Tier Data Center: l'Uptime Institute ha creato un sistema di classificazione dei vari livelli dei Data Center. Vediamo quali sono in questa utile guida


Cosa sono i Tier Data Center? I data center sono essenziali per ogni organizzazione. Devono essere dotati di svariati sistemi volti ad assicurare continuità e una sicurezza del funzionamento. Per questo sono stati messi a punto standard di certificazione

I data center sono già oggi gangli vitali di qualsiasi organizzazione, ente o azienda, grande o piccola che sia. Altrimenti chiamati Centri Elaborazione Dati (CED) o server farm, hanno assunto negli anni sembianze sempre più complesse, per gestire moli sempre più ingenti di dati.

Gartner stima che nell’anno in corso il budget per infrastrutture IT nei data center aumenterà del 6% per raggiungere un valore complessivo di 200 miliardi di dollari, dopo che nel 2020 si è registrato un calo del 10,3%. IDC stima che il carico globale di dati aumenterà fino a uno sbalorditivo 175 Zettabyte (ZB) entro il 2025. La stessa architettura degli stessi richiede server, storage, gruppi di continuità e tutte le apparecchiature necessarie per la loro gestione, che a questo livello di espansione dei dati e dell’elaborazione pone sfide tecnologiche, operative e di sostenibilità significative.

Tutto questo richiede la necessità di determinati livelli di sicurezza del funzionamento, che possa assicurare una funzionalità costante ed evitare problemi o fattori che possano inficiarne l’attività. D’altronde, un’azienda non può ‘consegnare’ le sue applicazioni mission critical a un data center senza una qualche forma di assicurazione di qualità del servizio. Per questo le server farm possono intraprendere processi di certificazione in grado di attestare un determinato livello progettuale e realizzativo, e soprattutto la capacità del Centro elaborazione dati di garantire autonomia in caso di eventi imprevisti. I CED, quindi, hanno la possibilità di certificare il proprio livello di complessità e ridondanza dei propri impianti, ovvero ciò che determina la capacità di far fronte ai possibili imprevisti come interruzioni di servizio, assenza di linea, incendi o altro.

Per definire dei punti di riferimento ci sono due standard di certificazione, paralleli e indipendenti: quello di Uptime Institute, nato nel 1995, e quello – avviato dieci anni dopo – della Telecommunications Industry Association (TIA), associazione accreditata presso l’American National Standards Institute (ANSI): ANSI/TIA-942.

Uptime Institute e ANSI/TIA-942: affinità e differenze nei Tier Data Center

Le due “proposte”, pur avendo identica finalità, si basano su metodi, approcci e specifiche differenti. Per definire degli standard di riferimento, Uptime Institute ha creato un sistema di classificazione dei livelli, grazie al quale si possono oggi classificare i Data Center, come mezzo per valutare efficacemente l’infrastruttura specifica, soprattutto in termini di sicurezza, affidabilità e disponibilità dei sistemi.

Sulla base di questo sistema di valutazione, TIA ha creato la prima serie di standard, nel tempo aggiornata, che oggi è riconosciuta a livello internazionale come TIA-942.

Accenniamo alle principali differenze tra i due. Uptime Institute si occupa internamente del processo di audit e offre a ogni server farm tre certificazioni progressive: Design Documents, Constructed Facility e Operational Sustainability. La prima valuta il progetto e la sua adeguatezza in funzione del Tier che l’azienda mira a raggiungere, la seconda mette a dura prova il centro dati (ormai costruito) in condizioni di carico reale, la terza è una valutazione completa delle procedure di gestione e delle migliori pratiche operative.

ANSI/TIA-942-A descrive in modo approfondito le specifiche tecniche dei CED che ambiscono ai vari livelli di certificazione. Per quasi un decennio, anche i livelli dei data center basati su TIA-942 vennero chiamati Tier, creando non poca confusione con quelli di Uptime Institute. Poi, nel 2014 i due enti si accordarono e TIA introdusse il termine Rated seguito da un numero arabo.

A differenza di Uptime Institute, TIA si rivolge ad auditor esterni per il processo di certificazione e prevede due tipologie di certifica: Design Certification, che mira a verificare la conformità dei documenti di progettazione al tipo di Rating (1,2,3,4) cui il data center ambisce, e Site Certification, che consiste in un’ispezione del sito per valutare la conformità alle molte prescrizioni contenute in ANSI/TIA-942.

TIA-942 stabilisce caratteristiche tecniche abbastanza rigide su come progettare e costruire una server farm mentre gli standards TIER di Uptime Institute sono più flessibili e maggiormente rivolti all’obiettivo finale del progetto.

Cosa sono i Tier di un data center

Con Tier s’intende il sistema per identificare la struttura di un data center. I livelli dei centri elaborazione dati sono un sistema utilizzato per descrivere in modo coerente tipi di infrastruttura. Il livello 1 è l’infrastruttura più semplice, mentre il livello 4 è il più complesso e ha il maggior numero di componenti ridondanti. Ogni Tier include i componenti necessari di tutti i Tier sottostanti.

La differenza di livello si nota, per esempio, dalla continuità operativa garantita: si parte dal Tier I al 99,671%, significa fermo del data center per 28,8 ore/anno al Tier IV al 99,995% con un downtime massimo di 0,4 ore/anno.

TIER Data Center - Classificazione
TIER Data Center: la classificazione secondo gli standard definiti dall’Uptime Institute

TIER I

Un data center Tier I è dotato di un unico percorso per alimentazione e raffreddamento; i componenti di backup o ridondanti sono pochissimi o assenti.

Come spiega l’Uptime Institute, l’infrastruttura data center Tier I è progettata per supportare i bisogni di business IT per soddisfare le esigenze informatiche aziendali al di là di un ambiente d’ufficio. Questo significa che c’è uno spazio dedicato ai sistemi IT, e deve includere un gruppo di continuità (UPS) e un’attrezzatura di raffreddamento dedicata che non si spegne alla fine del normale orario di lavoro.

Per quanto riguarda lo standard ANSI-TIA 942 il livello Rated-1/Tier-I*: Basic Site Infrastructure caratterizza un data center con componenti a capacità singola e un unico percorso di distribuzione non ridondante che serve l’apparecchiatura del computer. Ha una protezione limitata contro eventi fisici.

In sintesi (ANSI-TIA 942):

  • Uptime garantito al 99,671% (fermo totale: 28,8 ore/anno)
  • Suscettibilità a interruzioni legate ad attività pianificate e non pianificate.
  • Percorso singolo per la distribuzione di energia e raffreddamento (quindi, nessun componente ridondante).
  • Pavimento flottante, UPS o generatore non devono essere necessariamente presenti.
  • 3 mesi per l’implementazione.
  • Spegnimento completo durante le manutenzioni preventive.

Consigli: 28,8 di fermo macchina all’anno non sono certo poche. Per questo, un data center Tier I è consigliabile per attività lavorative comunque medio-piccole, in grado di produrre una mole non eccessiva di documenti e di informazioni da condividere/archiviare.

TIER II

Un data center Tier II è dotato di un unico percorso per alimentazione e raffreddamento e di alcuni componenti ridondanti e di backup. Si comincia a parlare di componenti ridondanti e quindi di vera resistenza a circostanze avverse.

Uptime Institute definisce le strutture di livello 2 progettate per fornire un maggiore margine di sicurezza contro le interruzioni dei processi IT, e permettono di svolgere alcune attività di manutenzione regolare senza interrompere le operazioni in corso. Gli elementi chiave di un data center Tier II sono componenti critici ridondanti di alimentazione e raffreddamento, come moduli UPS, refrigeratori o pompe, e generatori di motori o qualche altra alimentazione di riserva.

Simile la definizione di ANSI-TIA 942 (Redundant Capacity Component Site Infrastructure). Una server farm con componenti di capacità ridondanti e un unico percorso di distribuzione non ridondante che serve l’apparecchiatura del computer. Ha migliorato la protezione da eventi fisici.

In sintesi (ANSI-TIA 942):

  • Continuità operativa garantita al 99,741% (22 ore di downtime annuale)
  • Minore suscettibilità legata a interruzioni pianificate e non pianificate.
  • Percorso singolo per l’interruzione dell’alimentazione e del raffreddamento (sono previsti elementi ridondanti).
  • Pavimento flottante, UPS o generatore devono essere necessariamente presenti.
  • Dai 3 ai 6 mesi per l’implementazione.
  • La manutenzione (del sistema di alimentazione e di altre parti dell’infrastruttura) richiede l’arresto del sistema.

Consigli: un data center Tier II garantisce un livello più alto di sicurezza e di continuità operativa. Ma prima di scegliere questa soluzione, è bene considerare se l’interruzione del sistema per manutenzione possa o meno arrecare problemi al normale svolgimento delle attività lavorative.

TIER III

Un data center Tier III è dotato di diversi percorsi per alimentazione e raffreddamento e di più sistemi di aggiornamento e manutenzione che non richiedono di portarlo offline.

Secondo Uptime Institute un CED Tier III progettato per funzionare senza interruzioni. non ha bisogno di spegnersi per la sostituzione e la manutenzione delle apparecchiature. I percorsi di consegna ridondanti per l’alimentazione e il raffreddamento si aggiungono ai componenti critici ridondanti del livello 2. Se è rivolto a un’azienda che richiede disponibilità dell’IT 24 ore su 24, 7 giorni su 7, il Tier III assicura che ogni singolo componente necessario a supportare l’ambiente digitale possa essere spento e mantenuto senza impatto sulle operazioni in corso.

ANSI/TIA-942 definisce il Rated-3/Tier-III Concurrently Maintainable Site Infrastructure. Un data center con componenti di capacità ridondanti e percorsi di distribuzione indipendenti multipli al servizio delle apparecchiature informatiche. In genere, solo un percorso di distribuzione serve l’apparecchiatura del computer in qualsiasi momento. Il sito è contemporaneamente mantenibile. Ciò significa che ogni singolo componente di capacità, inclusi gli elementi che fanno parte del percorso di distribuzione, può essere rimosso / sostituito / revisionato su base pianificata senza interrompere le capacità ICT per l’utente finale. Ha protezione contro la maggior parte degli eventi fisici.

In sintesi (ANSI-TIA 942):

  • Continuità operativa garantita al 99,982% (downtime 1,6 ore/anno)
  • Le manutenzioni pianificate si svolgono senza che l’attività dei computer sia interrotta, mentre le macchine si interrompono in caso di manutenzioni non pianificate.
  • I sistemi di alimentazione e raffreddamento presentano componenti ridondanti e collegamenti multipli.
  • Da 15 a 20 mesi per l’implementazione.
  • UPS, generatori e pavimento flottante devono essere presenti.
  • Sufficiente capacità per spostare il carico di lavoro/dati su un altro percorso mentre su quello principale si sta effettuando manutenzione.

Consigli: il livello di continuità operativa garantito da questo tier è molto alto, ma occorre considerare che lo sono anche i tempi di implementazione. È indicato per attività lavorative già ben avviate, che producono una grande mole di informazioni/documenti e con una pianificazione aziendale di lungo termine.

TIER IV

Un data center Tier IV è realizzato in modo tale da essere completamente fault-tolerant e prevedere ridondanza per ogni componente. È il livello più elevato e prestigioso, tanto da essere stato assegnato a soli sette data center in tutta Italia e vero punto di riferimento per chiunque debba ospitare le proprie applicazioni mission critical.

Uptime Institute specifica che l’infrastruttura di questo livello si basa sulle capacità del Tier III e aggiunge il concetto di Fault Tolerance. Un database così è progettato per supportare operazioni mission-critical.

“Fault Tolerance significa che quando un singolo pezzo di equipaggiamento si guasta o si verifica un’interruzione del percorso di distribuzione, gli effetti dell’evento vengono fermati brevemente e si impedisce che abbiano mai un impatto sulle operazioni IT critiche. Le operazioni sono messe a punto per garantire una manutenzione, operazioni e risposte efficaci e senza soluzione di continuità a qualsiasi guasto”.

ANSI/TIA-942 descrive il data center Tier IV come un’infrastruttura con componenti di capacità ridondanti e percorsi di distribuzione indipendenti multipli che servono l’apparecchiatura del computer che sono tutti attivi. Il data center consente la manutenzione simultanea e un guasto ovunque nell’installazione senza causare tempi di fermo. Ha una protezione contro quasi tutti gli eventi fisici.

  • Le attività pianificate non comportano in alcun modo l’interruzione del sistema e il data center può sostenere almeno un evento disaster senza che l’operatività venga interrotta.
  • Il sistema di alimentazione e il sistema di raffreddamento presentano componenti ridondati e collegamenti multipli attivi contemporaneamente.
  • Da 15 a 20 mesi per l’implementazione.

Consigli: come si può comprendere, il Tier IV assicura il livello più alto di sicurezza e continuità operativa che può garantire un data center. Tuttavia non va sottovalutato il downtime annuale di 0,4 ore. Esistono specifiche attività per le quali un fermo anche così ridotto potrebbe creare difficoltà. Pensiamo, per esempio, a un ospedale.