Trouver le bon équilibre

Alors que la demande en ligne (avec les services d’hébergement Web par exemple) augmente, les data centers rencontrent des difficultés à y répondre. Sans ces data centers, la digitalisation de nos entreprises serait impossible, mais d’importants volumes d’énergie sont nécessaires pour les faire fonctionner correctement. Ainsi, une conception et des composants techniques adaptés sont essentiels, mais cela représente un défi majeur pour les opérateurs, puisqu’ils ont besoin de trouver un équilibre entre la gestion d’une liste complexe de demandes et l’exploitation dans le respect des normes, tout en étant rentables et en consommant le moins d’énergie possible. Quelles sont les exigences modernes concernant les data centers ? Et à quoi ressemble une conception bien équilibrée ?

Éléments clés d’un data center moderne

Avant d’évoquer ce qu’un data center à proprement parler représente pour 1&1 IONOS, il est important de définir certains points.

– Disponibilité

Lorsque l’on parle de disponibilité, l’un des standards est le système de classification de l’Uptime Institute1.
Ce système se divise en quatre niveaux (1 à 4), selon les statistiques de disponibilité d’un data center. Le niveau le plus bas (1) signifie que le data center a une disponibilité de 99,67 %, soit 28 heures d’indisponibilité par an. À l’inverse, le niveau 4 représente une disponibilité de 99,99 %, soit seulement 26 minutes d’indisponibilité par an. Le niveau de disponibilité dépend de facteurs comme la redondance géographique : les data centers sont construits dans différents lieux, à l’échelle locale ou internationale, ce qui permet aux entreprises de restaurer leurs données à différents endroits. Cela peut avoir une influence sur les temps de latence.

Rendement énergétique

Le rendement énergétique d’un data center peut être amélioré, mais souvent au détriment de sa disponibilité. Par exemple, pour une installation de niveau 4, la redondance conduit à une augmentation des besoins en énergie, puisque de l’équipement technique supplémentaire est nécessaire.

Temps de construction

Le temps nécessaire à la construction peut provoquer une baisse de la disponibilité d’un data center, s’il n’y a pas suffisamment de temps pour le tester et corriger les bugs par exemple.

Flexibilité
Un data center moderne devrait répondre à différents besoins : distribution d’énergie, systèmes de ventilation et espace disque. Si l’objectif est d’obtenir la plus haute disponibilité, l’infrastructure sera plus complexe, et par conséquent, plus vulnérable aux erreurs, puisqu’il y a plus de maintenance à faire.
En prenant cela en compte, il est actuellement impossible de concevoir un data center qui puisse répondre à la meilleure performance sur tous les plans. Certains aspects sont plus importants que d’autres, selon les besoins.

Le nouveau data center de 1&1 IONOS

En gardant ces aspects en tête, 1&1 IONOS a récemment développé l’un de ses data centers et implémenté une nouvelle architecture qui répond à différents types d’exigences. Le projet a vu le jour suite à la demande d’une extension de la performance et des capacités des installations, mais aussi parce que les limites en électricité avaient été atteintes. Après mûre réflexion, il était plus rentable de se concentrer sur le développement des capacités techniques de nos propres installations. L’étape suivante était de concevoir un data center qui reflétait un parfait équilibre entre disponibilité, rendement énergétique, temps de construction et flexibilité.

Planification

Avant de construire cette installation, il fallait établir un plan détaillé et précis, qui s’articulait comme suit :

• Phase de conception : définir le cas d’usage professionnel et déterminer les exigences principales du projet. Déterminer la conception.
• Phase de régularisation : obtenir les permis de construire adéquats pour le projet, d’après la conception établie.
• Phase de planification : établir des plans détaillés de l’infrastructure, incluant toutes les dimensions, notamment de câblage et de raccordement.
• Phase de construction : construire le data center avec tous ses composants et toutes ses installations.

Distribution de la redondance

En prenant en compte ces étapes, 1&1 IONOS a été en mesure de concevoir et de construire un data center rentable, basé sur l’agencement intelligent de ses composants. Le concept principal était fondé sur la distribution de la redondance électrique, ce qui effaçait le besoin d’un commutateur complexe sur le mécanisme, tout en étant supporté par un système de ventilation adéquat. Aucune de ses capacités n’a de point faible, ce qui protège tout le système. Les conceptions de niveau 3 sont basées sur une redondance N+1, qui assure une disponibilité même en cas d’erreur matérielle. Cela signifie qu’un bloc électrique est activé comme composant de soutien, et remplace le bloc électrique principal en cas de défaillance. 1&1 IONOS a installé quatre blocs électriques et alimente chaque rack de manière redondante depuis deux blocs, grâce à la distribution de la redondance (voir image ci-dessous). Il en résulte une redondance complète, appelée redondance 2N, qui a l’avantage d’être aussi rentable, écologique et efficace que l’architecture N+1, en plus de réduire les capacités et installations nécessaires pour atteindre sa performance maximale.

La distribution électrique entre le serveur et les unités d’alimentation sans interruption (ASI), selon le projet de 1&1 IONOS pour son nouveau data center.

Les systèmes de ventilation du data center sont agrémentés d’un refroidissement adiabatique², basé sur une architecture redondante qui s’adapte à la structure et à la capacité de l’alimentation électrique.

Payez au fil de votre développement : composants à la demande

Un autre élément de ce nouveau data center est le paiement à la demande : l’installation est construite de telle sorte qu’il est facile de la développer ensuite, selon les besoins. Au début, seulement les composants véritablement nécessaires seront installés, pour une rentabilité maximale. Cela signifie qu’il n’y a aucune unité redondante (qui pourrait devoir être changée à cause de la détérioration, même si elle n’est pas utilisée) : les appareils non installés ne génèrent aucun coût de maintenance et ne s’usent pas. 1&1 IONOS a envisagé cette approche pour ses composants plus volumineux et a ainsi installé un système ASI et des composants de ventilation sur deux étages.

Grâce à cette conception, 1&1 IONOS a pu obtenir une bonne évolutivité architecturale, avec une infrastructure simple et stable, ainsi que des capacités opérationnelles efficaces, qui s’adaptent avec le coût total de possession. Finalement, ce projet est essentiel pour 1&1 IONOS et ses clients. Les utilisateurs bénéficient désormais d’un serveur et d’une infrastructure Cloud de pointe, qui offrent la meilleure disponibilité et le meilleur rapport qualité/prix. De plus, le rendement énergétique est en accord avec la politique de développement durable de 1&1 IONOS. Avec le succès de ce projet, cette configuration deviendra le standard de tous les futurs data centers chez 1&1 IONOS.

[1] Uptime Institute : https://uptimeinstitute.com/resources/assets?filter%5Blanguage_id%5D=0&filter%5Bcategory_id%5D=1&filter%5Bpublished_on%5D=0&task=search&filter_order=a.published_on
[2] Refroidissement adiabatique : signifie que les appareils de ventilation dégagent une petite bruine, ce qui permet de rafraîchir l’air naturellement. Le refroidissement naturel peut ainsi être utilisé pour de longues périodes de temps et permettre d’économiser beaucoup d’énergie, tout en optimisant la durabilité du data center.