El CPD

Un centro de proceso de datos, CPD, es la instalación donde se concentran los servidores, el almacenamiento y los equipos de comunicaciones de una organización, junto con todo lo que hace falta para que funcionen sin interrupción: energía, climatización, cableado, vigilancia y protección contra incendios. Lo que lo distingue de un cuarto con ordenadores no es el equipamiento informático, sino esa infraestructura de soporte, que es la que cuesta el dinero y la que decide cuánta disponibilidad se puede prometer.

El equipamiento no se apila: se monta en armarios normalizados, llamados racks o bastidores, que fijan las medidas para que cualquier fabricante encaje en cualquier armario. Las dos cifras que hay que saber son la anchura útil, normalizada en 19 pulgadas, y la unidad de altura, la U, que equivale a 1,75 pulgadas, algo más de 44 milímetros. Un armario se describe por su altura en unidades, y un servidor por las que ocupa: uno de 2U ocupa el doble de hueco vertical que uno de 1U.

Dentro de la sala, los armarios no se colocan donde quepan. Se agrupan por función y se ordenan en filas pensando en dos cosas a la vez: por dónde va a circular el aire, que es lo que se ve en el punto siguiente, y por dónde van a ir los cables, para que ampliar o sustituir un equipo no obligue a desmontar media instalación.

19 pulgadas de ancho y 1,75 pulgadas por U. Son dos datos numéricos concretos y por eso son pregunta segura.

Antes de instalar nada hay que decidir dónde va la sala, y esa decisión no se puede corregir después. Los criterios son de sentido común aplicado a lo que puede salir mal.

• Plantas intermedias del edificio: el sótano se inunda y la última planta sufre el calor, las goteras y el acceso desde la cubierta.
• Lejos de conducciones de agua, saneamiento y climatización general, porque una rotura por encima de la sala arruina el equipamiento que hay debajo.
• Lejos de fuentes de interferencia electromagnética y de vibraciones, como maquinaria pesada, transformadores o ascensores.
• Sin ventanas al exterior y sin ser zona de paso: se ilumina con luz artificial, no con luz natural, tanto para no dar información al exterior como para no meter calor ni radiación en la sala.

La sala se construye después con suelo técnico y techo técnico, dos falsos planos que dejan un espacio libre por debajo y por encima del volumen ocupado. Ese hueco es donde viven las canalizaciones, y su reparto habitual es aire y energía por abajo y comunicaciones por arriba, o al revés, pero nunca todo revuelto. Las placas del suelo técnico son intercambiables, y las que se colocan delante de los armarios van perforadas para que el aire frío salga justo donde tiene que entrar en los equipos.

El cableado no se tiende a ojo, sino conforme a la técnica del cableado estructurado, que normaliza los tipos de cable, los latiguillos, los paneles de parcheo, el etiquetado y las distancias máximas. La referencia habitual es la familia de normas TIA-568. El objetivo es que la instalación sea independiente de los equipos que hoy hay conectados: se cablea una vez y se reconfigura después moviendo latiguillos, no tirando cable nuevo.

Toda la energía eléctrica que consume un equipo informático acaba convertida en calor, así que una sala llena de servidores es en la práctica una estufa que hay que enfriar de forma continua. De ahí que la climatización sea, junto con la energía, el sistema de soporte crítico de un CPD: el equipamiento no se apaga cuando sube la temperatura, se degrada y se avería.

El sistema encargado se conoce por sus siglas inglesas, HVAC, calefacción, ventilación y aire acondicionado, y no solo controla la temperatura: también la humedad relativa, que tiene que mantenerse constante y en un rango medio. Demasiado seco favorece la electricidad estática que fulmina componentes; demasiado húmedo lleva a condensaciones y a corrosión. Una referencia típica de sala son unos 21 grados con la mitad de humedad relativa, aunque hoy la práctica se guía por los rangos recomendados por ASHRAE, más amplios de lo que se creía hace años, porque enfriar de más cuesta dinero y no aporta fiabilidad.

La técnica que organiza la refrigeración es la alternancia de pasillos fríos y calientes, recogida en la norma TIA-942. Consiste en orientar las filas de armarios de manera que se enfrenten por delante y por detrás alternativamente, y funciona así:

La razón de tanto cuidado es que el enemigo aquí no es el calor sino la MEZCLA: si el aire caliente de la salida de un armario se cuela en la entrada del de al lado, el equipo aspira aire ya usado y la refrigeración deja de servir por mucha potencia que se le eche. Por eso los huecos vacíos de los armarios se tapan con paneles ciegos y por eso se llega a confinar el pasillo con puertas y techo, para que los dos flujos no se toquen nunca.

Frente con frente, el pasillo frío; espalda con espalda, el pasillo caliente. Lo que se persigue no es enfriar más, es que los dos aires no se mezclen.

Un CPD no puede depender de que la compañía eléctrica no falle nunca, así que la instalación se diseña para cubrir el corte con dos piezas complementarias que actúan en momentos distintos.

Conviene deshacer un malentendido frecuente: el trabajo principal del SAI no es permitir un apagado ordenado de los servidores. Eso es el plan B, el que se ejecuta cuando el corte se alarga y no hay grupo electrógeno o este no arranca. Su función habitual es doble: cubrir el intervalo hasta que el grupo toma la carga y, mientras tanto, entregar corriente estabilizada, filtrando los micro cortes, las subidas y las bajadas de tensión que un equipo informático no tolera bien.

Aguas abajo, la energía se reparte por cuadros eléctricos separados por salas o por zonas, de manera que una avería o una maniobra de mantenimiento afecte solo a la parte implicada y no a la instalación entera. Y en los accesos de la sala se instala un pulsador de EPO, emergency power off o parada de emergencia, que corta la energía de todo el recinto de una vez. Existe por seguridad de las personas, típicamente para permitir la intervención de los bomberos, y precisamente por eso se protege contra el accionamiento accidental: pulsarlo por error tumba el centro de datos completo.

Primero el SAI, que no tiene retardo pero tiene poca autonomía; después el grupo electrógeno, que tarda unos segundos en arrancar pero aguanta mientras haya combustible.

El control de acceso a un CPD se organiza en capas concéntricas, y cada una es más restrictiva que la anterior: el recinto, el edificio, la planta, la sala técnica y, dentro de ella, el armario. Que alguien tenga tarjeta para entrar en el edificio no significa que la tenga para la sala, y quien accede a la sala no tiene por qué poder abrir cualquier armario.

• Identificación en el acceso con tarjeta, con PIN o con biometría, y registro automático de cada entrada y cada salida con su hora.
• Videovigilancia con grabación conservada durante un plazo definido, que es lo que permite reconstruir después quién estuvo y qué hizo.
• Esclusa o doble puerta con apertura no simultánea en las instalaciones más exigentes, para impedir que alguien entre pegado a una persona autorizada.
• Acompañamiento obligatorio de visitas y proveedores, con registro de quién autoriza y quién acompaña.

La protección contra incendios tiene su referencia específica para instalaciones informáticas en la NFPA 75, y se estructura en dos mitades. La detección busca enterarse lo antes posible, y por eso en un CPD no basta con los detectores convencionales del techo: se emplean sistemas de detección temprana que aspiran continuamente aire de la sala y de los armarios y analizan las partículas, capaces de dar el aviso cuando un componente empieza a calentarse y todavía no hay llama.

La extinción, en cambio, tiene una restricción evidente: no se puede apagar con agua a chorro un equipamiento que está en tensión y que quedaría destruido igualmente. De ahí que se recurra a agentes que apagan sin dañar lo que protegen. Los gases inertes desplazan el oxígeno hasta que la combustión no se sostiene, dejando aún aire respirable; los agentes químicos limpios actúan sobre la reacción y se evaporan sin residuo; y los sistemas de agua nebulizada emplean gotas tan finas que enfrían y sofocan con muchísimo menos agua que un rociador convencional. En todos los casos la descarga se coordina con la parada de la climatización, para que el agente no se disperse antes de actuar.

En un CPD se detecta antes de que haya llama y se apaga sin agua a chorro. Ese es el motivo de que la protección contra incendios tenga aquí norma propia.

Por muy bien construido que esté, un solo centro de datos sigue siendo un único punto de fallo: un incendio, una inundación o un corte prolongado lo dejan inservible entero. Por eso los servicios que no pueden pararse se sostienen desde un segundo emplazamiento, el CPD de respaldo, situado a suficiente distancia del principal como para que un mismo suceso no pueda afectar a los dos.

Ese respaldo no es un edificio vacío: implica réplica de los datos, es decir, que la información se copia de forma continua o periódica al segundo centro para que allí exista una versión utilizable. Según cuánto se replique y cuánto equipamiento haya montado y encendido, el respaldo se gradúa.

Elegir entre los tres es una decisión de coste contra tiempo de parada, y se toma con dos parámetros que se preguntan enfrentados. El objetivo de tiempo de recuperación, RTO, es cuánto tiempo puede estar caído el servicio; el objetivo de punto de recuperación, RPO, es cuántos datos recientes se puede permitir perder. Un RTO de minutos obliga a un centro espejo; un RPO de cero obliga a replicar de forma síncrona, lo que encarece el enlace entre ambos centros y limita la distancia a la que pueden estar.

Y hay una advertencia que vale más que toda la teoría anterior: un centro de respaldo que nunca se ha probado no es un centro de respaldo, es una suposición. La conmutación se ensaya periódicamente y de verdad, moviendo el servicio, porque las carencias de configuración, de licencias o de documentación solo aparecen el día que se intenta arrancar allí.