Nama : Regina Riasantika Rahayu

NIM : 41515320010

Fakultas : Ilmu Komputer

Jurusan : Teknik Informatika

Mata Kuliah : Teknologi Pusat Data

1. Apakah kelistrikan merupakan hal yang paling utama pada Data Center, mengapa?

Ya, Karena kelistikan merupakan sumber utama berjalanannya kegiatan yang ada pada data Center. Merunut pada penggunaan energi data center, ternyata keperluan terbesar berasal dari mesin pendingin. Selebihnya, komponen lain seperti peralatan komputer, peralatan komunikasi dan jaringan juga berkontribusi pada konsumsi listrik. Tingkat efektifitas penggunaan daya dapat dilihat dari Power Usage Effectiveness (PUE). PUE merupakan pengukuran total konsumsi daya data center yang dibagi dengan nilai catu daya yang digunakan oleh perlengkapan IT.

Data center paling efisien adalah yang menghasilkan PUE mendekati 1.0. Dalam artian, untuk 1 kWH energi listrik yang masuk ke dalam data center adalah benar 1 kWH pula yang digunakan oleh perangkat di dalamnya.Pada system kelistrikan data center hal yang perlu diperhatikan adalah bagaimana caranya menjaga kualitas pada saat downtime atau listrik mati.

Untuk memperkecil downtime antara lain:

Daya listrik tersendiri. Meniadakan (menghindari) satu titik tunggal kegagalan. Dilengkapi dengan fitur maintenance bypass. Manajemen infrastruktur secara remote. Daya listrik untuk di dalam ruang harus bagus.

1

2. Analisis hal-hal yang paling utama dan harus diperhatikan pada proses pemasangan listrik pada data center?

Pemilihan Power DC dan AC

Distribusi power pada data center untuk perangkat IT pada data center 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 data center 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 mencakup ditampilkan dalam tabel berikut:

Kriteria AC DC

Efisiensi 1. Efisiensi sistem UPS AC sekitar

88%-93%.

2. Melewati beberapa tahapan

konversi

pada tegangan yang lebih tinggi dan

mengurangi arus dimana

membuat

efisiensi dari semikonduktor

menjadi

lebih tinggi

3. Tegangan AC harus

ditransformasikan untuk tegangan

tinggi misalnya dari 480V ke 230V

sehingga kehilangan energi listrik

yang diderita akan lebih besar.

1. Efisiensi instalasi DC power

berkisar dari 88%-93%.

2. Menghilangkan beberapa

tahapan konversi yang dapat

menghilangkan sebagian energi

yang dibawa (hal ini terjadi pada

pembangkitan UPS, distribusi

power, dan utilisasi dari energi

perangkat) namun DC menjadi

tidak efisien dibandingkan AC

untuk perangkat IT karena

beroperasi pada tegangan

rendah dan arus yang tinggi.

3. DC dapat langsung berjalan

pada tegangan 480V.

4. Untuk menghasilkan power yang

sama dengan AC maka

2

distribusi tegangan DC

membutuhkan sekitar 4X arus

yang digunakan untuk distribusi

AC, kemudian juga distribusi DC

membutuhkan 16X tembaga AC.

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

circuit switched seperti voice

switches untuk kabel tembaga

Realibilitas Perbandingan realibilitas antara DC dan AC sangat bergantung pada asumsi

independen yang dibuat untuk masing-masing

Standar Power dan Sistem EPO

Standby PowerSistem 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 power

pada data center antara lain adalah:

1. Baterai

2. Generator

3. Lampu penanda (monitoring lights)

3

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:

Tabel 2. Tipe Konfigurasi UPS

Gambar 9. Tipe Konfigurasi UPS (a) Capacity(N)(b) Isolated redundant(c) Parallel redundant(N+1)

Seberapa lama infrastruktur standby power dapat menyokong beban listrik suatu data centerdinamakan

run time, dan prinsip utama yang dipegang untuk menentukan run time suatu lingkungan server data

4

center adalah dengan asumsi bahwa keseluruhan ruangan akan berada dalam keadaan maksimum

(penjelasan detail dapat dilihat pada bagian perancangan data center).

Sistem EPOEPO 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

data center adalah sebuah subsistem 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 10. (a) EPO standar (kedalaman 6"-9")dan (b) EPO dengan kedalaman 2"

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 ada yang ambigu dan up-to-date. Untuk

lebih lengkapnya dapat dilihat pada bagian perancangan.

Instalasi dan Grounding

5

Instalasi: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 (grounddari 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.

Yang dimaksud dengan grounding sendiri adalah sistem pengamanan terhadap perangkat-perangkat

yang mempergunakan listrik sebagai sumber tenaga, dari lonjakan listrik, petir, arus listrik yang tidak

diinginkan yang dapat membahayakan perangkat server, jaringan dan perangkat lainnya. Standar

grounding untuk data center tercantum dalam beberapa dokumen antara lain : TIA-942, J-STD-607-A-

2002dan 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 dischargeadalah 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 3. Karateristik Sistem Groundingyang Efektif

Karakteristik Keterangan

Intentional Semua koneksi yang terdapat pada data center harus

merupakan koneksi yang

sudah direncanakan sebelumnya dengan kaidah-kaidah

tertentu.

Visually verifiable Sistem groundingyang dibuat haruslah dapat diverifikasi

secara langsung

Sesuai dengan ukuran TIA-942 menyediakan guidelineuntuk setiap komponen

pada data center.

Mengalihkan semua gangguan listrik Semua komponen metal harus ditahan/diikat oleh

6

yang diakibatkan oleh arus listrik

berbahaya dari perangkat

sistem grounding, dengan tujuan untuk meminimalkan

arus listrik melalui material yang bersifat konduktif

pada potensial listrik yang sama.

Gambaran grounding pada suatu data centersebagai berikut:

Gambar 11Contoh Data Center Grounding

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,

dimana akan diterangkan lebih detail pada poin-poin yang ada pada tabel bagian perancangan

sistem grounding.

Signal Reference Grid merupakan sistem grounding kedua pada data center. Gridnya juga dibuat

dari tembaga , yang secara khusus dapat meredam frekuensi yang tinggi. Jika ingin

mengimplementasikannya maka hubungkan signal reference griddari tempat pejalan kaki pada data

centerdan pada setiap PDU serta air handler.

7

Testing dan Verifikasi

Testing 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 powernormal. Khusus untuk pengetesan komponen individual harus dilakukan pada sistem

yang redundan, untuk menghindari hilangnya/rusaknya beberapa informasi penting ketika terjadi

downtime. Sistem ditest dengan menggunakan beban tertentu yang biasanya disimpan dalam tempat

yang disebut load banks. Beberapa jenis tes yang harus dilakukan untuk memverifikasi kekurangan dan

memperbaikinya serta memastikan bahwa sistem dalam keadaan baik, dapat dilihat pada bagian

perancangan.

8

3. Bagaimana jika kondisi perusahaan tidak memiliki asupan listrik yang memadai? Apakah ada hubungannya dengan pendistribusian data pada data center?

Data center mengelola arsitektur secara fisik dan logis, mengatur bagaimana cara / routing / skema jaringan agar tiap tier dapat terhubung secara efektif. Jika asupan listrik tidak memadai maka akan menghambat kinerja data center, data center menjadi lambat dalam melakukan pemrosesan data, atau dapat mengakibatkan zero failure. Semestinya sebuah perusahaan memiliki asupan listrik yang memadai sesuai dengan kebutuhan operasional data center. Kelistrikan merupakan hal yang yang paling utama pada data center karena merupakan sumber tenaga untuk berbagai komponen pengoperasian data center, karenanya telah direncanakan sewaktu perancangan pembuatan data center Jika perusahaan tidak memiliki asupan listrik dikarenakan berbagai sebab seperti, kesalahan perhitungan kebutuhan listrik sewaktu perancangan, kekurangan biaya, atau kurangannya pasokan listrik dari sumber tenaga listrik utama, maka perusahaan tersebut dapat melakukan rekayasa / penghematan penggunaan tenaga listrik dengan melakukan beberapa hal berikut ini:

Penghematan energi (mematikan peralatan elektrik yang tidak digunakan)

Mengganti peralatan yang lebih hemat energi

Mencari sumber tenaga alternatif (tenaga surya / gas alam / panas bumi)

Mendesain ulang sistem pendinginan, Penggunaan Calibrated vectored cooling (pengelolaan pengoptimalan udara didalam server)

Mempertimbangkan penggunaan redundansi

Penggunaan PowerExecutive (mengendalikan dan membatasi konsumsi daya di seluruh komponen)

Load balancing server

Virtualisasi storage dan server

Penerapan pusat data pada cloud

Menyumbangkan atau melakukan daur ulang pada sever yang sudah usang

9

Perhitungan kembali effisiensi penggunaan listrik (evaluasi). Pengukuran effisiensi penggunaan listrik pada data center melalui Perhitungan PUE (Power Usage Effectiveness) dengan formula sebagai berikut : PUE = Total Facility Power IT equipment power PUE dihitung dengan membagi bilai jumlah semua catu daya (Total Facility Power) yang disediakan pusat data dengan nilai catu daya yang digunakan oleh perlengkapan IT (IT equipment power) Catu daya yang tersedia biasanya digunakan untuk kebutuhan perlengkapan IT ditambah dengan catu daya yang lainnya seperti sistem pendinginan, sistem penerangan, sistem distribusi daya, dan perlengkapan lainnya yang membutuhkan catu daya. Idealnya sebuah pusat daya memiliki effisiensi atau PUE dengan nilai 1.0 atau dengan kata lain hanya untuk perlengkapan IT

10