Aplicación de las Telecomunicaciones: julio 2015

Fibra multimodo

Una fibra multimodo es aquella en la que los haces de luz pueden circular por más de un modo o camino, esto supone que no llegan todos a la vez.

Una fibra multimodo puede tener más de mil modos de propagación de luz, las fibras multimodo se usan comúnmente en aplicaciones de corta distancia, menores a 2 km, es simple de diseñar y económico.

El núcleo de una fibra multimodo tiene un índice de refracción superior, pero del mismo orden de magnitud, que el revestimiento.

Debido al gran tamaño del núcleo de una fibra multimodo, es más fácil de conectar y tiene una mayor tolerancia a componentes de menor precisión.

Dependiendo el tipo de índice de refracción del núcleo, tenemos dos tipos de fibra multimodo:

Índice escalonado: en este tipo de fibra, el núcleo tiene un índice de refracción constante en toda la sección cilíndrica, tiene alta dispersión modal.

Índice gradual: mientras en este tipo, el índice de refracción no es constante, tiene menor dispersión modal y el núcleo se constituye de distintos materiales.

OM1: Fibra 62.5/125 µm, soporta hasta Gigabit Ethernet (1 Gbit/s), usan LED como emisores

OM2: Fibra 50/125 µm, soporta hasta Gigabit Ethernet (1 Gbit/s), usan LED como emisores

OM3: Fibra 50/125 µm, soporta hasta 10 Gigabit Ethernet (300 m), usan láser (VCSEL) como emisores.

Fibra monomodo

Una fibra monomodo es una fibra óptica en la que sólo se propaga un modo de luz.

Se logra reduciendo el diámetro del núcleo de la fibra hasta un tamaño (8,3 a 10 micrones) que sólo permite un modo de propagación.

Su transmisión es paralela al eje de la fibra, a diferencia de las fibras multimodo, las fibras monomodo permiten alcanzar grandes distancias (hasta 400 km máximo, mediante un láser de alta intensidad) y transmitir elevadas tasas de información (decenas de Gbit/s).

Diferencias entre fibra óptica multimodo y monomodo

1. ¿Qué es un Data Center?

También llamado Centro de Datos, es un espacio acondicionado especialmente para contener a todos los equipos y sistemas de TI, especialmente acondicionado porque es un lugar que tiene instalado lo siguiente:

Climatización (aire acondicionado)

Alimentación eléctrica estabilizada e ininterrumpida

Cableado estructurado

Sistemas contra incendios

Control de acceso

Sistemas de cámaras de vigilancia

Alarmas contra incendios

Control de temperatura y humedad.

Existen varios tipos de Data Center los cuales se clasifican bajo diferentes criterios, principalmente por la cantidad de gabinetes y la potencia de consumo (Kw).

2. Tipos de Data Center

Tier 1: Centro de datos Básico

Disponibilidad del 99.671%.
El servicio puede interrumpirse por actividades planeadas o no planeadas.
No hay componentes redundantes en la distribución eléctrica y de refrigeración.
Puede o no puede tener suelos elevados, generadores auxiliares o UPS.
Tiempo medio de implementación, 3 meses.
La infraestructura del Data Center deberá estar fuera de servicio al menos una vez al año por razones de mantenimiento y/o reparaciones.

Tier 2: Centro de datos Redundante

Disponibilidad del 99.741%.
Menos susceptible a interrupciones por actividades planeadas o no planeadas.
Componentes redundantes (N+1)
Tiene suelos elevados, generadores auxiliares o UPS.
Conectados a una única línea de distribución eléctrica y de refrigeración.
De 3 a 6 meses para implementar.
El mantenimiento de esta línea de distribución o de otras partes de la infraestructura requiere una interrupción de las servicio.

Tier 3: Centro de datos concurrentemente mantenibles

Disponibilidad del 99.982%.
Permite planificar actividades de mantenimiento sin afectar al servicio de computación, pero eventos no planeados pueden causar paradas no planificadas.
Componentes redundantes (N+1)
Conectados múltiples líneas de distribución eléctrica y de refrigeración, pero únicamente con una activa.
De 15 a 20 meses para implementar.
Hay suficiente capacidad y distribución para poder llevar a cabo tareas de mantenimiento en una línea mientras se da servicio por otras.

Tier 4: Centro de datos tolerante a fallos

Disponibilidad del 99.995%.
Permite planificar actividades de mantenimiento sin afectar al servicio de computación críticos, y es capaz de soportar por lo menos un evento no planificado del tipo ‘peor escenario’ sin impacto crítico en la carga.
Conectados múltiples líneas de distribución eléctrica y de refrigeración con múltiples componentes redundantes (2 (N+1) significa 2 UPS con redundancia N+1).
De 15 a 20 meses para implementar.

3. Estándares de Calidad para Data Center

Estándar TIA 942

ANSI-TIA (American National Standards Institute – Telecomunications Industry Association), clasifica a este tipo de centros en varios grupos, llamados TIER (anexo G), indicando así su nivel de fiabilidad en función del nivel de disponibilidad.

Al diseñar los centros de datos conforme a la norma, se obtienen ventajas fundamentales, como son:

Nomenclatura estándar.
Funcionamiento a prueba de fallos.
Aumento de la protección frente a agentes externos.
Fiabilidad a largo plazo, mayores capacidades de expansión y escalabilidad.

De acuerdo con el estándar TIA-942, la infraestructura de soporte de un Data Center estará compuesta por cuatro subsistemas:

Telecomunicaciones: Cableado de armarios y horizontal, accesos redundantes, cuarto de entrada, área de distribución, backbone, elementos activos y alimentación redundantes, patch panels y latiguillos, documentación.

Arquitectura: Selección de ubicación, tipo de construcción, protección ignífuga y requerimientos NFPA 75(Sistemas de protección contra el fuego para información), barreras de vapor, techos y pisos, áreas de oficina, salas de UPS y baterías, sala de generador, control de acceso, CCTV, NOC (Network Operations Center – Centro operativo).

Sistema eléctrico: Número de accesos, puntos de fallo, cargas críticas, redundancia de UPS y topología de UPS, puesta a tierra, EPO (Emergency Power Off- sistemas de corte de emergencia) baterías, monitorización, generadores, sistemas de transferencia.

Sistema mecánico: Climatización, presión positiva, tuberías y drenajes, CRACs y condensadores, control de HVAC (High Ventilating Air Conditionning), detección de incendios y sprinklers, extinción por agente limpio (NFPA 2001), detección por aspiración (ASD), detección de líquidos.

Asimismo, y siguiendo las indicaciones del estándar, un CPD deberá incluir varias áreas funcionales:

Una o varias entradas al centro.
Área de distribución principal.
Una o varias áreas de distribución principal.
Áreas de distribución horizontal
Área de equipo de distribución.
Zona de distribución.
Cableado horizontal y backbone.

4. Equipo de un Data Center

Gabinetes:

Altura máxima 24m preferiblemente 21m
42U de espacio mínimo
Profundidad de 1.0 a 1.1 m
Regletas: al menos una de 20Amp/120V.

Generador:

Alimentar los sistemas de A/C
Sistema UPS
Suficiente tiempo de respaldo para que se encienda el generador
Respaldo entre 5 a 30 minutos en baterías
PDU (Power Distribution Unit)
Transformador de aislamiento
Supresor de transigentes
Paneles de distribución

Monitoreo (local y remota)

Sistema de Control y Monitoreo Ambiental y de Potencia
Generador
UPS
ASTS (automatic static tranfers switch)
PDUs
Aire Acondicionado.
Piso falso, UPS y generador (opcionales) sin redundancia
Sistemas de tierra
Monitoreo de los sistemas es opcional
Switches
Servidores
Discos duros

5. Sistemas de enfriamiento de un Data Center

Free-Cooling y Direct-Free-Cooling

El Free-Cooling consiste en aprovechar, para climatizar el CPD, la diferencia de temperatura exterior cuando es inferior a la del interior. Esto nos proporciona un gran ahorro de costes de operación y una reducción notable del PUE y costes.

Islas Frías/Calientes

Consiste en cerrar el volumen frío y separarlo del caliente para aumentar el rendimiento de las máquinas de climatización (ya sean de impulsión al suelo técnico o de impulsión al pasillo frío), elevando la capacidad de refrigeración del conjunto.

El coste de la inversión es bajo y el ahorro sustancial, por lo que es recomendable su instalación hasta para pequeñas concentraciones.

Sistemas Internos de Refrigeración

Sistemas de refrigeración mediante gas refrigerante o líquido refrigerante basados en un módulo idéntico que los racks y en los que el intercalado entre ellos proporciona gran capacidad de refrigeración para altas concentraciones.

Expansión Directa

Equipos de climatización basados en gas refrigerante. Sistemas económicos, fiables y con un buen rendimiento. Regulan con precisión la temperatura y humedad del CPD.

Water Cooling

Sistemas de climatización basados en agua enfriada e intercambiadores de agua / aire. Estos equipos consiguen altísimas potencias de refrigeración y son usados para los centros de proceso de datos medianos/grandes y en lugares de alta concentración.