Oleh karenanya, maka diterapkan sistem pelabelan dan dokumentasi yang baik untuk
sebuah DC. Kriteria yang harus dipenuhi untuk pelabelan dan dokumentasi adalah jelas,
konsisten, tidak membingungkan dan up-to-date. Untuk lebih lengkapnya dapat dilihat
pada bagian perancangan.
2014 6 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
4.8. Instalasi dan Grounding
Instalasi adalah tata cara pemasangan jaringan kelistrikan dengan memenuhi
standar baku PLN (dalam hal ini diameter kabel, jenis kabel, dll). Instalasi kabel ke tiap
catuan daya harus terdiri dari 3 (tiga kabel):
1. Phasa (tegangan AC)
2. Netral (ground dari PLN)
3. Ground (kabel yang ada di lokasi meteran PLN)
Instalasi listrik yang baik dapat menghindarkan kemungkinan fatal yang mungkin terjadi
terhadap rusaknya peralatan atau bahkan jiwa manusia apabila terjadi hubungan singkat
pada salah satu peralatan.
Grounding adalah sistem pengamanan terhadap perangkat-perangkat yang
mempergunakan listrik sebagai sumber tenaga, dari lonjakan listrik, petir, arus listrik yang
tidak diinginkan sehingga membahayakan perangkat server, jaringan dan perangkat lainnya.
Standar grounding untuk pusat data tercantum dalam beberapa dokumen antara lain: TIA-
942, J-STD-607-A-2002 dan IEEE Std 1100 (IEEE Emerald Book), IEEE Recommended
Practice for Powering and Grounding Electronic Equipment.
Tujuan utama dari adanya grounding adalah menciptakan jalur yang low-impedance
terhadap permukaan bumi untuk gelombang listrik dan transient voltage, dimana gelombang
listrik dan transient voltage tersebut akan dialirkan ke tanah untuk meredamnya.
Penerangan, arus listrik, circuit switching dan electrostatic discharge adalah penyebab
umum dari adanya sentakan listrik atau transient voltage. Sistem grounding yang efektif
akan meminimalkan efek tersebut. Karakteristik sistem grounding yang efektif dapat
diturunkan sebagai berikut:
Tabel 4.1. Karateristik Sistem Grounding yang Efektif
Karakteristik Keterangan Intentional Semua koneksi yang terdapat pada pusat data harus
merupakan koneksi yang
Verifikasi Visual Sistem grounding yang dibuat haruslah dapat diverifikasi secara langsung
Sesuai dengan Ukuran
TIA-942 menyediakan guideline untuk setiap komponen pada pusat data.
Mengalihkan semua gangguan listrik yang diakibatkan oleh arus listrik berbahaya dari perangkat
Semua komponen metal harus ditahan/diikat oleh sistem grounding, dengan tujuan untuk meminimalkan arus listrik melalui material yang bersifat konduktif pada potensial listrik yang sama.
2014 7 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Gambar 4.2. Contoh Grounding Pusat data
Isu yang paling penting terkait dengan kelangsungan listrik antara lain adalah
susunan rak dan kabinet, perlindungan electrostatic discharge (ESD), dan susunan
grounding, server, dan power strip. Signal Reference Grid merupakan sistem grounding
kedua pada pusat data. Gridnya juga dibuat dari tembaga, yang secara khusus dapat
meredam frekuensi yang tinggi. Jika ingin mengimplementasikannya maka hubungkan
signal reference grid pada pusat data dan pada setiap PDU serta air handler.
4.9. Pengujian dan Verifikasi
Pengujian dilakukan untuk setiap komponen secara individu dan kolaborasi seluruh
komponen yang ada (sistem standby generator, sistem UPS, dan automatic transfer switch).
Tes minimum yang harus dilakukan adalah tes dengan skenario kegagalan utilitas
perangkat, apakah mampu dilakukan restorasi ke power normal. Khusus untuk pengetesan
komponen individual harus dilakukan pada sistem yang redundan, untuk menghindari
hilangnya/rusaknya beberapa informasi penting ketika terjadi downtime. Sistem diuji dengan
menggunakan beban tertentu yang biasanya disimpan dalam tempat yang disebut load
banks. Beberapa jenis tes yang harus dilakukan untuk memverifikasi kekurangan dan
2014 8 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
memperbaikinya serta memastikan bahwa sistem dalam keadaan baik, dapat dilihat pada
bagian perancangan.
4.10. Masalah Umum Sistem Elektrik
Masalah umum yang sering terjadi pada sistem elektrik di pusat data adalah
pemasangan sistem listrik yang salah dan tidak umum antara lain ketiadaan labeling dan
dokumentasi, kemudian sistem pengawasan tidak berjalan dengan baik atau adanya
ketidaklengkapan pemasangan infrastruktur listrik sehingga dapat mengakibatkan tidak
berfungsinya sistem listrik.
Sistem elektrik yang dimiliki oleh pusat data menimbulkan suatu masalah bagi
lingkungan karena konsumsi listrik bagi sebuah pusat data sangatlah banyak dan
berdampak pada emisi CO2. Pada tahun 2020 diperkirakan kontribusi emisi CO2 akan
meningkat hingga 4 kali lipat seiring dengan meningkatnya konsumsi listrik untuk
menghidupi pusat data yang berkembang secara signifikan (Mckinsey &Co). Untuk
mengatasi hal ini maka diadakan suatu program yang diberi nama Corporate Average
Data Efficiency (CADE) yang merupakan efisiensi penggunaan pusat data khususnya
untuk perusahaan skala besar. Proses efisiensi ini sangat beragam, mulai dari penggunaan
software virtualisasi hingga perangkat pengendali proses pendinginan yang terintegrasi.
Selain itu penggunaan alternative sumber energi juga mulai dipertimbangkan untuk menuju
Green Pusat data, misalnya menggunakan tenaga matahari (solar energy).
2014 9 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Daftar Pustaka
[1] Diah Eka Yulianti, Hafda Bayu Nanda (2008). Best Practice Perancangan Data
Center. OPenContent License
[2] Douglas Alger (2005), Build the Best Data Center Facility for Your Business, Cisco Press, Indianapolis, USA.
Mauricio Arregoces, Maurizio Portolani (2003), Data Center Fundamentals, Cisco Press,
USA.
MODUL PERKULIAHAN
Teknologi Pusat
Data
Sistem Kelistrikan Pusat Data
Fakultas Program Studi Tatap Muka Kode MK Disusun Oleh
Ilmu Komputer Teknik Informatika
05 87035 Tim Dosen
Abstract Kompetensi
Modul perkuliahan ini berisi materi tentang literatur pusat data sebagai unit yang vital bagi berlangsungnya operasi perusahaan yang bertumpu pada sistem/teknologi informasi
Setelah mengikuti perkuliahan ini mahasiswa mampu memahami konsep-konsep dan teknologi-teknologi kelistrikan pada pusat data.
2014 2 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Overhead atau Under-Floor Installation?
5.1. Overhead Installation
Pada overhead installation, struktur kabel dan electrical conduits dilewatkan di atas
langit-langit Pusat Data dan diterminasi secara langsung di atas server row. Keuntungan
utama menempatkan infrastruktur pada bagian atas adalah memungkinkan penggunaan
system raised floor pada lingkungan server. Overhead installation lebih murah, tidak
membutuhkan banyak ruang, dan lebih sesuai untuk gedung berkapasitas kecil. Cable trays,
ladder racks, dan raceways lebih murah jika dibandingkan dengan sistem raised floor
system sehingga menghemat biaya. Namun harus diperhatikan bahwa instalasi
infrastructure overhead dan raised floor menjadi masalah bagi sirkulasi udara pada Pusat
Data. Pendinginan raised floor server secara tipikal membuang udara panas melalui
overhead dan menyalurkan udara dingin ke bawah lantai. Proses ini berpotensi menaikkan
udara panas.
Jika sistem overhead menjadi pilihan, maka kurangi resiko dengan menggunakan
wadah pelindung untuk outlet listrik dan sesuaikan plug rak server dengan outlet power.
Pastikan bahwa patch cords terbuat dari bahan yang tidak mudah pecah dan ditempatkan
pada infrastruktur port atau server.
Gambar 5.1. Cabling Overhead Installation
2014 3 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
5.2. Under-Floor Installation
Pada instalasi under-floor, sistem horizontal dan vertikal berbentuk batang dipasang
pada lantai Pusat Data membentuk grid dimana flat panel ditempatkan. Hal tersebut
membentuk permukaan raised floor dimana struktur kabel, electrical conduits, dan
pendinginan udara dilewatkan. Struktur kabel dan infrastruktur listrik diterminasi pada bagian
lantai di bawah setiap lokasi rak server dalam kotak multimedia dan wadah untuk power
berbentuk free-standing atau disatukan dengan raceways dibawah server row Pusat Data.
Alternatif lain, infrastruktur dapat dilewatkan pada bagian depan raised floor dan diterminasi
ke dalam patch panels dan wadah power yang dinstalasi pada lemari Pusat Data.
Pendinginan dialirkan secara langsung ke server environment diatasnya dengan
menempatkan ubin lantai yang berlubang.
Umumnya Pusat Data dibangun dengan konstruksi sistem raised floor. Disamping
adanya penambahan biaya, manfaat yang diperoleh bagi lingkungan server adalah:
Gambar 5.2. Under Floor Installation
2014 4 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Raised floor membentuk ruang khusus untuk kanal pendinginan. Dengan
penempatan ubin lantai yang berlubang maka pendinginan dapat difokuskan pada
bagian yang
diinginkan dari lingkungan server. Tidak diperlukan mekanisme khusus untuk
mengontrol aliran udara seperti pada sistem overhead yang memerlukan instalasi
beberapa ventilasi dan diatur kapan dibuka atau ditutup. Ventilasi tidak dapat
mengarahkan udara ke beberapa titik secara langsung seperti yang dapat dilakukan
melalui ubin lantai berlubang.
Routing infrastructure melalui raised floor melindungi ribuan bahkan jutaan patch
cords dan power cables yang bersesuaian, resiko rusak lebih kecil dan kemungkinan
unplugged secara tidak sengaja. Keberadaan kabel atau raceways pada raised floor
membuat ruangan menjadi tampak lebih professional.
Meskipun infrastruktur bersifat out of sight, namun akan lebih mudah diakses jika
ditempatkan di bawah lantai dibandingkan apabila ditempatkan di atas lemari server
5.3. Pemisahan Power dan Data
Kabel listrik dapat menghasilkan electromagnetic interference (EMI) yang
mengganggu transmisi informasi jika terdapat kabel data di sekitarnya. Menyatukan power
dan data pada rangkaian yang sama atau pada satu raceways dapat menimbulkan
permasalahan jika infrastruktur perlu perbaikan karena dapat beresiko terhadap keduanya.
Jarak yang memisahkan kabel data dan electrical conduits, atau kabel data dan
su,ber power disebut dengan gray area. Tidak ada standar khusus yang telah ditetapkan
oleh industry namun umumnya vendor atau Pusat Data merekomendasikan jarak minimum.
Tiga factor yang berkontribusi terhadap efek EMI bagi kabel data sehingga
dibutuhkan pemisahan secara fisik adalah kekuatan interferensi, kondisi kabel data
unshielded atau shielded, dan bentuk fisik kabel pada raceway (metal atau plastik).
Tables 5-1 and 5-2 memperlihatkan jarak minimum pemisahan kabel data dan sumber
power.
Table 5-1. Recommended Minimum Separation for Unshielded Twisted Pair (UTP) Cabling
Power Level Spaces Pathways
Less than 3 kva 2 in. (50 mm.) 2 in. (50 mm.)
2014 5 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Table 5-1. Recommended Minimum Separation for Unshielded Twisted Pair (UTP) Cabling
Power Level Spaces Pathways
3–6 kva 10 ft. (3 m.) 5 ft. (1.5 m.)
6 kva or more 20 ft. (6 m.) 10 ft. (3 m.)
Table 5-2. Recommended Minimum Separation for Shielded Twisted Pair (STP) Cabling
Power Level Spaces Pathways
Less than 3 kva 0 in. (0 mm.) 0 in. (0 mm.)
3–6 kva 2 ft. (.6 m.) 2 ft. (.6 m.)
6 kva or more 3 ft. (1 m.) 3 ft. (1 m.)
5.4. Ceiling Components
Gambar 5.3. dan gambar 5.4.memperlihatkan contoh terminasi power dan kabel data
ke dalam back-to-back raceways yang berlokasi di atas lemari server.
2014 6 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Gambar 5.3. Overhead Termination Example—Front View
2014 7 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Gambar 5.4. Overhead Termination Example—Back View
Perlu dicatat bahwa bagian depan lemari server berhadapan pada arah yang sa,a
dengan outlet listrik, sedangkan bagian belakang lemari server berhadapan dengan port
data. Arahkan raceways sehingga port data terlihat di atas bagian belakang lokasi lemari
server sehingga memungkinkan patch cords secara langsung dapat terhubung dengan
server manapun yang berada di dalam lemari server.
5.5. Komponen-komponen Raised Floor
Terdapat beberapa elemen yang harus dimasukkan dalam perhitungan pembangunan Pusat
Data yaitu :
Floor height
Mechanisms for bringing in equipment
Weight-bearing capacity
Types and numbers of floor tiles
Instructions for terminating infrastructure
Other subfloor details
2014 8 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
FloorHeightRaised floors bervariasi dengan ketinggian ideal bergantung kepada beberapa factor
antara lain :
Ukuran dan bentuk lingkungan server
Berapa banyak perangkat yang terdapat di dalamnya
Berapa banyak kanal untuk pendinginan
Berapa banyak infrastruktur yang dilewatkan di bawah lantai
Ukuran 18 inci dan 24 inci (45.7 dan 61 sentimeter) raised floors biasa digunakan
pada Pusat Data. Jarak ini memungkinkan sejumlah volume melewati ruang meskipun
sejumlah besar infrastruktur dilewatkan pada ruang tersebut.
Gambar 5.5. Tinggi Raised Floor
RampsandLifts
Ramp idealnya berukuran lebar 6 feet (1.8 meter). Dimensi ini memberikan ruang
yang cukup untuk memindahkan perangkat berukuran besar ke dalam atau ke luar Pusat
Data. Beberapa wilayah menetapkan ketentuan adanya handrail pada kedua sisi ramp untuk
mencegah orang atau perangkat tergelincir hingga ke ujung ramp. Alternatif lain adalah
menggunakan lift yang merupakan platform yang dapat diatur sehingga dapat digunakan
untuk mengangkat barang hingga ke raised floor atau menurunkan barang ke lantai regular
atau ke ruangan/koridor yang berhubungan. Lift membutuhkan ruang yang lebih kecil
dibandingkan dengan ramp namun biayanya lebih mahal.
2014 9 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
WeightBearingAbility
Idealnya Pusat Data mampu mensupport 1500, 2000, atau lebih (680.4, 907.2, atau
lebih kilograms) per lokasi lemari server. Hal ini mempertimbangkan kondisi beban berat
beberapa tahun lampu, namun trend yang ada sekarang untuk server dan perangkat lainnya
cenderung lebih berat. Keseluruhan kemampuan menahan berat dibatasi dengan struktur
bangunan, ketebalan dan integritas bangunan jika berada di lantai dasar atau konstruksi
rangka baja jika lingkungan server berada di atas tanah.
TypesofFloorTiles
Terdapat tiga jenis lantai yang merupakan cakupan system raised floor yaitu :
Blanks
Perforated
Notched
Floor tiles tersebut memiliki satu ukuran standar yaitu 2 feet (61 sentimeter) persegi dan
terbuat dari baja atau aluminium. Warnanya bervariasi atau bahkan transparan.
FloorTilesandStatic
Panel raised floor yang diinstalasi pada Pusat Data harus memiliki kualitas static-
control. Karena statik dapat merusak perangkat elektronik yang sensitive maka penggunaan
bahan-bahan static harus dibatasi. Static control tiles membantu mengurangi tegangan
yang dihasilkan oleh orang-orang yang berjalan melintasi permukaan lantai. Vendor raised-
floor merekomendasikan dissipative tiles untuk area dimana berbagai user akan berjalan
melintasi lantai dan conductive tiles untuk ruangan dimana personel akan menggunakan
static-control footwear. .
TerminationDetails
Terdapat beberapa metode dan komponen untuk routing dan terminasi infrastuktur
Pusat Data di bawah raised floor. Outlet listrik, sabagai contoh dapat diterminasi secra
individual sebagai berikut :
At the end of a flexible conduit
In a cluster on the same conduit
Along a floor-mounted guide rail
In a stationary raceway, on a vertical power pole
Up in a server cabinet.
2014 10 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Gambar 5.5. Under-Floor Termination Example
2014 11 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Daftar Pustaka
1. Douglas Alger (2005), Build the Best Data Center Facility for Your Business, Cisco Press, Indianapolis, USA.
2. Mauricio Arregoces, Maurizio Portolani (2003), Data Center Fundamentals, Cisco Press, USA.
3. Kailas Jayaswal (2006), Administering Data Centers: Servers, Storage, and Voice over IP, Wiley Publishing, Inc, USA.
4. Hubbert Smith (2011), Data Center Storage: Cost Effective Strategies, Implementation, and Management, CRC Press, USA
5. Diah Eka Yulianti, Hafda Bayu Nanda (2008). Best Practice Perancangan Data Center. OPenContent License.
MODUL PERKULIAHAN
Teknologi Pusat
Data
Sistem Pendinginan
Fakultas Program Studi Tatap Muka Kode MK Disusun Oleh
Ilmu Komputer Teknik Informatika
06 87035 Tim Dosen
Abstract Kompetensi
Modul perkuliahan ini berisi materi tentang pendefinisian sistem pendinginan pusat data, tipe-tipe konfigurasi sistem pendinginan, dan metode pendinginan pusat data.
Mampu memahami konsep-konsep dan teknologi-teknologi pada pusat data.
Mampu memahami siklus perancangan dan pengelolaan pusat data.
Mampu merancang solusi-solusi sederhana terhadap persoalan-persoalan di pusat dataDiisi dengan kompetensi
2014 2 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Sistem Pendinginan
6.1. Sistem Pendinginan Pusat Data
Sistem pendingin pada pusat data dibuat untuk menjaga kestabilan temperatur yang
cocok untuk pusat data. Keadaan temperatur dan kelembapan yang harus dijaga di dalam
pusat data:
Temperatur kering: 200C - 250C (680F-770F), dengan rata-rata keadaan temperatur
normal diset menjadi 220C±10C.
Kelembapan relatif: 40%-50%, dengan titik normal berada pada 45%±5%.
Titik embun maksimum: 210C (69.80F)
Perubahan maksimum yang boleh terjadi dari batas suhu sekarang adalah sebesar
50C(90F) per jam.
Desain sistem pendingin harus terencana dengan baik agar aliran udara dari perangkat
pendinginvmengalir dengan arah parallel ke barisan kabinet/rak. Kriteria umum desain
sistem pendingin pada pusat data yang harus dipenuhi, adalah sebagai berikut:
Memiliki skalabilitas dan adaptabilitas yang sangat baik
Sudah terstandardisasi
Sederhana namun cerdas
Manajemen yang baik
6.2. Tipe-tipe Konfigurasi Distribusi Udara
Dalam mendesain sistem pendingin yang perlu diperhatikan adalah jalur yang jelas
dari sumber pendingin ke server/perangkat pada pusat data. Ada 3 jenis aliran distribusi
udara yang terjadi, yaitu: flooded, locally ducted, dan fully ducted. APC White Paper 55,
“Air Distribution Architecture Options for Mission Critical Facilities” memberikan
gambaran mengenai ke-9 metode aliran udara disertai trade-off untuk masing-masing aliran.
6.2.1 Pendefinisian Kebutuhan Sistem Pendingin
Menentukan kebutuhan sistem pendingin yang dibutuhkan untuk sebuah pusat data
diperlukan input berupa jumlah panas yang dihasilkan dari perlengkapan IT dan sumber
panas lainnya di pusat data.
2014 3 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Gambar 6.1. Koridor Dingin
Pengukuran kebutuhan menggunakan standar watts. Kemudian setelah output
panas didefinisikan maka pertimbangan-pertimbangan berikut harus diperhatikan:
1. Ukuran beban pendingin dari perangkat (termasuk perangkat penghasil energi)
2. Ukuran beban pendingin untuk gedung
3. Sistem pendingin harus dapat mengantisipasi efek humidifikasi, redundansi bila
diperlukan, dan untuk kebutuhan masa mendatang
6.2.2. Perangkat Sistem Pendingin
Kegiatan pengaturan temperatur dan sirkulasi udara yang dikenal sebagai HVAC (heating,
ventilation, air conditioning), bertujuan untuk menjaga agar temperatur tetap dalam
keadaan rendah dan konstan serta menyebarkan titik-titik panas yang dibuat oleh suatu
kelompok perangkat yang dalam hal ini terletak di pusat data. Temperatur yang rendah
sangat diperlukan untuk efisiensi operasi server dan perangkat jaringan untuk
menghindarkan dari fluktuasi. Sistem pendingin pada pusat data pada prinsipnya adalah
sistem aliran udara dingin, yang terbagi menjadi tiga perangkat utama yaitu air handler,
chiller, dan menara pendingin. Selain itu, juga ada perangkat pendingin tambahan.
2014 4 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Gambar 5.2. Koridor Panas
Tabel 6.1. Perangkat Pendingin Pusat data Perangkat Pendingin Pusat data Fungsi dan Keterangan Lainnya
Perangkat Utama
Air handler Untuk mensirkulasikan udara di dalam data center.
Air handler diinstall baik di dalam pusat data atau di koridor yang berdekatan dengan menghubungkannya dengan saluran khusus yang memungkinkan terjadinya pertukaran udara.
Air handler harus mempunyai sistem filter untuk menangkap debu atau polutan lainnya untuk meningkatkan kualitas udara pusat data.
2014 5 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Lanjutan Tabel 6.1. Perangkat Pendingin Pusat data Perangkat Pendingin Pusat data Fungsi dan Keterangan Lainnya
Chiller Berfungsi untuk menyimpan kumparan dalam air handler agar tetap dingin. Terdiri dari tiga komponen: 1. Evaporator (mengubah bahan pendingin
cair menjadi gas dan mendinginkan air yang bersirkulasi dari dan ke air handler)
2. Kompresor (mengubahnya menjadi tekanan tinggi)
3. Kondenser (mengubah uap menjadi cairan kembali, menghilangkan panas dan mengembalikannya menjadi cairan dingin ke evaporator).
Chiller diletakkan di luar ruangan pusat data (dapat diletakkan pada di lantai atau di atas atap).
Menara pendingin Berfungsi untuk mendinginkan chiller.
House Air Dipakai untuk pusat data yang hanya memiliki sedikit kabinet server, dapat digunakan air conditioner yang biasa dipakai pada gedung.
Adanya pengesetan penyediaan sistem pendingin melalui waktu secara otomatis.
Makeup Air Didapat dari luar, untuk proses di dalam chiller
Pastikan tidak ada kebocoran untuk pipa penyaluran makeup air ke dalam chiller
Hal lain yang harus diperhatikan adalah:
Kebutuhan sistem pendingin
Terkait dengan redundansi untuk perangkat pendingin, redundansi yang dapat
dilakukan terkait dengan sistem pendingin adalah memasang lebih dari satu air
handler, kemudian juga sediakan menara pendingin tambahan untuk setiap chiller.
Selain itu, persediaan air yang dibutuhkan untuk menciptakan udara dingin harus
diamankan secara ekstra antara lain dengan membangun kontainer penyimpan air
dan lakukan konfigurasi infrastruktur pendingin dan fire suppression.
Tekanan Udara
Tekanan udara pada pusat data harus dijaga pada level tertentu yang disebut sebagai
tekanan statis. DC didesain untuk memiliki tekanan antara 0.2-0.5 in. wc. Untuk menjaga
agar tekanan udara tetap stabil maka periksa seluruh ruangan apakah telah tertutup dengan
2014 6 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
baik dan yakin bahwa tidak ada lubang sedikit pun.
Gambar 5.1. Aliran Distribusi Udara
Jangan letakkan perforated tile dekat-dekat dengan DC air handler, karena
kebanyakan handler membutuhkan buffer sekitar 36-42 in (91.4-106.7 cm).
Kelembapan
Kelembapan sendiri merupakan konsentrasi uap air di udara, yang penting untuk
dijaga terkait dengan sistem HVAC pusat data adalah kelembapan relatif dalam
ruangan pusat data. Kelembapan relative adalah persentase perbandingan dari
jumlah uap air yang ada di udara dengan jumlah uap air di udara kering. Perangkat
server dan jaringan dapat berfungsi pada rentang level kelembapan yang cukup
panjang yaitu sekitar 20%-80%. Menjaga kelembapan relative dalam keadaan
normal berfungsi untuk mencegah terjadinya karatan pada beberapa perangkat di
pusat data karena penguapan (kelembapan tinggi) atau mencegah munculnya
elektrostatis pada beberapa perangkat metal (kelembapan yang rendah). Cara yang
dilakukan adalah melengkapi AH dengan kemampuan humidification atau melalui
2014 7 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
penggunaan unit-unit humidification yang terpisah dari AH. Kelembapan relatif yang
memungkinkan untuk suatu ruangan pusat data adalah sekitar 45%-55%, yaitu level
kelembapan relative normal sebesar 50% dengan tingkat sensitivitas sekitar 10%,
yang memungkinkan variasi pada level kelembaban sehingga komponen
infrastruktur tidak konstan berada level tersebut.
6.2.3. Metode Pendinginan pada Pusat data Beberapa metode pendinginan pusat data yang umum digunakan dapat dilihat pada
Tabel 6.2. Metode Pendinginan Pusat data
(Sumber : Blog Go Green Pusat data oleh Iwan Setyawan)
Room Oriented Cooling System Row Oriented Cooling System Rack Oriented Cooling System
Mendinginkan seluruh ruangan pusat data menggunakan CRAC/PAC yang disebar di pinggir-pinggir ruangan pusat data
Membuat jalur udara panas dan jalur udara dingin (hot aisle dan cold aisle)
CRAC/PAC tidak lagi disebar di sisi‐sisi ruang datacenter tapisudah disebar di barisan rack servernya
Room Oriented Cooling System
Gambar 6.2. Room Oriented Cooling System
2014 8 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Gambar 5.2 menunjukkan daerah yang perangkat sedikit lebih dingin dan daerah yang
lebih padat perangkatnya lebih panas. Akibatnya udara yang hangat bias kembali masuk
ke dalam server
Masih konvensional dan kurang efektif karena udara panas dan udara dingin bercampur
serta flow udara dingin yang dibutuhkan oleh perangkat kurang tepat, yaitu beberapa
area bisa sangat dingin, beberapa area lainnya temperaturnya tinggi.
Menimbulkan udara hangat akibat bertemunya udara panas dan dingin berdampak pada
meningkatnya proses kondensasi sehingga humiditynya jadi lebih lembab.
Lebih rumit jika ada keperluan penambahan kapasitas di posisi tertentu, analisa
redudansinya juga lebih kompleks, jika salah perhitungan, apabila salah satu
CRAC/PAC mati perangkat IT di ruang pusat data bisa overheat.
Secara anggaran, sering oversizing karena performansi sistem sulit diprediksi dan tidak
efektifnya penggunaan udara dingin yang keluar dari CRAC/PAC ke perangkat IT.
Row Oriented Cooling System
Gambar 6.3. Row Oriented Cooling System
Udara dingin disalurkan di cold aisle (bagian depan rack server), kemudian dihisap
oleh serveruntuk menurunkan panas di dalam server dan udara panasnya dibuang
ke belakang rack server kemudian udara panas naik ke atas lalu di hisap oleh
CRAK/PAC di tepi2 ruang datacenter.
Posisi CRAC/PAC berada pada jalur hot aisle agar udara panas yang naik bisa
dihisap oleh CRAC/PAC tanpa bercampur dengan udara dingin dulu. Dengan cara ini
lebih efisien karena udara yang dihisap server untuk mendinginkan suhu processor
2014 9 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
di dalam ruang server adalah udara dingin yang tidak tercampur udara panas.
Penggunaan CRAC/PAC di setiap baris ini bisa dibilang modular karena bisa
menggunakan CRAC/PAC yang kapasitasnya lebih kecil dan cukup untuk
mendinginkan 2 baris rack server saja.
Rack Oriented Cooling System
Tingkat efisiensi paling tinggi
CRAC/PAC sudah disebar di barisan rack servernya, di dalam barisan rack-rack
server ini di sisipkan cooling system yang mendinginkan udara panas di belakang server
dan menghembuskan ke sisi depan server
Menutup jalur udara panas (hot contaiment aisle) agar tidak bercampur dengan jalur udara
dingin, semua udara panas di dalam hot contaiment ini akan didinginkan oleh CRAC
yang ada di samping rack server.
2014 10 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Daftar Pustaka
[1] Diah Eka Yulianti, Hafda Bayu Nanda (2008). Best Practice Perancangan Data
Center. OPenContent License
[2] Douglas Alger (2005), Build the Best Data Center Facility for Your Business, Cisco Press, Indianapolis, USA.
[3] Mauricio Arregoces, Maurizio Portolani (2003), Data Center Fundamentals, Cisco Press, USA.
MODUL PERKULIAHAN
Teknologi
Pusat Data
Sistem Fire Suppression
Fakultas Program Studi Tatap Muka Kode MK Disusun Oleh
Ilmu Komputer Teknik Informatika
07 87035 Tim Dosen
Abstract Kompetensi
Modul perkuliahan ini berisi materi tentang sistem fire suppression, penempatan perangkat pada ruang pusat data, fire detection, dan pemilihan sistem fire suppression
Mampu memahami konsep-konsep dan teknologi-teknologi pada pusat data.
Mampu memahami siklus perancangan dan pengelolaan pusat data.
Mampu merancang solusi-solusi sederhana terhadap persoalan-persoalan di pusat data
2013 2 Perancangan Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Sistem Fire Suppression
7.1. Sistem Fire Suppression
Solusi perlindungan pusat data dari api mempunyai tiga tujuan utama, yaitu:
Gambar 7.1. Solusi fire suppression
1. Pasang sistem fire suppression yang komprehensif di pusat data untuk mencegah
terjadinya api atau menanggulangi api yang sudah terlanjur muncul. Khusus untuk
pusat data menggunakan gaseous suppressant yang tidak akan melukai server.
Material suppression yang umum adalah Inergen dan Argonite, dua jenis gas mulia;
FM-200 dan HFC-227 (dibuat dari heptafluoropropane); dan FE13 atau HFC-23
(yang menyerap panas dari api). Namun harus disesuaikan untuk izin penggunaan
bahan-bahan tersebut dengan regulasi pemerintah yang ada di suatu negara.
2. Lengkapi dengan instalasi sistem penyemprot air (sprinkler). Suplai air akan
dikirimkan ke dalam ruangan melalui rute pipa yang telah dibuat. Peletakan fire
suppression tank yang tepat adalah pada area yang jarang orang berlalu lalang
namun mudah untuk ditemukan.
Fire Suppression
Identifikasi adanya api
Pemberitahuan adanya api ke seluruh penghuni dan orang‐orang yang berkepentingan
Memadamkan api
2013 3 Perancangan Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Secara umum, sistem fire suppression terdiri atas elemen-elemen sebagai berikut:
1. Deteksi panas yang linier (kabel sensor panas), ditempatkan sepanjang tray wire dan
jalur elektrik baik di atas maupun di bawah raised-floor. Alarm pada sensor
dibunyikan pada sistem kontrol bukan untuk memicu bekerjanya sistem fire
suppression
2. Deteksi tipe spot secara intelligent
3. Deteksi asap
4. Portabel fire extinguisher
5. Agen pembersih sistem fire suppression
6. Pull station, perangkat sinyal, dan sistem kontrol
Dari lima kelas handheld extinguisher, yang paling tepat untuk dipasang pada pusat data
adalah handheld extinguisher tipe C (untuk kebakaran yang diakibatkan oleh sistem listrik).
Material CO2 dan halogenated adalah material suppression yang dipilih karena
meninggalkan sedikit sisa ketika sudah tidak digunakan lagi. Komponen minimum fire
suppression yang harus digunakan pada pusat data sederhana sekalipun adalah sebuah
sistem sprinkler biasa (yang bertindak sebagai pre-action sprinkler) dengan clean-agent fire
extinguishers yang cocok. Kemudian meningkat kepada level yang lebih tinggi, maka sistem
fire suppression yang lebih canggih akan meliputi air sampling smoke detection systems,
pre-action sprinkler systems, dan clean agent suppression systems.
Sistem peringatan proteksi dini sangat penting untuk menghindari kerusakan dan kehilangan
yang dapat terjadi selama status kebakaran belum benar-benar terjadi (atau awal terjadinya
kebakaran), karena kerusakan peralatan yang signifikan dapat semata-mata terjadi karena
asap atau pembakaran produk-produk lain terhadap peralatan elektronik. Contoh sebuah
sistem peringatan proteksi dini adalah air sampling smoke detection systems yang
menyediakan proteksi level lain untuk ruang computer dan fasilitas-fasilitas pintu masuk
terkait, ruang mekanik, dan ruang listrik. Sistem itu juga disediakan sebagai pengganti
smoke detectors biasa, karena kesensitifannya dan kapabilitas deteksinya jauh melampaui
detektor konvensional.
7.2. Penempatan Perangkat pada Pusat data untuk Menjaga Aliran Udara Dingin
Penempatan perangkat pada pusat data akan mempengaruhi aliran udara yang
terjadi pada pusat data, kemudian perancangannya akan terkait dengan layout ruangan
yang sudah ditetapkan, susunan kabinet, dan perangkat dingin apa saja yang ada.
2013 4 Perancangan Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Pengaturan layout ruangan dan penempatan berbagai perangkat di pusat data dapat
mengoptimalkan fungsi sistem pendingin pada pusat data bahkan hingga tipe lantai yang
digunakan ataupun tipe kabinet yang akan di-deploy. Kunci utama untuk mengurangi panas
adalah menyebarkan udara di sekitar ruangan.
Hot spot merupakan hal yang harus dihilangkan pada pusat data agar aliran udara dingin
tersebar merata di seluruh ruangan pusat data. Oleh karenanya, harus didesain dengan
sumber panas yang terjadi di lokasi-lokasi yang telah diprediksi, sehingga proses
pendinginan dapat langsung diarahkan ke titik tersebut. Hal ini disebut sebagai hot and cold
aisle. Untuk menciptakannya, dilakukan langkah sebagai berikut:
1. Letakkan barisan server berurutan dengan arah berhadap-hadapan (back of server
dan front of server).
2. Pasang perforated floor tile di depan setiap lokasi kabinet server.
3. Pasang saluran pada atap yang dimulai dengan pemasangan lubang angin diatas
aisle dibelakang setiap barisan server dan menghubungkan kembali ke lubang air
handler.
Gambar 7.2. Hot and Cold Aisle
Desain kabinet server yang dapat meningkatkan aliran udara dingin pada ruangan pusat
data antara lain adalah kabinet dengan dinding tebal pada kedua sisinya. PEralatan ini
digunakan pada hubungan dengan perangkat mengeluarkan panas pada bagian belakang,
membantu membuat saluran pembuangan ke hot aisles.
2013 5 Perancangan Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Ada lagi liquid-cooled cabinet, prinsip kerjanya sama dengan peran air handler pada pusat
data. Keuntungannya adalah kabinet dispesifikkan untuk mendinginkan sumber panas yang
ada didekatnya bukan mengatur aliran udara yang terjadi di luar kabinet server. Diharapkan
dengan menerapkan practice yang ada, maka pusat data dapat tetap beroperasi dengan
optimal pada beban puncak sekalipun.
Ada beberapa hal yang harus dihindari selama konstruksi ruangan server terkait
dengan sistem pendingin ruangan.
1. Mengabaikan pemasangan perforated tile (dipasang dengan tidak teratur)
2. Pipa chilled water terkadang tidak terisolasi dengan baik, sehingga kemungkinan
besar terjadi kebocoran.
7.3. Fire Detection and Suppression
Tactical Guideline:
Install a comprehensive fire detection and suppression system including firewall installation,
heat and smoke detectors, sprinkler systems (that is, typically required by local fire codes),
chemical "clean agent" systems and manual systems. Because of the significant risk of
electrical fires in a data center, installing a comprehensive fire detection and suppression
system is mission-critical for protecting life and property, as well as ensuring quick
operational recovery.
Detection: Both heat and smoke detection
Installed in accordance with NFPA 72E
2013 6 Perancangan Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Installed below raised floors and other areas
Suppression:
Follow NFPA 75 standard firewalls
Sprinkler systems — both flooded and pre-action
Chemical systems:
a) FM 200
b) Inergen
c) Ecaro-25(FE 25); Novec 1230
d) Halon 1301 (no longer recommended or in production)
Manual systems
a) Manual pull stations
b) Portable fire extinguishers
c) Location specifically designed in relation to airflow patterns
Source: Gartner Research (April 2005)
Detection devices should be installed beneath the raised floor, as well as throughout
the data center facility, in accordance with regulation NFPA 72E. Detectors should include
both heat- and smoke-sensing devices and be interconnected with the fire suppression
system, local alarms, and local or central monitoring stations. The detectors should be
positioned in relation to airflow patterns to ensure early detection of an imminent electrical
fire. Fire suppression includes four categories:
The installation of fire-rated walls in accordance with the NFPA 75 standard
The installation of a sprinkler system — either a pre-action or flooded system
The use of a chemical or "clean agent" suppression system as the first line of
defense
Manual systems, including manual pull stations and portable fire extinguishers that
are positioned throughout the data center
In terms of the "clean agent" systems, there are several viable alternatives to consider. FM
200 and Inergen systems are the most-widely used replacements for the Halon 1301 agent,
which has been rendered unsuitable for environmental reasons and has been discontinued
in production. Other systems include Ecaro-25 (FE 25) and Novec 1230.
7.4. Selecting the right suppression agent
So we finally arrive at the one item in our list that can either allow quick recovery or
weeks of finger pointing. Selecting the suppression agent to put out actual fires is a decision
2013 7 Perancangan Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
made with all critical business process stakeholders at the table. The discussion should
include the following options:
Wet pipe
Wet pipe systems are basic water sprinklers installed in commercial buildings.
Charged with water at all times, they release plain water in the presence of heat,
smoke, or manual intervention. Although they work great in most areas of the
business office, they have one big disadvantage when placed in the data center.
THEY DUMP WATER ON YOUR EQUIPMENT. If you think a hard power shutdown
is bad, try to recover 300 servers, several storage devices, and other critical
infrastructure once hundreds or thousands of gallons of water is dumped on them. If
you opt to go with water, make sure your hot site contract is current and your team is
well practiced. Because putting a fire out like this constitutes a catastrophic event.
And you might have trouble explaining why your data center is down for two weeks.
Pre-action or dry pipe
Pre-action systems work just like wet pipe solutions with one exception; the water is
not kept in the pipes. This system is marketed to businesses as safer than wet pipe,
because water-charged pipes can accumulate moisture via condensation. This
moisture can then drip down on critical equipment. However, the problems
associated with putting out a fire with water still remains.
Gaseous agents – These types of systems provide immediate fire suppression with
relatively short system and business process recovery times. Gaseous agents deny a
data center fire access to two of the three elements necessary for combustion: heat
and oxygen.
Agents such as HFC-227ea, FM-200, and HFC 125 remove heat from fire. This is
what water does, but these agents won’t destroy your equipment. Carbon dioxide and
Inergen remove oxygen from the environment. So gaseous agents are usually your best
choice, if you can afford them. In addition to higher implementation costs than water
systems, gas systems require annual maintenance and floor space for canisters storing the
agent. In this example, there isn’t much space used. However, in my last data center the
Inergen canisters took up about 200 square feet in a room separate from the data
center. We affectionately called it the missile room.
2013 8 Perancangan Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Sumber : http://www.techrepublic.com/blog/it-security/the-mystical-world-of-data-center-fire-
suppression/
In addition to these traditional systems, some companies have released what they
call fire prevention systems. These proactive approaches reduce the normal amount of
oxygen in the data center, reducing the opportunity for a fire to really get started if sufficient
heat and fuel present themselves. Before running out and buying one of these systems,
check with local and federal safety regulators. Most are still on the fence, teetering between
acceptance and their belief that these systems reduce oxygen to levels harmful to human
health.
The final word
So as you can see, implementing fire suppression as a physical security control is not so
easy. It requires knowledge of business risk acceptance, understanding of maximum
tolerable downtime, and the right budget. And as always, it requires the cool, calm security
manager who brings the right people to the conversation and enlightens them in how
properly dealing with Prometheus’ gift sometimes requires a little wisdom
2013 9 Perancangan Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Daftar Pustaka
[1] Diah Eka Yulianti, Hafda Bayu Nanda (2008). Best Practice Perancangan Data
Center. OPenContent License
[2] Douglas Alger (2005), Build the Best Data Center Facility for Your Business, Cisco Press, Indianapolis, USA.
[3] Mauricio Arregoces, Maurizio Portolani (2003), Data Center Fundamentals, Cisco Press, USA.
[4] Michael A. Bell (2005), Use Best Practices to Design Data Center Facilities, Gartner, USA.
[5] http://www.techrepublic.com/blog/it-security/the-mystical-world-of-data-center-fire-suppression/, akses terakhir 17 September 2013.
MODUL PERKULIAHAN
Teknologi
Pusat Data
Desain Layout Ruangan
Fakultas Program Studi Tatap Muka Kode MK Disusun Oleh
Ilmu Komputer Teknik Informatika
08 87035 Tim Dosen
Abstract Kompetensi
Modul perkuliahan ini berisi materi tentang desain layout ruangan data center, penentuan grid lantai, penentuan layout ruangan untuk penempatan komponen fisik, dan desain infrastruktur data center,
Mampu memahami dan melakukan persiapan perancangan pusat data
2016 2 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Desain Layout Ruangan Data Center Proses desain ruangan pada data center mencakup topologi ruangan pada data center,
kemudian dikaitkan dengan desain infrastruktur jaringan dan penentuan instalasi overhead
atau raised-floor.
8.1. Penentuan Grid Lantai
Untuk mendesain data center, mulai dengan peta area bangunan untuk
menempatkan dan menggambar grid pada seluruh ruangan. Grid merupakan persegi
dengan ukuran 61 cm pada masing-masing sisi yang dapat membantu meluruskan objek-
objek pada ruangan dan memudahkan peletakkan seluruh komponen pada ruangan.
Pastikan peta data center area mempunyai akurasi tinggi dan detail yang digambarkan
berada pada proporsi yang sebenarnya. Karena hanya dengan kesalahan beberapa inch
saja, permasalahan bisa muncul. Contoh desain grid lantai:
Gambar 8.1. Peletakkan komponen pada grid lantai (a) yang tidak tepat dan (b) yang tepat
8.2. Penentuan Layout Ruangan untuk Komponen Fisik Pusat Data
Terdapat tiga komponen terbesar dalam pusat data yaitu Power Distribution Units (PDU), Air
Handlers, dan kontainer fire suppressant, karena peralatan mekanik ini paling banyak
memakan tempat, oleh karena tempatkan perlengkapan besar ini pertama kali pada peta
pusat data.
2016 3 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
8.2.1. Power Distribution Units (PDU) PDU terdapat dalam berbagai macam ukuran dan model, tergantung pada berapa
banyak circuit breakers yang dimilikinya. Ukuran yang biasa dipakai adalah sekitar 2,1 meter
(lebar) dan 91,4 cm (tinggi).
Ketika menempatkan PDU harus diperhatikan dua faktor, yaitu:
Rute kabel listrik lebih dekat unit ditempatkan pada lokasi server, lebih pendek kabel
listrik yang dibutuhkan sehingga lebih mudah untuk merutekan kabel listrik dan lebih
murah.
Interferensi gelombang elektromagnetik. PDU menghasilkan interfensi
elektromagnetik sehingga jangan sampai terlalu dekat dengan penempatan
lingkungan server. Tujuan yang ingin dicapai adalah mendapatkan rute kabel listrik
yang pendek dengan interfensi yang tidak membahayakan perangkat server.
8.2.2. Air Handlers Biasanya ditempatkan sepanjang dinding dan tegaklurus terhadap baris server sehingga
menghasilkan pendinginan yang maksimal. Jika ditempatkan sejajar dengan baris server,
struktur kabel data dan kabel listrik berkemungkinan menghalangi sirkulasi udara. Untuk
lebih jelasnya dapat dilihat dari gambar berikut:
Gambar 8.2. Penempatan Air Handler pada grid lantai
8.2.3. Fire Suppresion Tanks Jika memilih untuk menggunakan ini, sediakan ruang untuk silinder berisi fire
suppressant yang akan tersebar kedalam data center pada saat kebakaran. Ukuran dan
area yang dibutuhkan untuk menempatkan silinder ini bebeda tergantung berapa banyak
dan tipe suppressant yang dikandungnya.
2016 4 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
8.3. Buffer Zones Ketika mendesain data center jangan lupa untuk menyediakan clearance area. PDU,
air handlers, dan storage closets membutuhkan jarak yang cukup untuk pintu dan panel
akses supaya bisa terbuka. Jadi, clearance harus disiapkan dalam ruangan. Khusus untuk
PDU, sediakan clearance area minimal 1,2 meter disekitarnya, untuk terhindar dari interfensi
elektromagnetik. Sedangkan untuk air handlers membutuhkan clearance area sekitar 2,4-3
meter untuk memungkinkan penggantian periodik dari shaft utamanya.
Gang-gang (Aisles) Aisles adalah kunci utama dari data center. Ketika didesain secara maksimal, aisles
memungkinkan orang dan peralatan untuk berpindah atau dipindahkan dengan mudah dan
membuat sirkulasi udara yang baik. Jika memungkinkan, buat aisles 1,2 meter antara
barisan server dan 1,5 meter atau lebih untuk jalan utama.
Berikut merupakan gambaran umum layout mechanical equipment, buffer areas, dan aisles:
Gambar 8.3. Layout Umum Ruangan pada Data Center
2016 5 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
8.4. Barisan Perangkat Server
Equipment rows berfungsi untuk menempatkan server dan peralatan jaringan.
Seluruh infrastruktur sistem ruangan lain dikoneksikan disini. Pada baris ini, terdapat kabel
listrik dan kabel data, air handler yang menghembuskan udara dingin, dan fire suppression
yang akan memberikan perlindungan. Kunci yang mempengaruhi desain data center adalah
bagaimana caranya menyusun server. Biasanya server-server dikelompokkan sesuai kriteria
tertentu, seperti:
Berdasarkan fungsi masing-masing server.
Berdasarkan organisasi internal perusahaan, server yang berkaitan dengan satu
departemen disatukan.
Berdasarkan tipe dan model.
Semuanya adalah pendekatan yang valid dan tergantung kebutuhan perusahaan dan
jangan lupa untuk selalu menyediakan ruang tambahan untuk mengantisipasi pertumbuhan
server. Orientasi arah server dilakukan secara selang seling (front-back), terkait dengan
penciptaan hot and cold aisles.
8.5. Barisan Perangkat Jaringan
Tidak semua lokasi kabinet dalam data center adalah untuk server. Ada yang
digunakan untuk networking equipment yang membuat server dapat berkomunikasi satu
sama lain. Ketika masih memungkinkan untuk menyalurkan networking devices melalui data
center, lebih baik untuk mengelompokkan peralatan-peralatan utama pada baris tersendiri
dan kemudian dihubungkan dengan server, diilustrasikan seperti pada gambar layout umum
peletakkan komponen pada ruangan data center. Orientasi arah perangkat jaringan
dilakukan secara selang seling (front-back), terkait dengan penciptaan hot and cold aisles.
8.6. Topologi Ruangan pada Data Center Ruangan pada data center khususnya ruang telekomunikasi harus ditujukan untuk
mendukung sistem pengkabelan yang baik dan peletakkan peralatan telekomunikasi yang
tepat. Ruang telekomunikasi data center terdiri atas:
1. Entrance room
Entrance room merupakan ruang yang digunakan sebagai antarmuka antara sistem
kabel data center dan kabel antar gedung.
2. Main distribution area (MDA)
MDA termasuk main cross-connect (MC), sebagai titik pusat pendistribusian untuk
sistem kabel data center dan dapat juga termasuk horizontal cross-connect ketika
2016 6 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
area peralatan disediakan langsung dari MDA. Setiap data center minimal harus
punya satu MDA.
3. Horizontal Distribution Area (HDA)
HDA digunakan untuk melayani area perangkat ketika HC tidak berlokasi di MDA.
HDA bias berada dalam ruangan komputer, atau dalam ruangan khusus dalam ruang
komputer.
4. Equipment Distribution Area (EDA)
EDA merupakan ruangan yang dialokasikan untuk perangkat akhir, termasuk sistem
komputer dan peralatan telekomunikasi. Area ini tidak boleh ditujukan untuk dijadikan
sebagai entrance room, main distribution area atau horizontal distribution area.
5. Zone Distribution Area (ZDA)
Merupakan titik interkoneksi opsional diantara sistem pengkabelan horizontal. Area
ini berlokasi antara HDA dan EDA untuk fleksibilitas karena memungkinkan
rekonfigurasi yang cukup sering.
Berikut merupakan beberapa pilihan topologi data center yang data dipilih sesuai dengan
kebutuhan:
1. Topologi tipikal data center
Terdiri atas satu entrance room, satu atau lebih telecommunications rooms, satu
main distribution area, dan beberapa horizontal distribution areas, diberikan pada
gambar berikut :
2016 7 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Gambar 8.4. Topologi Tipikal Data Center
2. Topologi reduced data center
Desainer data center dapat mengkonsilidasikan main cross-connect dan horizontal
cross-connect dalam satu main distribution area, berukuran satu kabinet atau rak.
Telecommunications room untuk pengkabelan ke support areas dan entrance room
juga bias dikonsolidasikan ke main distribution area dalam topologi reduced data
center. Topologi ini biasa diterapkan untuk data center yang kecil dapat dilihat pada
gambar berikut :
Gambar 8.5. Topologi Reduced Data Center
3. Topologi data center terdistribusi
Multiple telecommunication rooms mungkin akan dibutuhkan untuk data center
dengan ruang kantor yang besar atau terpisah dan ruang pendukung. Pembatasan
jarak sirkuit membutuhkan multiple entrance rooms untuk data center yang luas.
Entrance room tambahan dihubungkan ke main distribution area dan horizontal
distribution areas yang mendukung mereka menggunakan twisted-pair cables,
optical fiber cables, dan coaxial cables. Topologi data center dengan
multipleentrance room ditunjukkan oleh gambar berikut. Entrance room utama tidak
2016 8 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
boleh terhubung langsung dengan HDA. Entrance room kedua diijinkan untuk
terhubung langsung dengan HDA.
Gambar 8.6. Topologi Data Center Terdistribusi
8.3. Desain Infrastruktur Jaringan Data Center
Terdapat dua pilihan dalam instalasi data center pada ruangan, yaitu over-head atau raised
floor. Masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangan.
8.3.1. Instalasi Overhead
Pada instalasi overhead, struktur kabel dan pipa listrik dirutekan diatas atap, dengan
cara menggantung (false ceiling) dan berakhir tepat diatas barisan-barisan server. Saluran
ventilasi dan pendingin disalurkan dari atas loteng gantung, kemudian diarahkan ke
lingkungan server dibawahnya dengan melewati ventilasi yang dapat diatur.
Keuntungan instalasi overhead:
Lebih murah
Membutuhkan ruang yang relatif kecil
Lebih cocok diterapkan pada gedung yang punya ruang lebih pendek.
Cable trays, ladder racks, dan raceways lebih murah dari pata raised floor
installation.
2016 9 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Komponen-komponen pada instalasi overhead:
1. Kabel data dan kabel listrik
2. Cable trays atau ladder racks
8.3.2. Instalasi Raised-Floor Pada instalasi under-floor dibuat grid yang ditinggikan dari lantai, tempat dimana
struktur kabel, kabel listrik, dan udara dingin dirutekan. Sprinkler piping dan leak detection
mungkin dilokasikan juga disini. Kebanyakan data center dibangun dengan tipe ini. Diluar
biayanya yang relatif mahal, raised floor memberikan keuntungan-keuntungan berupa:
Menciptakan ruang untuk mengalirkan udara dingin.
Menjaga ratusan atau ribuan patch cord dan kabel listrik yang diluar pandangan,
sehingga mengurangi kemungkinan untuk rusak atau tercabut tidak sengaja.
Infrastrukturnya lebih mudah diakses.
Komponen-komponen pada raised-floor:
1. Ketinggian lantai
Ada bebapa faktor yang mempengaruhi tinggi lantai yang ideal untuk raised floor,
diantaranya ukuran dan bentuk lingkungan server, jumlah peralatan yang
ditampungnya, berapa banyak udara dingin yang ingin dilewatkan, dan berapa
banyak infrastruktur yang akan dilewatkan dibawah lantai. Makin tinggi lantai, makin
besar sirkulasi udara yang bisa ditampung sehingga makin banyak udara dingin yang
dialirkan ke permukaan lantai. Tinggi minimalnya adalah 2,6 m dari lantai ke
halangan seperti sprinklers, lampu, atau kamera.
2. Ramp dan lift
Asumsikan permukaan raised-floor data center ditinggikan dari permukaan lantai,
terdapat dua mekanisme untuk membawa peralatan ruang, yaitu ramps dan lift.
Ramps adalah pilihan yang paling popular. Panjangnya ditentukan oleh tinggi dari
raised-floor dan kemiringan yang digunakan untuk mencapai tinggi tersebut.
3. Kemampuan menahan beban
Lebih banyak berat yang dapat ditahan oleh lantai Data Center, lebih banyak
peralatan, besar dan kecil, yang memungkinkan dipasang dalam ruangan.
Kemampuan lantai menahan beban harus cukup untuk menahan peralatan yang
terdisribusi ataupun terpusat termasuk kabel dan media lainnya. Kapasitas minimum
lantai untuk menahan berat terdistribusi adalah 7,2 kPA(150 lbf/ft2), kapasitas yang
direkomendasikan adalh 12kPA (250 lbf/ft2).
4. Tipe ubin lantai
2016 10 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Tiga tipe ubin lantai dalam sistem raised-floor: blanks, perforated, dan notched. Ubin
lantai tersebut terdapat pada satu ukuran standar (2 kaki/61 cm kubik) dan biasanya
terbuat dari baja, dengan kayu atau beton pada tengahnya, atau tuangan aluminium.\
5. Kontrol terhadap listrik statis
Panel raised-floor sebaiknya mempunyai kualitas static-control. Karena static (listrik
statis) bisa merusak peralatan elektronik yang sensitif. Static-control membantu
mengurangi tegangan yang ditimbulkan oleh orang yang jalan sepanjang permukaan
lantai.
6. Subfloor
Jika menggunakan sistem raised-floor, pastikan bahwa subfloor-nya ditutup rapat. Ini
mencegah data center air handler mengaduk debu beton yang bisa membahayakan
server dan peralatan jaringan lainnya.
8.3.3. Masalah Umum Instalasi Overhead atau Raised-Floor
Masalah umum pada instalasi overhead atau raised-floor adalah sebagai berikut:
Potongan ubin tidak diukur dengan sempurna dan salah lokasi penempatannya.
Pemilihan material kabel yang kurang bagus.
Sistem raised-floor yang dibuat tidak cukup kuat untuk mengakomodasi peralatan.
8.3.4. Kabinet dan Rak Susunan kabinet dan rak pada data center akan menentukan aliran udara yang
terjadi di dalam suatu ruangan data center dilihat dari susunan kabinet dan perangkat yang
diinstal pada rak. Teknologi next generation pada data center (teknologi blade server) akan
meningkatkan kepadatan perangkat dan pengkabelan pada data center. Dengan rak atau
kabinet server yang tertata dengan teratur maka aliran udara dingin dapat diciptakan. Salah
satu ketentuan yang mengatur mengenai rak dan kabinet adalah standard TIA/EIA-310-D
(yang mengatur deployment dari rak dan kabinet server). Pengaturan terkait dengan rak dan
kabinet antara lain meliputi:
1. Struktur dan desain dari rak tersebut (lebar dan tinggi rak, struktur bahan rak).
2. Peletakkan komponen didalam rak dan susunan kelompok-kelompok rak yang
ada.
3. Pemasangan rak dan kabinet
Dengan meningkatnya ketergantungan perusahaan pada infrastruktur IT yang kompleks
(data center), maka sudah menjadi kebutuhan yang sangat penting untuk melakukan
2016 11 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
manajemen data center sehingga efektif dan efisien. Kompleksitas infrastruktur IT yang ada
pada data center diharapkan tidak sampai membuat semua yang berjalan menjadi di luar
kendali, meningkatkan cost maintenance, dan menurunkan level servis melainkan haruslah
memaksimalkan uptime, meminimalkan kemungkinan outage, dan mengoptimalkan
kapasitas terhadap konstrain sumber daya.
Manajemen terhadap data center dilakukan terhadap lingkungan fisik maupun virtual data
center. Secara umum manajemen data center mencakup:
1. Bagaimana mengoptimalkan seluruh sumber daya yang ada di DC (ruang,
penggunaan energi)?
2. Bagaimana DC dibuat sedemikian sehingga dapat mengantisipasi kejadian tidak
terduga (putusnya aliran listrik sementara)?
3. Bagaimana DC dibuat sedemikian sehingga dapat mencegah kerusakan akibat
bencana alam?
4. Bagaimana mengkoordinasikan change management terhadap seluruh elemen
organisasi pada DC?
Secara umum, sistem manajemen pada data center dibagi menjadi 2, yaitu:
1. Sistem manajemen data center yang multiple
Sistem manajemen jenis ini sudah lama ditinggalkan oleh kebanyakan perusahaan,
dimana setiap komponen memiliki sistem sendiri untuk mengaturnya.
2. Sistem manajemen data center yang menyeluruh (holistik)
Sistem manajemen yang terintegrasi, setiap komponen menjadi bagian (modul) dari
sistem pengaturan terintegrasi. Sudah banyak software yang menyediakan pengaturan
terintegrasi untuk seluruh aspek pada data center, baik yang sifatnya proprietary
ataupun yang sifatnya open source. Software manajemen data center akan meliputi
software untuk memonitor keadaan jaringan dan perangkatnya dilengkapi dengan sistem
untuk memonitor keadaan perangkat-perangkat keras lainnya yang ada di dalam data
center. Untuk software yang sifatnya open source masih sangat minim yang mampu
menyediakan sistem untuk mengatur data center secara menyeluruh dan terintegrasi.
Salah satu contoh software open source yang mungkin dapat diimplementasikan adalah
IT-SPICEWORKS, yang memberikan kelengkapan dalam hal monitoring jaringan dan
perangkatnya serta perangkat/asset lainnya. Karena sifatnya yang modular dan open
maka pihak perusahaan dapat melakukan modifikasi sesuai kebutuhan.
Data center sebagai pusat infrastruktur IT menjadi “urat nadi” dari sebuah bisnis
perusahaan terutama yang bagi perusahaan yang bisnisnya tertumpu pada IT. Operasional
IT pada data center merupakan aspek yang sangat krusial untuk sebagian besar kegiatan
perusahaan terkait dengan kelangsungan bisnis perusahaan-perusahaan tersebut (business
2016 12 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
continuity). Jika suatu sistem tidak berfungsi sebagaimana mestinya, maka bisnis
perusahaan mungkin terganggu atau terhenti sepenuhnya. Oleh karena itu, sangat penting
unutk menyediakan infrastrukur yang handal untuk operasional IT, dengan tujuan
meminimasi kemungkinan terjadinya gangguan/kegagalan.
Memliki suatu data center ideal merupakan hal yang dapat meminimasi hal tersebut.
Data center ideal merupakan sebuah sistem yang terencana dan terdesain dengan baik dan
sesuai dengan kriteria umum data center ideal (availability, scalability and flexibility, dan
security). Tiga langkah besar untuk mendapatkan data center yang ideal, yaitu:
1. Melakukan studi kelayakan dan kajian terkait dengan kebutuhan yang ada
2. Mendesain suatu solusi (mencakup semua servis: switching, SAN dan server
networking)
3. Mendeliver suatu solusi dengan optimal
Ada banyak aspek yang harus diperhatikan dalam pembangunan suatu data center, secara
umum diberikan sebagai berikut:
1. Kapasitas, terkait dengan penentuan ukuran ruangan dan banyaknya perangkat
yang dibutuhkan
2. Pengembangan, terkait dengan pendefinisian kemampuan data center untuk
dikembangkan
3. Uptime, terkait dengan waktu aktif data center beroperasi, keadaan perangkat dan
operasi yang selalu available dan realiable serta aman.
4. Outages, terkait dengan kemungkinan data center mengalami gangguan mendadak
sehingga perlu adanya konsep redundansi.
5. Investasi, terkait dengan anggaran, sehingga pengadaan perangkat-perangkat dapat
lebih diefisiensikan.
6. Lokasi, terkait dengan jarak data center dengan kantor-kantor yang
menggunakannya serta keadaan spesifik lokasi tersebut (termasuk keadaan fisik dan
sosial lingkungan).
Suatu studi kelayakan atau kajian mengenai data center dilakukan dengan tujuan
mendapatkan panduan yang jelas dalam mendesain data center ideal. Pada dokumen
ini, hasil kajian diberikan dalam dua bentuk yaitu uraian umum mengenai desain fasilitas
data center dan tabel checklist sebagai pendetailan uraian umum.
2016 13 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Daftar Pustaka
[1] Diah Eka Yulianti, Hafda Bayu Nanda (2008). Best Practice Perancangan Data
Center. OPenContent License
[2] Douglas Alger (2005), Build the Best Data Center Facility for Your Business, Cisco Press, Indianapolis, USA.
[3] Mauricio Arregoces, Maurizio Portolani (2003), Data Center Fundamentals, Cisco Press, USA.
[4] Michael A. Bell (2005), Use Best Practices to Design Data Center Facilities, Gartner, USA.
[5] http://www.techrepublic.com/blog/it-security/the-mystical-world-of-data-center-fire-suppression/, akses terakhir 17 September 2013.
MODUL PERKULIAHAN
Teknologi
Pusat Data
Pengukuran Ruang Pusat Data
Fakultas Program Studi Tatap Muka Kode MK Disusun Oleh
Ilmu Komputer Teknik Informatika
09 87035 Tim Dosen
Abstract Kompetensi
Modul perkuliahan ini berisi materi tentang cara pengukuran ruang pusat data, konfigurasi, penentuan lokasi, dan adaptasi terhadap kebutuhan di masa yang akan datang
Mampu memahami konsep-konsep dan teknologi-teknologi pada pusat data.
Mampu memahami siklus perancangan dan pengelolaan pusat data.
Mampu merancang solusi-solusi sederhana terhadap persoalan-persoalan di pusat data
2016 2 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Dr. Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
9. Pengukuran Ruang Pusat Data
Pada bab ini akan dibahas tentang :
• Kebutuhan fisik pusat data
• Ukuran yang diperlukan
• Konfigurasi yang akan diterapkan
• Penempatan server environment di dalam bangunan
• Adaptasi terhadap kebutuhan di masa yang akan datang
• Bagaimana membangun konstruksi pusat data yang mampu memproteksi
perangkat-perangkat yang bernilai di dalamnya
9.1. Ukuran Pusat Data
Penentuan ukuran Pusat Data merupakan hal yang penting karena pada tahapan ini
ditentukan beberapa variable yng berkontribusi untuk menentukan seberapa besar atau
seberapa kecil server environment yang harus disediakan, terdiri dari :
• Jumlah personel yang mendukung operasional Pusat Data
• Jumlah dan jenis server dan perangkat lain yang terdapat pada Pusat Data
• Ukuran area non-server bergantung kepada bagaimana infrastruktur ruangan Pusat
Data dibangun.
Pusat Data yang berukuran kecil akan lebih murah untuk dibangun, dioperasikan, dan
diperlihara dibandingkan dengan yang berukuran besar karena :
• Routing kabel berukuran lebih pendek
• Material fire suppression lebih sedikit
• Biaya bulanan yang lebih kecil untuk listrik dan temperatur regular.
Faktor-faktor finansial yang menentukan ukuran Pusat Data adalah sebagai berikut :
• Kuantitas biaya dapat dipecah menjadi barang konsumsi dan perangkat yang
digunakan berbasis day-to-day berdasarkan pemanfaatan server environment,
termasuk :
Server cabinets, Patch cords, Custom signage, Multimedia boxes dan patch
panels yang menjadi terminasi struktur pengkabelan, hazard tape untuk
menandai perangkat infrastruktur listrik yang digunakan secara berkala.
• Dengan biaya pegawai dan material yang meningkat secara normal berdasarkan
waktu, bisnis akan lebih mempertimbangkan membangun Pusat Data berukuran
besar karena membutuhkan biaya yang lebih sedikit dibandingkan dengan
2016 3 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Dr. Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
membangun Pusat Data mulai dari ruangan berukuran kecil lalu diekspansi menjadi
berukuran besar dalam waktu beberapa tahun.
• Ukuran Pusat Data memiliki efek psikologis yang didasari oleh penataan di dalam
Pusat Data.
Kelebihan dan kekurangan perlu dipertimbangkan dalam memutuskan untuk
menyediakan Pusat Data berukuran kecil maupun besar. Secara ideal pembangunan
Pusat Data mempertimbangkan :
• Cukup besar untuk mengakomodasi kebutuhan server bagi perusahaan untuk jangka
waktu tertentu
• Meningkatkan skala ekonomi
• Namun tidak terlalu besar sehingga tidak ada uang yang terbuang untuk biaya
operasional yang besar karena terdapat porsi Pusat Data yang tidak digunakan.
9.2. Ukuran berdasarkan Jumlah Karyawan
Penentuan jumlah karyawan Pusat Data dimaksudkan untuk mendukung dan
mengalokasikan jumlah ruang lantai per personel. Metode ini dianggap paling cocok bagi
Pusat Data yang dimana dilakukan proses pembangunan server. Mesin-mesin tersebut
secara langsung dioperasikan oleh karyawan. Semakin banyak karyawan yang dibutuhkan
untuk proses produksi di masa yang akan datang maka akan makin banyak pula server
yang dibutuhkan.
Jika menggunakan metode penentuan ukuran Pusat Data berdasarkan jumlah
karyawan maka jumlah karyawan yang diperhitungkan adalah hanya karyawan yang terlibat
secara langsung dengan server dan perangkat jaringan. Pusat Data dapat mendukung
jumlah karyawan yang lebih banyak per meter persegi karena jumlah ruang lantai yang
diperuntukkan bagi fungsi-fungsi non server disediakan seminimal mungkin, baik untuk
ruangan yang berukuran besar maupun kecil. Ruang non server meliputi area perangkat
infrastruktur, seperti penanganan sirkulasi udara dan area power distribution units (PDU)
dan area untuk pemindahan perangkat seperti koridor. Area non-server yang disediakan
pada desain Pusat Data tidak berkembang secara proporsional seperti halnya
perkembangan ruangan. areas are established in the Data Center's design, they do not grow
proportionally as the rest of the room does. Tabel 9.1. memperlihatkan beberapa perkiraan
ukuran Pusat Data berdasarkan jumlah karyawan yang bekerja pada site tersebut.
2016 4 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Dr. Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Tabel 3.1. Ukuran Pusat Data Berdasarkan Jumlah Karyawan
Employees Approximate Data Center Size
Fewer than 100 10 square feet per employee
1 square meter per employee
200–250 5 square feet per employee
0.5 square meter per employee
400–500 4 square feet per employee
0.4 square meter per employee
1500–6000 2 square feet per employee
0.2 square meter per employee
15,000 1 square foot per employee
0.1 square meter per employee
Satu hal yang perlu diketahui bahwa ketika server telah berada di ruang
Pusat Data maka ukuran ruangan dapat diukur dengan akurat. Sebagian besar server
server memiliki konfigurasi yang sesuai dengan beberapa jenis lemari standar yang dimiliki
oleh industry server. Umumnya perangkat-perangkat juga memiliki desain yang sesuai
dengan karakteristik lemari dimana lemari tersebut dapat dimodifikasi ukurannya atau
disesuaikan bentuknya. Beberapa server memiliki kebutuhan untuk ditempatkan pada laci
yang dapat ditarik keluar dari lemari untuk melakukan kegiatan pemeliharaan atau upgrade
komponen-komponen internalnya. Ukuran dan jenis server yang digunakan pada Pusat Data
tidak hanya berpengaruh kepada kedalaman server rows, namun juga terhadap ruang antar
server row. Trend saat ini desain server lebih kecil namun lebih dalam sehingga
membutuhkan ruang lebih pada server row. Perlu diperhatikan untuk mempertimbangkan
kondisi perangkat di masa yang akan datang mungkin tidak sesuai lagi dengan desain
lingkungan server. Perangkat-perangkat tersebut membutuhkan ruang lantai yang lebih
besar dan tidak beraturan sehinggatidak sesuai dengan lemari server standar atau panel
akses yang membutuhkan clearance area untuk membuka dan melakukan operasi
pemeliharaan.
Faktor-faktor lain yang mempengaruhi pengambilan keputusan untuk menentukan
ukuran Pusat Data adalah sebagai berikut :
2016 5 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Dr. Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Locating major infrastructure components within the Data Center or elsewhere
(Power distribution units are located in the server environment, but it is possible to
place them somewhere else).
• Space required around server rows (Building codes often require a minimum of 36 or
42 inches (91.4 or 106.7 centimeters) for walkways. If you plan to give tours of the
Data Center on a regular basis, consider making the main thoroughfares).
• Structural reinforcements need to be accommodated? (If the Data Center is in a
region at risk for hurricanes, earthquakes, or terrorist attacks, the room may require
thicker walls and structural columns).
• Assuming that Data Center has a raised floor, is the entrance ramp going to be
located inside the Data Center or in a corridor leading up to it? (Alternatively, the
room can be sunken so that the surface of the floor is level with the entrance, and no
ramp is required at all)
9.3. Menentukan Bentuk dan Penempatan Pusat Data
Bujur sangkar atau bentuk rektangular menyediakan batasan yang konsisten untuk
penempatan elemen-elemen Pusat Data berukuran besar yang juga berbentuk bujur
sangkar atau rektangular.
• Abaikan bentuk kurva dan dinding yang bersudut, ceruk-ceruk kecil, dan ruang siku-
siku.
• Bentuk dan penempatan ruang menjadi isu yang harus diselesaikan apabila Pusat
Data merupakan beberapa ruang pada bangunan di lantai tertentu.
• Jika Pusat Data mencakup keseluruhan lantai maka bentuk ruang secara otomatis
tidak menjadi masalah sehingga penempatan elemen-elemen juga bisa disesuaikan.
• Kriteria ruangan yang ideal untuk penempatan Pusat Data adalah sebagai berikut:
a) Hindari area yang bersebelahan dengan kamar mandi atau dapur karena
memiliki potensi terhadap kebocoran air dan api.
b) Kamar mandi dan dapur akan menimbulkan permasalahan untuk
pemindahannya jika Pusat Data akan diperbesar di masa yang akan datang.
c) Perlu diperhitungkan posisi lokasi Pusat Data yang memiliki area pre-
determined untuk kemungkinan ekspansi ruangan.
• Jalur pangembangan ruangan Pusat Data
a) Buatlah perencanaan untuk ekspansi Pusat Data selama proses inisialisasi
desain ruangan.
2016 6 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Dr. Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
b) Pilih ruang yang menjadi jalur pengembangan adalah ruang yang mudah
untuk didesain ulang dan bukan ruang yang memiliki peran kritikal untuk
proses bisnis.
c) Employee cubicles, storage rooms, dan conference rooms adalah ruangan-
ruangan yang paling baik untuk jalur pengembangan Pusat Data karena
relative lebih mudah untuk dipindahkan dan direlokasi.
d) Electrical rooms, lab spaces, dan manufacturing facilities akan menimbulkan
masalah karena sulit untuk melakukan proses relokasi dan mempengaruhi
kegiatan operasional perusahaan.
9.4. Pilihan-pilihan untuk Konsolidasi Pusat Data di Masa yang akan Datang
• Beberapa kondisi dapat menyebabkan downsizing dari server environment.
• Perusahaan mungkin memutuskan untuk mengganti standar operasi ke kota maupun
Negara lain.
• Dengan jumlah sumber daya dan proyek yang lebih kecil makan akan terjadi
pengurangan jumlah server dan ruangan yang dibutuhkan oleh Pusat Data pada
lokasi yang lama.
• Jika ingin memudahkan proses penambahan dan pengurangan ruangan maka
desain Pusat Data dibuat dengan konsep modular dan standar.
• Perlu diketahui dengan pasti bagaimana membagi Pusat Data di masa yang akan
datang jika diperlukan. Dengan demikian buatlah strategi pengaturan dan instalasi
elemen-elemen infrastruktur yang mencakup seluruh ruangan yang ada.
• Jika memungkinkan, sediakan ekstra ruangan diseputar server rows. Ruang ini
dapat dibuat menjadi dinding baru di ruang konsolidasi Pusat Data. Ekstra ruang ini
memungkinkan pembuatan koridor yang dibutuhkan dengan kemungkinan yang
sedikit untuk mengubah konstruksi bangunan untuk server rows.
Struktur akhir Pusat Data :
• Hindari jendela atau dinding transparan pada Pusat Data.
• Jendela atau dinding transparan dapat menyebabkan ruangan menjadi lebih :
a) Mudah untuk dipecahkan atau dibobol.
b) Memungkinkan pihak-pihak yang tidak berwenang untuk melihat data-data
yang bersifat sensitive.
c) Jika lokasi pada dinding bangunan eksternal memungkinkan kerusakan parah
jika terjadi badai dan angina kencang.
• Jika Pusat Data harus memiliki jendela yang menghadap keluar, maka :
2016 7 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Dr. Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
a) Buat pelindung jendela dari dalam untuk menambah keamanan terhadap
resiko yang timbul akibat adanya jendela.
b) Meskipun terdapat pelindung yang menyebabkan jendela tidak dapat dibuka
namun tampilan bagian luar bangunan memberikan pemandangan yang lebih
baik..
c) Jangan mengumumkan keberadaan Pusat Data melalui jendela yang tidak
diberikan pelapis.
• Disarankan pula untuk menghindari pintu keluar dari Pusat Data yang langsung
terhubung dengan lingkungan luar bangunan.
• Untuk jendela Pusat Data yang menghadap ke bagian dalam bangunan, pastikan
bahwa lingkungan server hanya dapat dilihat jika seseorang telah melewati
beberapa akses control, seperti pintu dengan badge reader system.
9.5. Associated Data Center Support Rooms
• Beberapa ruang support dibuat lebih simple dan memiliki ruang yang cukup sehingga
memudahkan pengerjaan tugas bagi pengguna Pusat Data dan personel-personel
yang mengoperasikan server environment.
• Pusat Data dioperasikan dan diamankan sesuai dengan banyaknya ruangan yang
terhubung langsung dengan Pusat Data.
• Area-area tersebut adalah :
a) Electrical room (The main electrical equipment that supports your Data
Center).
b) Networking room/Data room (The centralized area where all structured data
cabling for the site).
c) Loading dock (Here equipments can be easily received and transported to
either a storage area or build room).
d) Build room/fitup room (For system administrators and network engineers to
unpack, set up, and pre-configure equipment that is ultimately bound for the
Data Center)
e) Storage room (Storing Data Center–related materials for longer periods of
time).
f) Operations command center/ control room (Workspace where employees
remotely monitor Data Center servers)
g) Backup room (workspace for support personnel who perform and monitor
backups for the servers in the Data Center).
2016 8 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Dr. Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
h) Media storage area (for the storage of magnetic, optical, or whatever other
media is employed to regularly back up).
i) Vendor service areas (for vendors to do their significant amount of work in
your Data Center).
2016 9 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Dr. Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Daftar Pustaka
[1] Diah Eka Yulianti, Hafda Bayu Nanda (2008). Best Practice Perancangan Data
Center. OPenContent License
[2] Douglas Alger (2005), Build the Best Data Center Facility for Your Business, Cisco Press, Indianapolis, USA.
[3] Mauricio Arregoces, Maurizio Portolani (2003), Data Center Fundamentals, Cisco Press, USA.
[4] Michael A. Bell (2005), Use Best Practices to Design Data Center Facilities, Gartner, USA.
[5] Dr. Natheer Khasawneh, Rafat A. Dasan, Designing a Scalable Network Infrastructure, 2012
MODUL PERKULIAHAN
Teknologi
Pusat Data
Desain Infrastruktur Pusat Data
Fakultas Program Studi Tatap Muka Kode MK Disusun Oleh
Ilmu Komputer Teknik Informatika
10 87035 Tim Dosen
Abstract Kompetensi
Modul perkuliahan ini berisi materi tentang cara pengukuran ruang pusat data, konfigurasi, penentuan lokasi, dan adaptasi terhadap kebutuhan di masa yang akan datang
Mampu memahami konsep-konsep dan teknologi-teknologi pada pusat data.
Mampu memahami siklus perancangan dan pengelolaan pusat data.
Mampu merancang solusi-solusi sederhana terhadap persoalan-persoalan di pusat data
2016 2 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
10. Designing Scalable Network Infrastructure
This chapter will cover…
• DC's structured cabling and outline the importance of a well-organized physical
hierarchy.
• Explain the differences between common cabling media, suggests which are most
appropriate in various scenarios, and presents best practices for installation and
testing.
Topics to be covered :
Importance of the Physical Network
Cabling Hierarchy Cable Characteristics
Cabling CostsStorage Area Networks (SANs)
Determining Connectivity Requirements
Network Redundancy Networking RoomCommon Termination Options
Building‐to‐Building Connectivity
Recommended Installation Practices
Testing and Verifying Structured Cabling
Wire Management Common Problems
2016 3 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
10.1. Importance of the Physical Network
• A DC's usability is greatly affected by the following:
• Cabling media choices
• How many connections are provided
• How cable terminations are organized
• DC's physical cabling network Design Tips:
• Build the entire structured cabling system during initial construction - Running
cabling to all cabinet locations during initial construction makes the room
easier to manage and avoids subjecting servers to potential downtime later
when additional cabling is run. An up-front installation is also ultimately less
expensive than adding cabling piecemeal since labor costs invariably rise
over time.
• Use shorter cable runs whenever possible - Shorter cables are less
expensive and provide better performance
• Choose the right cabling media for the right connection
10.2. Cabling Hierarchy
DC's physical network layout approaches:
• Approach 1 (Direct-Connect Cabling Hierarchy) :
Structured cable runs routed directly to each server cabinet location - This works
moderately well in a smaller server environment, say a room with fewer than 25
server cabinet locations.
2016 4 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Approach 2 (Distributed Cabling Hierarchy):
A network substation established at strategic locations in the DC and then cable from the
network row (also called Room distributor, Special distribution framework, Home row, Main
street and Network hub) to the server cabinet locations by way of the substation.
Approach 2 benefits & Challenges :
• Benefits :
a) Keep structured cabling better organized
b) Provide a level of distribution and redundancy for the DC network.
c) By installing a highly available network device into each substation instead of
consolidating them within the network row, each row of servers can be
supported by a different networking device rather than having them all
connect to one or two in the network row.
d) Limits the scope of downtime - if an infrastructure problem arises at one
cabinet location, you can immediately relocate servers to another row
supported by identical infrastructure and networking devices.
e) Using networking devices at each server row also enables server connections
to be aggregated and cable runs back to the network row to be greatly
reduced. Fewer cable runs can, in turn, lead to improved airflow below the
raised floor.
2016 5 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
• Challenges:
a) Data connections must pass through an additional patching field at the
network substation. Every additional connection point along a cable run
causes a slight degradation in the signal. So, passing through fewer
termination points generally means better performance
b) Network substations in a DC also occupy floor space that can otherwise be
used as server cabinet locations.
c) The more network substations you include in a dc design, the more
networking equipment you must purchase.
10.3. Cable Characteristics
Cabling media types :
• Copper
• Fiber
2016 6 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
• The speed at which data can travel across a cable is measured in kilobits per second
(Kbps), megabits per second (Mbps), or gigabits per second (Gbps).
• The capacity of information that a cable can carry, its bandwidth or frequency, is
measured in megahertz (MHz).
• The water pipe example. A larger pipe, enabling a greater volume of water to pass
through, equates to greater bandwidth (MHz). More water pressure equates to higher
speed (Mbps).
10.3.1. Copper Cabling
• Copper is a reliable medium for transmitting information over shorter distances; its
performance is only guaranteed up to 109.4 yards (100 meters) between devices.
• Copper cables come in two configurations:
a) Solid cables— Provide better performance and are less susceptible to
interference, making them the preferred choice for use in a server
environment.
b) Stranded cables— More flexible and less expensive, and typically only used
in patch cord construction.
• TIA is the Telecommunications Industry Association; EIA is the Electronics Industries
Alliance. Both are trade organizations that develop industry technology standards for
electronics, telecommunications, and information technology equipment.
Consider TIA/EIA 568 and its addendums your bible for recommended DC
cabling practices. Installation practices, performance standards, and testing
procedures are all covered by it.
Cat 6 Patch Cord
2016 7 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Table 10.1. Cable Characteristic
Category Type Frequency Bandwidth
Applications Notes
Cat1 0.4 MHz Telephone and modem lines
Not described in EIA/TIA recommmendations. Unsuitable for modern systems.[5]
Cat2 ? MHz Older terminal systems, e.g. IBM 3270
Not described in EIA/TIA recommmendations. Unsuitable for modern systems.[5]
Cat3 UTP[6] 16MHz[6] 10BASE-T and 100BASE-T4 Ethernet[6]
Described in EIA/TIA-568. Unsuitable for speeds above 16 Mbit/s. Now mainly for telephone cables[6]
Cat4 UTP[6] 20MHz[6] 16 Mbit/s[6] Token Ring
Not commonly used[6]
Cat5 UTP[6] 100MHz[6] 100BASE-TX & 1000BASE-T Ethernet[6]
Common in most current LANs[6]
Cat5e UTP[6] 100MHz[6] 100BASE-TX & 1000BASE-T Ethernet[6]
Enhanced Cat5. Same construction as Cat5, but with better testing standards.
Cat6 UTP[6] 250MHz[6] 1000BASE-T Ethernet
Most commonly installed cable in Finland according to the 2002 standard. SFS-EN 50173-1
Cat6e
250MHz (500MHz according to some)
Not a standard; a cable maker's own label.
Cat6a
500MHz
10GBASE-T Ethernet
ISO/IEC 11801:2002 Amendment 2.
Cat7 S/FTP[6] 600MHz[6]
Telephone, CCTV, 1000BASE-TX in the same cable. 10GBASE-T Ethernet.
Four pairs, U/FTP (shielded pairs). Standard under development.
Cat7a 1000MHz
Telephone, CATV, 1000BASE-TX in the same cable. 10GBASE-T Ethernet.
Four pairs, S/FTP (shielded pairs, braid-screened cable). Standard under development.
Cat8 1200MHz Under development, no applications yet.
Four pairs, S/FTP (shielded pairs, braid-screened cable). Standard under development.
2016 8 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
10.3.2. Fiber-Optic Cable:
Components of a fiber optic cable :
a) The core, is a hair-thin strand of glass capable of carrying light.
b) Cladding a thin layer of slightly purer glass, that contains and refracts that light.
c) Coating of plastic to protect them from dust or scratches.
d) Strengthening fibers are then added to protect the core during installation.
e) Jacket is wrapping all in plastic or other protective substance
Fiber cabling has several advantages over copper:
a) Fiber cabling can handle connections over a much greater distance than copper
cabling, 50 miles (80.5 kilometers) or more in some configurations.
b) Fiber provides faster connection speeds.
c) Fiber isn't prone to electrical interference or vibration.
d) Fiber is thinner and lighter weight, so more cabling can fit in to the same size bundle
or limited spaces.
e) Signal loss over distance is less along optical fiber than copper wire.
Fiber Cables Types:
a) Multimode Fiber
Multimode fiber is commonly used to provide connectivity over moderate distances,
such as those in most DC environments or among rooms within a single building. A
light-emitting diode (LED) is its standard light source. The term multimode refers to
the several rays of light that proceed down the fiber.
b) Single mode Fiber
Single mode fiber is used for the longest distances, such as among buildings on a
large campus or between sites. It has a smaller core than multimode fiber, and a
laser is its standard light source. It also has the highest bandwidth.
2016 9 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
10.4. Cabling Costs
• Copper is generally the less-expensive solution over shorter distances, say the
length of your DC's server rows, while fiber is less expensive for longer distances
such as connections among buildings on a campus. That's because the copper
cabling material itself is more expensive than fiber, but the electronic components
used in the physical network—namely the network interface cards in each server—
are more expensive for fiber than copper. Installations with long cable runs can offset
the higher electronics costs, not to mention take full advantage of fiber's greater
performance capabilities.
10.5. Storage Area Networks (SANs)
A growing number of server environments now incorporate a storage area network
(SAN) into their design. A SAN enables data from different servers to be transmitted
over a dedicated network and stored, as needed, on various storage devices.
Without a SAN, a server must be cabled directly to its own storage unit. With a SAN,
any server in the network can potentially connect to any storage device in the
network. This enables greater management of storage resources and, because data
isn't residing on the servers themselves, frees up their processing abilities for other
tasks.
10.6. Determining Connectivity Requirements
• If you organize equipment in your DC by type of server, then research what
connectivity each server requires and equip accordingly the corresponding rows
where you plan to install them.
a) This approach is simple when a server environment first comes online, but
can cause headaches in the future. It creates different levels of infrastructure
in the DC and locks in where equipment must be placed in the room. If you
fail to accurately predict how many of a given server your DC is going to host
or if technology changes, you must periodically retrofit portions of the DC to
keep up.
b) If you organize equipment in your DC by function or work group, then
choose a level of connectivity that can accommodate most servers and
2016 10 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
combinations of devices that might be grouped together in a server cabinet.
Equip all DC cabinet locations with this amount of cabling.
c) This might seem a less precise approach because you are designing to a
theoretical average rather than specific equipment. It is a superior design,
though, because it leads to a uniform amount of infrastructure rather than to
peaks and valleys. Because all server rows are identically equipped and the
room is organized by function rather than form, servers with high and low
connectivity needs can be mixed together so as not to exceed the amount of
cabling provided at any single server cabinet location.
10.7. Network Redundancy
As long as you provide abundant structured cabling throughout the Data Center, you
increase redundancy as much as you want by simply installing more networking
devices at the network row and network substations. If you want to provide a
minimum level of redundancy over the entire Data Center, install a second set of
networking devices in the network row and patch to key components at the network
substations. If you want to provide an even greater level of redundancy, double the
networking devices at each network substation.
10.8. Networking Room
The networking room contains one or more rows of cabinets to house network
devices and patch fields. These rows are often configured similarly to the Data
Center's network row. Connections here, however, are to other rooms—the Data
Center, labs with networks, distribution rooms with cabling for office computers—
rather than to server rows.
10.9. Common Termination Options
• Fiber housings and copper patch panels are used for terminating structured cabling
directly into cabinets.
• Copper Cabling Terminators
a) Data Center copper cabling typically terminates into connectors and jacks
known as RJ-45s
b) Fiber Cabling Terminators
c) Subscription Channel (SC) jack
d) Mechanical Transfer Registered Jack (MT-RJ)
e) Lucent Connector (LC) jack
2016 11 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
• Color-Coding Cabling Materials
a) Consider using different colors of cabling and components to help illustrate
how your Data Center is organized
b) Building-to-Building Connectivity
• A star-and-ring topology, which provides redundant cabling to each building, is the
industry standard configuration for building-to-building connectivity. You always want
two different cabling paths into a building, for redundancy. The paths should be at
least 50 feet (15.2 meters) apart, and ideally should be on opposite sides of a
building.
10.10. Recommended Installation Practices
• General Installation
a) Make sure that all cabling installations are done in a professional manner and
comply with applicable building codes for the region where the Data Center is
constructed.
• Bundling Structured Cabling
a) The structured cabling in your Data Center should be gathered into bundles
and organized by destination
• Minimum Bend Radius
a) Copper— A TIA test that calls for Category 5 cabling to withstand a 1-inch
(2.5- centimeter) bend radius under certain conditions
b) Fiber— A bend radius that is at least 10 times the diameter of the cable,
which typically works out to somewhere between 1.2 and 2 inches (3 and 5.1
centimeters).
• Reverse Fiber Positioning
a) Have the cabling contractor flip the strand positions for each connector
between the networking room and Data Center network row, among network
rows and each network substation, and between the network substation and
each server cabinet location. This practice, known as reverse fiber
positioning, enables you to standardize on one straight-through patch cord for
all connecting cords on both ends of the system.
b) Recommended Installation Practices – Cont.
10.11. Labeling the Structured Cabling System
• Cabinet Installations
2016 12 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
a) First, secure the network cabinets to your Data Center floor, by running a
threaded rod down to the cement and bolting each cabinet at all four corners.
b) Second, route structured cabling down the sides of the cabinet. You want to
stay within the frame of the cabinet while still leaving as much internal space
open for the installation of networking devices as possible.
• installation of several horizontal guide rods into each network cabinet
with cable bundles secured to them
• Testing and Verifying Structured Cabling
• Although testing requirements differ between copper and fiber cabling, there are
certain procedures that you want contractors to follow for both media, including the
following:
a) Provide documentation on what testing procedures and equipment are being
used.
b) Perform tests on the entire system cabling, not just individual components.
c) Provide test results in both hardcopy and computer-readable format.
• Wire Management
a) A good rule of thumb is wire management that is at least as big as any copper
patch panels and half as big as any fiber housings that it is intended to guide
cabling to. If you have a copper patch panel that occupies 2U of cabinet
space, make sure that there is a total of 2U of wire management adjacent to
it. If the jacks that those copper cables plug in to need that much space, it is a
safe bet that the cables themselves need at least that much room. Fiber
cables are thinner than the ports they plug in to, which is why the ratio is cut
in half for them.
10.12. Common Problems
• Structured cabling is routed sloppily in the network cabinets
• Incorrect structured cabling is ordered and installed
• Strand counts are mistaken as port counts or vice-versa (2 strands = 1 port)
• Labeling of connections is incomplete or unclear
• Multimedia boxes aren't fully assembled
2016 13 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Summary • There are two approaches to laying out a Data Center's structured cabling. One is
cables directly connected from a network row to server cabinet locations. This can
work in small server environments but is difficult to manage and maintain in larger
ones. The other is cables run from a network row to a substation at the end of each
server row. This is more manageable, shortens the length of cable runs, and adds
redundancy to the network.
• Copper and fiber-optic cabling are used to provide Data Center connectivity.
• Copper is used for shorter connections, up to 109.4 yards (100 meters). Copper
cabling and components are rated by categories, and Data Center cabling
traditionally falls into Category 5, 5E, or 6.
• Fiber is used for longer connections, up to several miles.
• Copper cabling terminates into RJ-45 connectors and jacks while fiber cabling
terminates into SC, MT-RJ, or LC connectors and jacks.
• Have cabling contractors test cabling materials once they are installed to ensure that
they meet expected standards.
2016 14 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Daftar Pustaka
[1] Diah Eka Yulianti, Hafda Bayu Nanda (2008). Best Practice Perancangan Data
Center. OPenContent License
[2] Douglas Alger (2005), Build the Best Data Center Facility for Your Business, Cisco Press, Indianapolis, USA.
[3] Mauricio Arregoces, Maurizio Portolani (2003), Data Center Fundamentals, Cisco Press, USA.
[4] Michael A. Bell (2005), Use Best Practices to Design Data Center Facilities, Gartner, USA.
[5] Dr. Natheer Khasawneh, Rafat A. Dasan, Designing a Scalable Network Infrastructure, 2012
MODUL PERKULIAHAN
Teknologi
Pusat Data
Sistem Pendinginan Pusat Data
Fakultas Program Studi Tatap Muka Kode MK Disusun Oleh
Ilmu Komputer Teknik Informatika
11 87035 Tim Dosen
Abstract Kompetensi
Modul perkuliahan ini berisi materi tentang cara pengukuran ruang pusat data, konfigurasi, penentuan lokasi, dan adaptasi terhadap kebutuhan di masa yang akan datang
Mampu memahami konsep-konsep dan teknologi-teknologi pada pusat data.
Mampu memahami siklus perancangan dan pengelolaan pusat data.
Mampu merancang solusi-solusi sederhana terhadap persoalan-persoalan di pusat data
2016 2 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Cooling Requirements
Layout, Cabinets, and Cooling
Fire Suppression
Common Problems
11. Air Conditioner Handler – Keeping It Cool
This chapter will cover :
• The features of a Data Center's environmental control and protection
systems—cooling and fire suppression
Topics to be covered :
2016 3 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
11.1. Cooling Requirements
• The environmental controls within a building that regulate temperatures and
air circulation are referred to, collectively, as HVAC—heating, ventilation, and
air conditioning.
• HVAC infrastructure has three jobs to do in a Data Center:
a) Keep temperatures low
b) Keep them constant
c) Diffuse hot spots created by clusters of equipment
d) Server environments are typically maintained somewhere between 65
and 75° Fahrenheit (18.3 and 23.9° Celsius)
• There's a rule of thumb among electronics manufacturers that for every 18°
Fahrenheit (10° Celsius) decrease in temperature doubles a device's reliability
• Chilled Liquid Cooling System :
a) Air handlers: circulate air within the Data Center, drawing in warm air
from the space between the floor and ceiling and discharging cold air
into the room's plenum. Air is cooled within the handler by passing over
coils containing chilled liquid and then expelled into the Data Center.
b) Chillers: do the work of keeping the air handler coils cold. They contain
three components—an evaporator, compressor, and condenser. The
evaporator transforms liquid refrigerant into gas and in the process
chills the water that circulates to and from the air handlers. The
compressor draws in this gas, changing it into high-pressure, high-
temperature vapor that can be condensed easily. The condenser
transforms this vapor back into liquid, discharging heat, and then
returns the liquid refrigerant back to the evaporator.
c) Cooling towers: The processes that occur within the chiller generate a
significant amount of heat. It is the job of the cooling tower to dispose
of this heat and keep the chiller cool. Fans within the cooling tower
draw air across a series of filters, which cools the water inside, similar
to how the air handler functions.
2016 4 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Fig. 11.1. DC Cooling Process
• House Air: if you are constructing a very small server environment—say, one
with just a few cabinets—it might be possible to cool the room using the same
air conditioning infrastructure that cools other spaces within the building. This
is known as house air.
• Makeup Air: Just as makeup water must be added as part of the chiller
process to compensate for water that is lost to evaporation, so too must
makeup air be supplied into the Data Center. Makeup air is necessary to
prevent the server environment from becoming depressurized. Makeup air is
drawn from the outside and should be filtered to prevent contaminants from
entering the Data Center.
2016 5 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
• Cooling Quantities and Temperature Ranges
a) A ton of cooling— This term represents the amount of heat involved in
melting one ton—2000 pounds—of ice in a 24-hour period. Data
Center air handlers generally come in 20- and 30-ton capacities.
b) BTUs— Cooling units are generally rated in British Thermal Units. This
term refers to the amount of heat needed to raise the temperature of 1
pound of water by 1° Fahrenheit (.56° Celsius). One ton of cooling
equals 12,000 BTUs.
c) Watts per square foot—is watts per square foot or watts per square
meter depending. This refers to how much energy is used in the Data
Center. It is relevant to cooling because energy produces heat. So,
when someone says they want 100 watts per square foot of cooling,
they are asking for enough cooling to offset that amount of energy
usage in that space. One watt equals 3.41 BTUs.
Watts/sq m BTUs/sq m
DC size (sq m)
Total BTUs
Tons of cooling
Number of air handlers
600 2046 1000 2,046,000 170.5 6–9 800 2728 1000 2,728,000 227.3 8–12 1000 3410 1000 3,410,000 284.2 10–15 1250 4262.5 1000 4,262,500 354.4 12–18 1500 5115 1000 5,115,000 426.3 14–22 1750 5967.5 1000 5,967,500 497.3 17–25 2000 6820 1000 6,820,000 568.3 19–29
• Redundancy in Your Cooling Infrastructure :
a) At a minimum, provide at least one more air handler in your server
environment than is required to meet its cooling needs
b) Having a spare chiller and at least one spare air handler provides your
Data Center with N+1 cooling coverage
c) Providing an additional cooling tower with each chiller.
• Cooling Distribution and Air Pressure:
a) The level of air pressure in your Data Center is called its static
pressure. This measurement, expressed in inches or centimeters of
water column or water gauge, refers to the resistance of air as it is
2016 6 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
pushed in to the room. Data Centers are typically designed to have a
static pressure between .2 and .5 in. wc. (.51 and 1.3 cm. wc.).
b) To maintain air pressure in the Data Center, properly seal all walls and
doors and carefully manage any openings in the plenum—either the
raised floor or space above the false ceiling, depending upon your
room's design. Fully open perforated floor tiles at cabinet locations that
are packed with equipment and close them near locations that aren't.
Also cover tile cutouts to prevent air from escaping.
• Humidity
a) Humidity is the amount of water vapor in the air
b) Adding or removing moisture from the air can be done by way of
properly equipped air handlers or through the use of separate
humidification units.
c) Aim for a relative humidity level in the Data Center of somewhere
between 45 and 55 percent.
11.2. Layout, Cabinets, and Cooling
• The server rows and different types of floor tiles—as well as what types of
cabinets you deploy can have a significant effect upon how air circulates and
where cooling is directed.
a) Space: evenly distribute equipment among your server rows, mixing
low-profile servers with larger ones and hotter devices with cooler
ones. This can help reduce the formation of hot spots.
b) Positioning Air Handlers: Keep the plenum space immediately in
front of the air handlers free of obstructions, so that air circulation is not
disrupted.
• Layout, Cabinets, and Cooling – Cont.
c) Hot and Cold Aisles: Design DC with heat sources occurring in
predictable locations. Cooling can then be more easily directed to deal
with them. This is most often done by creating what are called hot and
cold aisles.
• To do this, arrange the Data Center as follows:
2016 7 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
i. Face consecutive server rows in alternating directions.
The front of each row faces the front of another, and the
backs of each row face one another.
ii. Place perforated floor tiles in front of each server cabinet
location, opening their adjustable dampers so that air
flows into this aisle.
iii. Install ducting in the ceiling than begins with a vent above
the aisle behind each server row and connects back to
the air handler's intake.
• Cabinet Design:
a) The most obvious approach to dealing with servers that generate
tremendous heat is fans built directly into the cabinets that house them.
Cabinet fans can be used to draw cooler room air into a cabinet or to
expel warmer cabinet air out, or both. Some cabinets even contain
variable flow fans linked to their own temperature sensors—the amount
of cooling applied to the servers within the cabinet varies as needed.
b) Another option is use of open cabinets, that is cabinets without any
door, wall, top, or bottom panels. This is a potential plus, although the
2016 8 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
same lack of doors and panels also means that server exhaust can't be
channeled as easily into hot and cold aisles.
c) Another approach is use of liquid-cooled cabinets. Though their
specific operations can vary, these cabinets generally draw server
exhaust from the back of the cabinet across a chilled coil or cooling
module and then recycle the air back to the front of the servers to cool
them.
11.3. Fire Suppression
• Suppression Materials:
a) Inergen or IG-451— An inert gas composed of nitrogen (52 percent),
argon (40 percent), and carbon dioxide (8 percent). Inergen removes
oxygen from the air so that combustion can't occur. Inergen is a
preferred suppressant in many European countries and is considered
to have no environmental risk due to ozone depletion or global
warming.
b) Argonite or IG-55— An inert gas composed of argon (50 percent) and
nitrogen (50 percent). Argonite reduces the oxygen content of the air. It
is considered to have no environmental risk due to ozone depletion or
global warming.
c) FM-200 and HFC-227— Made by different manufacturers, but both
consisting of heptafluoropropane. Used in server environments around
the world, particularly in the United States, but prohibited in some
European countries due to its potential contribution to global warming.
FM-200 and HFC-227 are not considered toxic, but might break down
under intense heat and produce hydroflouric acid, which is toxic.
d) FE13 or HFC-23— Made of trifluromethane and originally developed as
a chemical refrigerant, it absorbs heat from a fire until combustion can
no longer occur. As with FM-200/HFC-227, this has global warming
potential and, though non-toxic itself, can produce toxic hydroflouric
acid as a byproduct.
• Sprinklers:
2016 9 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
a) Fire sprinklers are a system of pipes designed to discharge water in
specific areas where intense heat, presumably from a fire, is detected.
Each sprinkler head contains either a liquid-filled glass bulb or a solder
link that bursts at a certain temperature, causing water to be released.
b) There are multiple types of fire sprinkler systems. A so-called wet
system keeps pressurized water in the pipes at all times, while a dry
system uses compressed air to keep water out of the pipes and behind
control valves until a fire condition exists.
c) Install a dry or pre-action system into your server environment. This
reduces the risk of water being accidentally spilled into the room. If a
sprinkler pipe in the Data Center is somehow damaged, there is no
liquid to spill out of a dry or pre-action system.
• Manual Controls: Although sprinklers are activated only by intense heat,
gaseous fire suppression systems typically include manual controls as well.
These controls consist of two push-buttons—one button resets the automatic
countdown-to-activation that occurs as fire suppressant is prepared to
discharge, and the other button bypasses the countdown and triggers an
immediate discharge. The automatic countdown typically lasts 30 seconds.
• Design Details: Whatever combination of fire suppression infrastructure you
install in your Data Center, coordinate the design with the installer to make
sure that the system not only provides coverage throughout the entire server
environment but also strategically places fire suppression infrastructure
components.
• Air Sampling and Smoke Detection
a) The most effective detection systems are those that continuously
sample the air. In these devices, air is drawn from the target area—in
this case the server environment—by pipes, to a central unit that scans
the sample with a xenon lamp.
b) Be aware that these air sampling systems are much more sensitive
that conventional smoke detectors—by a factor of 1000 according to
some manufacturers. Due to this high sensitivity, adopt the following
practices for your server environment to avoid false alarms:
2016 10 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
• Prohibit cardboard and other sources of dirt within the Data
Center. Although air sampling systems include filters designed
to screen out dirt particles, they are not infallible.
• Prohibit smoking or the use of soldering equipment in the Data
Center, or in close proximity to it.
• Shut off the air sampling system whenever major construction is
performed in the Data Center, or in close proximity. If a lab is
being built in a space adjacent to the Data Center, for instance,
it is possible for particles to be blown or tracked in to the room.
• Fire Alarms: Regional fire and building codes are likely to spell out the proper
deployment of fire alarms at your building site, including within your Data
Center. In addition to those requirements, make sure that fire-related audio
alarms are loud enough to be heard in the Data Center.
• In addition to room-wide fire suppression systems, install portable fire
extinguishers throughout the Data Center.
a) There are five classes of fire extinguishers—each is intended to
quench a different type of fire:
• Class A is for basic fires involving wood or paper.
• Class B is for fires involving inflammable liquids such as
gasoline or oil.
• Class C is for electrical fires.
• Class D is for inflammable metals.
• Class K is for cooking oil and grease fires.
b) Suppression materials used by these extinguishers include:
• Water (Class A)
• Chemical foam (Class A and B)
• Carbon dioxide (Class B and C)
• Dry foam (Class B and C)
• Dry powder (Class D)
• Wet chemical (Class K)
• Dry chemical (multipurpose)
c) Class C fire extinguishers are most appropriate for use in a Data
Center.
2016 11 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
11.4. Common Problems
• Perforated tiles are indiscriminately left open or closed:
a) Despite the importance of floor tiles to cooling a Data Center, little
thought is usually given to these tiles after a contractor first installs the
raised floor system. Their adjustable plates are simply left in the
position in which they arrive at the site. This can defeat the design of
the Data Center's cooling infrastructure.
• Chilled water pipes are inadequately insulated
2016 12 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Summary
• A chilled liquid system is most commonly used to provide Data Center
cooling. Air handlers circulate air in the server environment. An external chiller
keeps the coils cold by changing refrigerant to gas, and then returns the vapor
back to liquid so that the process can be repeated. A cooling tower uses
similar evaporation cooling to then keep the chiller cool, replacing any
evaporated water by way of a municipal water supply.
• Provide redundancy within your cooling system by installing at least one spare
air handler to provide full cooling coverage during maintenance or a unit
failure and a second chiller and cooling tower to avoid having a single point of
failure.
• Maintain air pressure in the Data Center so that the cooling infrastructure
functions properly and efficiently.
• Control the relative humidity within your Data Center to prevent corrosion from
too much moisture in the air or static from too little.
• Enclosed cabinets containing fans, open cabinets that enable server exhaust
to escape, and liquid-cooled cabinets can all be used to improve spot cooling
in the Data Center.
• Install a comprehensive fire suppression system in your Data Center to
protect against fire.
• Equip the Data Center with an air sampling system to detect combustion as
early as possible.
2016 13 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Daftar Pustaka
[1] Diah Eka Yulianti, Hafda Bayu Nanda (2008). Best Practice Perancangan Data
Center. OPenContent License
[2] Douglas Alger (2005), Build the Best Data Center Facility for Your Business, Cisco Press, Indianapolis, USA.
[3] Mauricio Arregoces, Maurizio Portolani (2003), Data Center Fundamentals, Cisco Press, USA.
[4] Michael A. Bell (2005), Use Best Practices to Design Data Center Facilities, Gartner, USA.
[5] Dr. Natheer Khasawneh, Rafat A. Dasan, Keeping It Cool, 2012
MODUL PERKULIAHAN
Teknologi
Pusat Data
Data Center Site Infrastructure Tier Standard: Topology
Fakultas Program Studi Tatap Muka Kode MK Disusun Oleh
Ilmu Komputer Teknik Informatika
12 87035 Tim Dosen
Abstract Kompetensi
Modul perkuliahan ini berisi materi tentang elemen-elemen infrastruktur Pusat Data, peran setiap elemen dalam mendukung aktifitas bisnis, system penyimpanan, dan Database Management System
Mampu memahami konsep-konsep dan teknologi-teknologi pada pusat data.
Mampu memahami siklus perancangan dan pengelolaan pusat data.
Mampu merancang solusi-solusi sederhana terhadap persoalan-persoalan di pusat data
2016 2 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Introduction
The object of the institute tier standard: topology is to comparing the
functionality, capacity, and expected availability (or performance) of a
particular site infrastructure design topology against other sites, or for
comparing a group of sites.
Describes criteria to differentiate four classifications of site infrastructure
topology based on increasing levels of redundant capacity components and
distribution paths.
Focuses on the definitions of the four tiers and the performance confirmation
tests for determining compliance to the definitions.
Introduction
The Tier Classifications created to consistently describe the site-level
infrastructure required to sustain data center operations.
Data centers are dependent upon the successful and integrated operation of
at least 16 separate site infrastructure subsystems.
Every subsystem and system must be consistently deployed with the same
site uptime objective to satisfy the distinctive Tier requirements
Introduction
The tier topology rating for an entire site is constrained by the rating of the
weakest subsystem that will impact site operation.
The purpose of this standard is to equip design professionals, data center
operators, and non-technical managers with an objective and effective means
for identifying the anticipated performance of different data center site
infrastructure design topologies.
Site Infrastructure Tier Standards
2016 3 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
12.1. Tier I: Basic Site Infrastructure
The fundamental requirement
A Tier I basic data center has non-redundant capacity components and a
single, non-redundant distribution path serving the computer equipment.
The performance confirmation tests
There is sufficient capacity to meet the needs of the site.
Planned work will require most or all of the site infrastructure systems to be
shut down affecting computer equipment, systems, and end users.
The operational impacts
The site is susceptible to disruption from both planned and unplanned
activities. Operation (Human) errors of site infrastructure components will
cause a data center disruption.
An unplanned outage or failure of any capacity system, capacity component,
or distribution element will impact the computer equipment.
The site infrastructure must be completely shut down on an annual basis to
safely perform necessary preventive maintenance and repair work.
Urgent situations may require more frequent shutdowns.
Failure to regularly perform maintenance significantly increases the risk of
unplanned disruption as well as the severity of the consequential failure.
Tier I:
Basic Site Infrastructure
Tier II: Redundant Site Infrastructure
Capacity Components
Tier III: Concurrently Maintainable
Site Infrastructure
Tier IV:
Fault TolerantSite
Infrastructure
2016 4 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Requirements :
Single non-redundant distribution path serving the IT equipment
Non-redundant capacity components
Basic site infrastructure guaranteeing 99.671% availability
12.2. Tier II: Redundant Site Infrastructure Capacity Components
The fundamental requirement
A Tier II data center has redundant capacity components and a single, non-
redundant distribution path serving the computer equipment.
The performance confirmation tests
Redundant capacity components can be removed from service on a planned
basis without causing any of the computer equipment to be shut down.
Removing distribution paths from service for maintenance or other activity
requires shutdown of computer equipment.
The operational impacts
The site is susceptible to disruption from both planned activities and
unplanned events. Operation (Human) errors of site infrastructure
components may cause a data center disruption.
An unplanned capacity component failure, outage or failure of any capacity
system or distribution element will impact the computer equipment.
The site infrastructure must be completely shut down on an annual basis to
safely perform preventive maintenance and repair work.
Urgent situations may require more frequent shutdowns.
Failure to regularly perform maintenance significantly increases the risk of
unplanned disruption as well as the severity of the consequential failure.
Requirements
Fulfils all Tier 1 requirements
Redundant site infrastructure capacity components guaranteeing 99.741%
availability
2016 5 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
12.3. Tier III: Concurrently Maintainable Site Infrastructure
The fundamental requirements
A Concurrently Maintainable data center has redundant capacity components
and multiple independent distribution paths serving the computer equipment.
Only one distribution path is required to serve the computer equipment at any
time.
All IT equipment is dual-powered and installed properly to be compatible with
the topology of the site’s architecture. Transfer devices, such as point-of-use
switches, must be incorporated for computer equipment that does not meet
this specification.
.
The performance confirmation tests
Each and every capacity component and element in the distribution paths can
be removed from service on a planned basis without impacting any of the
computer equipment.
There is sufficient permanently installed capacity to meet the needs of the site
when redundant components are removed from service for any reason.
The operational impacts
The site is susceptible to disruption from unplanned activities. Operation
errors of site infrastructure components may cause a computer disruption.
An unplanned outage or failure of any capacity system will impact the
computer equipment.
An unplanned outage or failure of a capacity component or distribution
element may impact the computer equipment.
Planned site infrastructure maintenance can be performed by using the
redundant capacity components and distribution paths to safely work on the
remaining equipment.
During maintenance activities, the risk of disruption may be elevated.
Requirements
Fulfils all Tier 1 and Tier 2 requirements
Multiple independent distribution paths serving the IT equipment
2016 6 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
All IT equipment must be dual-powered and fully compatible with the topology
of a site’s architecture
Concurrently maintainable site infrastructure guaranteeing 99.982%
availability
12.4. Tier IV: Fault Tolerant Site Infrastructure
The fundamental requirements
A Fault Tolerant data center has multiple, independent, physically isolated
systems that provide redundant capacity components and multiple,
independent, diverse, active distribution paths simultaneously serving the
computer equipment. The redundant capacity components and diverse
distribution paths shall be configured such that “N” capacity is providing power
and cooling to the computer equipment after any infrastructure failure.
All IT equipment is dual powered and installed properly to be compatible with
the topology of the site’s architecture. Transfer devices, such as point-of-use
switches, must be incorporated for computer equipment that does not meet
this specification.
Complementary systems and distribution paths must be physically isolated
from one another (compartmentalized) to prevent any single event from
simultaneously impacting both systems or distribution paths.
Continuous Cooling is required.
The performance confirmation tests
A single failure of any capacity system, capacity component, or distribution
element will not impact the computer equipment.
The system itself automatically responds (‘self heals’) to a failure to prevent
further impact to the site
The operational impacts
The site is not susceptible to disruption from a single unplanned event.
The site is not susceptible to disruption from any planned work activities.
2016 7 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Each and every capacity component and element in the distribution paths can
be removed from service on planned basis without impacting any of the
computer equipment.
There is sufficient capacity to meet the needs of the site when redundant
components or distribution paths are removed from service for any reason.
The site infrastructure maintenance can be performed by using the redundant
capacity components and distribution paths to safely work on the remaining
equipment.
During maintenance activity where redundant capacity components or a
distribution path shut down, the computer equipment is exposed to an
increased risk of disruption in the event a failure occurs on the remaining
path. This maintenance configuration does not defeat the Tier rating achieved
in normal operations.
Operation of the fire alarm, fire suppression, or the emergency power off
(EPO) feature may cause a data center disruption.
Requirements
Fulfils all Tier 1, Tier 2, and Tier 3 requirements
All cooling equipment is independently dual-powered, including chillers and
Heating, Ventilating and Air Conditioning (HVAC) systems
Fault tolerant site infrastructure with electrical power storage and distribution
facilities guaranteeing 99.995% availability
12.5. Engine-Generator Systems
Tier III and IV engine-generator systems are considered the primary power
source for the data center.
Site on Engine-Generator Power
A Tier III or IV engine-generator system, along with its power paths and other
supporting elements, shall meet the Concurrently Maintainable and/or Fault
Tolerant performance confirmation tests while they are carrying the site on
engine-generator power.
Engine-Generator Systems
2016 8 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Manufactures’ Run Time Limitation
Engine generators for Tier III and IV sites shall not have a limitation on
consecutive hours of operation when loaded to “N” demand. Engine
generators that have a limit on consecutive hours of operation at “N” demand
are appropriate for Tier I or II.
Regulatory Run Time Limitation
Engine-generator systems often have an annual regulatory limit on operating
hours driven by emissions. These environmental limits do not impact the
consecutive hours of operation constraint established in this section.
Ambient Temperature Design Points
Extreme Annual Design Conditions
The capacity of all equipment that rejects heat to the atmosphere shall be
determined at the Extreme Annual Design Conditions that best represents the
data center location in the most recent edition of the ASHRAE Handbook
Fundamentals.
Computer Room Set points
The capacity for computer room cooling equipment shall be determined at the
return air temperature, and relative humidity established by the owner for
steady state data center operations.
2016 9 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Tier Requirements Summary
2016 10 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Daftar Pustaka
[1] Diah Eka Yulianti, Hafda Bayu Nanda (2008). Best Practice Perancangan Data
Center. OPenContent License
[2] Douglas Alger (2005), Build the Best Data Center Facility for Your Business, Cisco Press, Indianapolis, USA.
[3] Mauricio Arregoces, Maurizio Portolani (2003), Data Center Fundamentals, Cisco Press, USA.
[4] Michael A. Bell (2005), Use Best Practices to Design Data Center Facilities, Gartner, USA.
[5] Dr. Natheer Khasawneh, Rafat A. Dasan, Keeping It Cool, 2012
MODUL PERKULIAHAN
Teknologi
Pusat Data
Sistem Infrastruktur Pusat Data
Fakultas Program Studi Tatap Muka Kode MK Disusun Oleh
Ilmu Komputer Teknik Informatika
13 87035 Tim Dosen
Abstract Kompetensi
Modul perkuliahan ini berisi materi tentang elemen-elemen infrastruktur Pusat Data, peran setiap elemen dalam mendukung aktifitas bisnis, system penyimpanan, dan Database Management System
Mampu memahami konsep-konsep dan teknologi-teknologi pada pusat data.
Mampu memahami siklus perancangan dan pengelolaan pusat data.
Mampu merancang solusi-solusi sederhana terhadap persoalan-persoalan di pusat data
2016 2 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Data Center Infrastructure
Upon completion of this module, you will be able to:
• List the five core elements of a Data Center infrastructure.
• Describe the role of each element in supporting business activities.
• Describe the requirements of storage systems for optimally supporting
business activities.
• Describe the challenges and activities in managing the storage systems of a
data center.
13.1. The Core Elements
• Applications
• Databases – Database Management System (DBMS) and the physical and
logical storage of data
• Servers/Operating Systems
• Networks
• Storage Arrays
• An Example
Consider an order processing system consisting of:
• Application for order entry.
• Database Management System (DBMS) to store customer and product
information.
• Server/Operating System on which the Application and Database programs
are run.
Local Area Network
Storage Area Network
Storage Array
Client
Server
Application User Interface
Database
2016 3 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
• Networks that provide
– Connectivity between Clients and the Application/Database Server
– Connectivity between the Server and the Storage system.
• Storage Array.
An Example Closer Look
1. A customer order is entered via the Application User Interface on a client
A customer order is entered via the Application User Interface, typically from a
Client machine on the order processing personnel’s desk.
An Application accesses the Database to update the relevant information –
Customer name/address/payment method, products ordered, quantity ordered
etc.
2. The client accesses the Server over a Local Area Network.
A customer order is entered via the Application User Interface, typically from a
Client machine on the order processing personnel’s desk.
3. A DBMS uses the operating system on the server to read and write this data
to the physical location on a disk.
4. A Network provides the communication link between the Client and the
server, and transports the read/write commands and data between the Server
and the Storage Array.
5. A Storage Array receives the read/write commands and data from the Server
and performs the necessary operations to store the data on physical disks.
Local Area Network
Storage Area Network
Storage Array
Client
Server
Application User Interface
Database
2016 4 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
13.2. Optimal Order Processing
• The Application should be optimized for fast interaction with the DBMS.
• The tables in the Database should be constructed with care so that the
number of read/write operations can be minimized.
• The Server should have sufficient CPU and memory resources to satisfy
Application and DBMS needs.
• The Networks should provide fast communication between Client and Server,
as well as Server and Storage Array.
• The Storage Array should service the read/write requests from the Server for
optimal performance
If any one of the five elements is not available, the order entry process cannot be
completed. For example, if the data is not available due to a disk failure, the order
cannot be completed. The speed with which the order entry process can be
completed depends on optimizing each of the five elements.
13.3. A Final Look at Data Access
When the DBMS receives a request from the Application:
• It first searches the Server memory. If data is found there, the operation takes,
perhaps, a millisecond.
• If not, it then uses the Operating System to request the data from the Storage
Array.
• Dedicated high speed networks transport this request to the Storage Array.
• Intelligent Storage Arrays can deliver the requested data within a few
milliseconds. They are also typically configured to protect data in the event of
drive failures.
13.4. Key Requirements of Storage Systems
While the requirements listed here are applicable to all elements of the Data
Center Infrastructure, our focus is on Storage Systems. This course explores how
Intelligent Storage Arrays meet these critical requirements. The various techniques
2016 5 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
and technology solutions to ensure these requirements are met will be extensively
examined later in the class.
Availability – ensure that data is accessible at all times when needed. As seen
earlier, loss of access to data can have significant financial impact on
businesses.
Security – prevent unauthorized access to data. Mechanisms to allow servers
to access only their allocated resources on Storage Arrays.
Capacity – ability to add storage capacity “on-demand”, without interruption to
the business. If a Database runs out of space on physical storage, it comes to
a halt, thus impacting the business.
Scalability – The Storage solution should be able to grow with the business.
As the business grows, more Servers will be deployed, new
applications/databases will be developed.
13.5. Some Constraints to Meeting the Requirements
Constraints include:
• Cost
• Physical Environment
• Maintenance and Support
• Compliance – Regulatory & Legal
• Hardware and Software infrastructure
• Interoperability and Compatibility
Availability
Data Integrity Security
Capacity
Scalability
Performance
Manageability
2016 6 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
The requirements are ‘tempered’ by the reality of business. These constraints put
pressure on achieving the technology requirements.
These activities are relevant to all elements of a Data Center Infrastructure.
Our focus is on Storage systems and the Storage environment. Managing a modern,
complex Storage environment involves many tasks. Key management activities
include:
Provisioning/Capacity/Resource Planning
Monitoring
Reporting
These activities are interdependent. For example one has to monitor the utilization of
storage space of a database. When the utilization reaches a critical value, more
capacity has to be added or provisioned. Reports on utilization will help in
understanding the business growth and anticipate future capacity requirements. The
objective is to be predictive and proactive rather than reactive.
13.6. Data Center Management Activities
Data Center management activities include:
1. Provisioning/Capacity/Resource Planning
2. Monitoring
3. Reporting
Monitoring
Continuous monitoring is critical to ensure uninterrupted business activities.
1. Performance – monitoring the performance of the array will help in identifying
bottlenecks in the I/O chain. It gives clues for better data layout to improve
performance.
2. Security – ensure that unauthorized access of devices is not taking place.
Proper security measures will leave an audit trail of any changes to the
configuration and will ensure that only authorized users are performing the
configuration changes.
3. Data Protection – ensure that the data is continually protected. Monitor drive
failures or other component failures.
2016 7 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
4. Utilization – if any component in the I/O chain reaches a saturation point,
application response times will slow down. Adding new applications or servers
when the existing components are already saturated will slow everybody
down.
Reporting
Reports help in trend analysis. For example, periodic reporting on disk space
utilization enables predicting storage capacity requirements in the future. Many
organizations use reporting as a chargeback system to recover cost of providing IT
infrastructure services to their internal customers. In turn, the users may be held
accountable for the resources they consume. Reporting include :
1. Utilization
2. Performance
3. Internal Chargeback system for cost recovery
Provisioning
With the data available from Monitoring and Reporting activities, data center
managers can reserve required resources to meet anticipated growth. These also
help in justifying budgetary levels for ongoing data center operations. Provisioning
include :
1. Capacity
2. Security
3. Performance
2016 8 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Summary
Key points covered in this module:
• The five core elements of a Data Center Infrastructure.
• The role of each element in supporting business activity was explained with
an example of an order entry process.
• The importance of an Intelligent Storage Array.
• Key requirements of storage systems to support business activities as well as
some of the constraints.
• Management activities in a data center operation with focus on storage
systems.
2016 9 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Daftar Pustaka
[1] Diah Eka Yulianti, Hafda Bayu Nanda (2008). Best Practice Perancangan Data
Center. OPenContent License
[2] Douglas Alger (2005), Build the Best Data Center Facility for Your Business, Cisco Press, Indianapolis, USA.
[3] Mauricio Arregoces, Maurizio Portolani (2003), Data Center Fundamentals, Cisco Press, USA.
[4] Michael A. Bell (2005), Use Best Practices to Design Data Center Facilities, Gartner, USA.
[5] Dr. Natheer Khasawneh, Rafat A. Dasan, Keeping It Cool, 2012
MODUL PERKULIAHAN
Teknologi
Pusat Data
Data Center Site Infrastructure Tier Standard: Topology
Fakultas Program Studi Tatap Muka Kode MK Disusun Oleh
Ilmu Komputer Teknik Informatika
14 87035 Tim Dosen
Abstract Kompetensi
Modul perkuliahan ini berisi materi tentang elemen-elemen infrastruktur Pusat Data, peran setiap elemen dalam mendukung aktifitas bisnis, system penyimpanan, dan Database Management System
Mampu memahami konsep-konsep dan teknologi-teknologi pada pusat data.
Mampu memahami siklus perancangan dan pengelolaan pusat data.
Mampu merancang solusi-solusi sederhana terhadap persoalan-persoalan di pusat data
2016 2 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Introduction
The chapter specifies what Data Center-related information should be
documented and maintained and how such data is helpful for managing
rooms, troubleshooting during emergencies, and planning future Data Center
expansions.
The chapter also suggests inexpensive tools that can be used to monitor a
server environment and recognize problems before they affect the systems
contained within.
14.1. Documenting the Data Center
To help simplify your management of these rooms, document as much
information about them as possible. The more details you collect and maintain
about a Data Center, the fewer mysteries that can arise and trigger
unanticipated problems or delays.
Cabinet locations, electrical and data infrastructure, server names, and
installed applications are all key details worthy of keeping track of.
There are several choices for how to archive this data. One option is a
maintained Data Center handbook, filled with reference materials pertaining to
the room. Even more effective is the information posted on a company
intranet site.
Whenever alterations are made to your server environment, have those
changes reflected in the documentation for the room.
Data Center map must be kept current at all times, For Data Center details
that change frequently, update information on a regular basis, such as
monthly or quarterly.
Floor Plan:
One of the more powerful documents to have for a Data Center is a map of the
room. At a minimum, an accurate map shows physical clearances, cabinet locations,
the placement of major infrastructure, and the Data Center's numbering scheme.
2016 3 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
This information is helpful when allocating space for incoming servers and crucial
when the time comes to expand the server environment.
Documenting the Data Center
As-Built: As part of the design package issued for the construction of your Data
Center, require the respective cabling and electrical contractors to provide as-
built blueprints of the room.
An as-built is just what it sounds like—a document showing specific Data
Center infrastructure as it was built.
A cabling as-built shows the physical paths of all structured cabling and
provides termination details.
2016 4 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
An electrical as-built shows the equivalent information for electrical
infrastructure—conduit paths, how many and what types of receptacles,
and which circuits specifically terminate where.
Many changes, big and small, often happen during the construction of a
server environment. As-built documents incorporate all of these and show
how a room truly is.
Server Inventory:
Once a Data Center is operational, inventory its servers, networking
devices, and other equipment on a regular basis. Include the name, make
and model of machine, and corresponding cabinet location in the room.
Follow the same Data Center numbering scheme that you use for cable
runs and electrical schedules.
inventorying Data Center equipment keeps you in touch with what items
are flowing in and out of the room over time. This can help you identify
equipment trends, alerting you to changes that need to occur to your
existing infrastructure.
Consider recording additional physical details about your Data Center
equipment as well.
Inventorying servers might even save your company money.
Store inventory information in an online database.
Applications:
Other valuable data to inventory are the applications running on each server
within the Data Center. This information is useful for two reasons:
a) if you are going to perform work on a machine that hosts a particular
application, in your change request you can accurately define all
servers that are going to be affected by the scheduled downtime.
b) if an application fails unexpectedly you can quickly determine the
scope of the problem and what specific servers are affected.
They typically span multiple machines, it is frequently impossible to isolate
applications to a particular section of the room.
2016 5 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Be aware that application information can be more difficult to obtain and keep
current than a physical inventory of servers. That's because applications are
added to, upgraded on, or removed from machines more frequently than
devices are physically relocated.
Processes: Useful processes to document include:
Access and change management policies — Instructions for how to gain
access to the Data Center .
Service level agreements (SLAs) — Involving Data Center-related clients,
support organizations, and vendors. An SLA is a contract between someone
who is hired to perform a task or service and a customer, specifying the
measurable functions and services they are to provide.
Server installation guidelines — Spell out for Data Center users how they can
most effectively install their incoming equipment.
Equipment move procedures— If your business is prone to relocating servers
from one Data Center to another, perhaps due to acquiring another company,
it is helpful to have some basic instructions on hand.
Features and Philosophies: Last, consider documenting and publishing details
about your Data Center's infrastructure as well as the design philosophies behind
it.
14.2. Monitoring from Afar
For that real-time information, you need tools that actively monitor the room. The
greater the ability you have to "see" in to your Data Center without having to
physically be there, the easier it is to manage.
Web cameras:
A great way to tell what's happening in your Data Center is to deploy web
cameras that leverage the room's network.
For the small expense of one or two web cameras per Data Center, you can
instantly see the condition of the room and know the status of its most vital
infrastructure systems, all from any computer connected to your company's
internal network.
2016 6 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Amperage Meters:
An additional method of keeping an eye on your Data Center is having your
server cabinet power strips equipped with amperage meters.
These devices display the amount of electrical load that is put upon them.
This tells a Data Center user how close they are to reaching the maximum
electrical capacity of a power strip.
It also helps with efforts to balance power within a server cabinet.
If someone is installing a server with a single power feed, they can check
which of a server cabinet's two power strips is carrying the lesser electrical
load and plug in to that one.
Temperature Sensors: useful thing to know about your Data Center is how hot
or cold it is.
Monitoring the temperature of the room can alert you to a malfunctioning air
handler, air flow problems, or hot spots that are forming due to increased
server density at a particular cabinet location.
Many servers and networking devices also enable you to check their internal
temperature by entering a certain command.
Humidity Sensors: Humidity is generally monitored and controlled by Data
Center air handlers.
If a server environment is having problems with humidity—condensation or
corrosion from too much moisture in the air or static from not enough—
humidity sensors can help diagnose the problem.
14.3. Gathering Metrics
Other information useful to have about a Data Center is metrics—
measurements taken regularly to determine how the room functions over time. There
are a lot of data points that can be collected about a server environment:
Maintaining an Incident Log: To get some perspective on the performance of
your server environment and the incidents that happen in and around it, keep
a log of Data Center-related events.
a) Record the time, date, and major details of notable occurrences.
2016 7 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
b) Also note incidents in which things go right and downtime or a catastrophic
event is avoided: when utility power fails but the Data Center runs
interrupted thanks to its standby generator.
c) An incident log that thoroughly tracks Data Center events can be
extremely valuable for upper management. Such a log provides them with
real-world information about the threats posed to company servers and
what infrastructure and processes are (or aren't) in place to protect that
equipment.
Here are several useful categories to separate Data Center-related incidents
into:
a) Commercial Power (CP) — An interruption in the power that is normally
provided to the Data Center by a utility source.
b) Connectivity (CO) — A disruption in data connections, either in the
external structured cabling that feeds the company site or those within the
Data Center.
c) Mechanical—HVAC (AC) — An incident related to the Data Center's
cooling system.
d) Mechanical—Power (MP) — An incident related to the Data Center's
primary or standby electrical infrastructure.
e) Miscellaneous (MI) — Events that are worth noting but don't fall in to any
other categories. Perhaps a false alarm in the fire suppression system or a
problem with the room's physical access controls, for example.
f) Water Leak (WL) — An incident in which unwanted moisture enters the
server environment.
Even more important than knowing what happened in a server environment is
understanding the cause of the incident.
Here are some typical causes of Data Center-related incidents:
a) External (EX)— External causes are those that originate away from your
company site. Such as: Utility power failures, damage to the structured
cabling, or an earthquake.
b) Human Error (HU)— Human error applies to incidents that occur because
a person made a mistake rather than the failure of a physical component.
Such as: Powering down the wrong electrical circuits, or inappropriately
pressing an emergency power off button.
2016 8 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
c) Mechanical (ME)— A mechanical cause is the malfunction of infrastructure
at the company site. A belt breaking within an air handler, or a standby
generator not engaging when it is supposed to.
d) Structural (ST)— The rarest of causes are those related to a building's
structural integrity. Examples of this are a roof leak or the buckling of a
Data Center floor.
Availability Metrics:
a) Availability: the degree to which a Data Center is online.
b) Measuring your Data Center's availability therefore goes a long way
toward evaluating its contribution to the success of your business.
c) Availability metrics can also justify the expense of additional Data Center
infrastructure, either when designing a new room or when upgrading an
existing one.
d) Example: your server environment was designed and built with the goal of
achieving 99.99 percent availability, track the number of outages that
occur over a significant time period, perhaps annually, to determine what
its availability has turned out to be.
e) You can calculate your Data Center's availability by using the following
formula:
(TIME—OUTAGES) ÷ TIME = Percentage of Availability
TIME is the total number of minutes in a defined time period and
OUTAGES is the cumulative number of minutes that a Data Center
was offline during that period.
For instance, say a Data Center was offline for 20 minutes over the
course of a 30-day month. There are 43,200 minutes in that month (30
days x 24 hours in a day x 60 minutes in an hour = 43,200 minutes).
Being online for all but 20 minutes translates to:
(43,200—20 min.) ÷ 43,200 min. = 99.95 percent availability.
By keeping track of the lengths of outages throughout the year, you
can calculate availability for any time period—monthly, quarterly, or
annually.
2016 9 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Example: Say that your company has four Data Centers, two that are
5000 square feet in size, one that is 10,000 square feet, and one that is
30,000 square feet, for a total of 50,000 square feet. Say that the Data
Center with a 20-minute outage and 99.91 percent availability is one of
the small rooms—5000 square feet. If the other three rooms all stayed
on line for the entire month, what's the cumulative availability for all
50,000 square feet of Data Center space?
The formula then becomes:
((SIZE1 * (TIME-OUTAGES1)) + (SIZE2 x (TIME-OUTAGES2)) +
(SIZE3 * (TIME-OUTAGES3)) + (SIZE4 x (TIME-OUTAGES4)) ÷ (TOTAL SIZE * TIME)
Plugging in the monthly statistics for the four Data Centers, with the
smallest having 20 minutes of downtime, you get the following:
((5000 sq. ft. * (43,200—20 min.)) + (5000 sq. ft. * 43,200 min.) + (10,000 * 43,200 min.) +
(30,000 sq. ft. * 43,200 min.)) ÷ (50,000 sq. ft. * (43,200 min.) = 99.995 percent availability.
Other Useful Data:
Cabinet occupancy— How quickly are Data Center cabinet locations
filling up?
Consumable usage— How many server cabinets, cabinet shelves, and
patch cables are used each quarter? This information is helpful for
maintaining proper inventory amounts and future budgeting.
Supplies and vendors— Document the items you stock in your server
environment and the vendors who provide them. Include both everyday
consumables (i.e., patch cords and server cabinets) and those items
needed to complete a Data Center when it is first built (i.e., storage
bins, signage materials, and floor tile pullers).
Major infrastructure changes— Then and now" comparisons can be
very illustrative. The information can also be useful when future retrofit
projects are planned.
Data Center trivia— What's the biggest piece of equipment in the Data
Center? The smallest? How long does it take to install a typical server?
2016 10 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Such trivia might not help you manage the room, but it can be powerful
when explaining Data Center challenges.
2016 11 Teknologi Pusat Data Pusat Bahan Ajar dan eLearning Tim Dosen http://www.mercubuana.ac.id
Daftar Pustaka
[1] Diah Eka Yulianti, Hafda Bayu Nanda (2008). Best Practice Perancangan Data
Center. OPenContent License
[2] Douglas Alger (2005), Build the Best Data Center Facility for Your Business, Cisco Press, Indianapolis, USA.
[3] Mauricio Arregoces, Maurizio Portolani (2003), Data Center Fundamentals, Cisco Press, USA.
[4] Michael A. Bell (2005), Use Best Practices to Design Data Center Facilities, Gartner, USA.
[5] Dr. Natheer Khasawneh, Rafat A. Dasan, Keeping It Cool, 2012