Mutualisation d’infrastructure et sécurité d’accès dans un environnement Datace

Mutualisation d’infrastructure et sécurité d’accès dans un environnement Datacenter 35 Projet de fin d’étude 2013 Hasnae KHARBACH Les enjeux de l’implémentation d’un Datacenter sont donc nombreux et importants pour le pays, les entreprises clientes et aussi pour le détenteur du Datacenter. 6. Etude conceptuel d’un Datacenter 6.1. Etude du local technique 6.1.1. Caractéristiques physiques du local technique Etude du bâtiment d’un Datacenter L’étude appropriée du site du local technique et ses matériaux de construction est d’une importance capitale dans la mise en place d’un Datacenter. La norme ANSI/TIA 942 :2005 prévoit les caractéristiques suivantes pour le choix du local technique d’un Datacenter :  Caractéristiques géologiques du site Le site d’un Datacenter doit se présenter loin des différents risques géologiques que sont: - Les crues - Les inondations - Les ruissellements - Les débordements - Les séismes - Les remontées des nappes. En effet le site du Data Center doit être situé sur le coefficient le plus faible de l’échelle de risque. [14]  Caractéristiques des bâtiments environnants Pour la sécurité du Datacenter, celui-ci doit être construit à une grande distance de certaines infrastructures. En effet il ne doit pas se trouver : - Sous les routes aériennes d’aéroports proches. - A moins de 800m d’une autoroute, d’un axe majeur routier, d’une base militaire. - A moins de 1,6 km d’un site nucléaire, d’un dépôt de munitions et d’un site de défense. - A moins de 400m d’un aéroport, d’un barrage, de la côte d’une rivière, d’une usine chimique. [15]  Caractéristiques du bâtiment Le bâtiment du Datacenter doit être très solide et résistant aux différents dangers présents dans les Datacenter. Selon la norme ANSI/TIA 942 :2005, il doit respecter les caractéristiques suivantes : [16] Mutualisation d’infrastructure et sécurité d’accès dans un environnement Datacenter 36 Projet de fin d’étude 2013 Hasnae KHARBACH  Charge au sol  La superstructure et enveloppe  Structure stable au feu  Hauteur au plafond Le site du Datacenter et ses matériaux de construction doivent respecter les prescriptions des normes en vigueur. Par ailleurs, pour une bonne évacuation de la chaleur des Datacenter, il est impérieux de connaître les différentes méthodes de climatisation afin de choisir celles qui conviennent au Datacenter à implémenter. Conditionnement des équipements  Importance de l’évacuation de la chaleur Les différents équipements qui composent les Datacenter produisent beaucoup de chaleur. Cette chaleur présente en quantité importante est un grand danger dans le Datacenter de plusieurs manières :  Pour le Datacenter Une présence massive de chaleur dans une enceinte fermée provoque une élévation rapide de la température. Cette température élevée au contact d’une petite étincelle provoque un incendie. Le non évacuation de la chaleur dans un Datacenter est donc un risque d’incendie pour celui-ci.  Pour les équipements La chaleur dans le Datacenter réduit considérablement le rendement et la durée de vie des équipements et matériels du Datacenter. Pour amoindrir les risques d’incendie et prolonger la durée de vie des équipements dans les Datacenter, il est important d’évacuer la chaleur dans l’enceinte de celui-ci. Pour ce faire, différentes méthodes d’évacuation de la chaleur sont disponibles. Ainsi le choix d’une sera fonction des atouts environnementaux et des moyens financiers que possède le Datacenter.  Méthodes de climatisation et d’évacuation de la chaleur Au niveau des Datacenter, multiples solutions de refroidissement existent. Celles que nous présentons ici sont les principales. A l'exception du Free Cooling, les autres méthodes de climatisation reposent sur le principe de la pompe à chaleur. Mutualisation d’infrastructure et sécurité d’accès dans un environnement Datacenter 37 Projet de fin d’étude 2013 Hasnae KHARBACH  Centrale de climatisation air-air Le système de climatisation air-air est le système le plus utilisé dans les Datacenter. En effet ce système est celui implémenté dans les climatiseurs domestiques (les splits). Dans ce système, les différents échanges d’abord entre le condenseur et l’extérieur puis entre l’évaporateur et le Datacenter se font avec de l’air. Le système de climatisation air-air est celui qui convient au mieux pour les petites installations. [17] Figure6: Centrale de climatisation air – air  Machine frigorifique eau-air Dans le système de refroidissement eau-air, il s’agit d’utiliser de l’eau pour apporter de l’air frais au Datacenter. Une tour de refroidissement est nécessaire car elle permet de refroidir le circuit d’eau qui a son tour permettra de refroidir le condenseur. Au niveau du Datacenter, l’échange entre celui-ci et l’évaporateur se fait avec de l’air qui sera conduit dans les différentes allées froides (air froid) et de l’air chaud sera évacué des allées chaudes vers les évaporateurs. [18] Mutualisation d’infrastructure et sécurité d’accès dans un environnement Datacenter 38 Projet de fin d’étude 2013 Hasnae KHARBACH Figure7: Machine frigorifique eau – air  Le Free Cooling Le système largement exploité (réfrigérateur, congélateurs, climatiseurs) permet de produire du froid mais consomme en contrepartie une quantité significative d’énergie car fonctionnant avec un système de pompe à chaleur. Le Free Cooling a été créé pour palier cette consommation d’énergie devenue très couteuse pour les entreprises. On entend donc par Free Cooling, le refroidissement d’un Datacenter sans le recours à la pompe à chaleur. Il existe de nombreux systèmes permettant de réduire ou de supprimer le recours à la pompe à chaleur, nous avons pu déceler quatre types de Free Cooling. [19]  Free Cooling à air-direct Dans ce système, l’air frais de l’extérieur entre directement dans le circuit d’air de refroidissement du Datacenter. L’air extérieur peut éventuellement être rafraichi en passant dans un échangeur air - eau si le Datacenter dispose d’eau industrielle. Si nécessaire, il peut y avoir une pompe à chaleur qui ne prendra alors le relais qu’en cas de nécessité (lorsque la température extérieure est par exemple supérieure à 30°C). [20] Mutualisation d’infrastructure et sécurité d’accès dans un environnement Datacenter 39 Projet de fin d’étude 2013 Hasnae KHARBACH Figure8: Schéma du refroidissement d’un Datacenter en Free Cooling à air – direct  Free Cooling à air indirect Ce système est utilisé dans le cas où l’air extérieur frais est impropre pour une entrée directe dans le circuit de refroidissement du Datacenter (taux d’humidité trop élevée, trop chargé en particules) il est tout de même possible d’effectuer un échange de chaleur. L’air du circuit de refroidissement du Datacenter est recyclé et passe par un échangeur de chaleur air - air avec l’air extérieur. [21] Figure9: Schéma du refroidissement d’un Datacenter en Free Cooling à air – indirect Mutualisation d’infrastructure et sécurité d’accès dans un environnement Datacenter 40 Projet de fin d’étude 2013 Hasnae KHARBACH  Free Cooling à eau direct Pour l'utilisation de ce système, il faut que le Datacenter soit situé à proximité d’une source d’eau fraîche (cours d’eau, eau industrielle, etc.) pouvant être encore rafraichie à l’aide d’un échangeur eau - air ou par une tour de refroidissement (refroidissement par évaporation). Ainsi l’eau est directement distribuée dans le circuit d’eau glacée du Datacenter. Comme montré dans les systèmes précédents avec refroidissement par eau glacée, des ventilo- convecteurs, montés en série sur le circuit d’eau glacée permettent de distribuer le froid dans les allées du Datacenter. Ce système est encore plus efficace avec l’exploitation de baies réfrigérées (refroidissement au plus près de la source de chaleur). [22] Figure10: Schéma du refroidissement d’un Datacenter en Free Cooling à eau – direct  Free Cooling à eau indirect La différence majeure entre ce système et le free Cooling à eau direct est qu’ici l’eau n’est pas directement distribuée dans le circuit d’eau glacée du Datacenter mais passe par un échangeur de chaleur eau - eau. [23] Mutualisation d’infrastructure et sécurité d’accès dans un environnement Datacenter 41 Projet de fin d’étude 2013 Hasnae KHARBACH Figure11: Schéma du refroidissement d’un Datacenter en Free Cooling à eau – indirect  Modes de climatisation Le mode de climatisation est la manière dont l’air frais est distribué dans l’enceinte du Datacenter. En effet des allées froides et des allées chaudes sont crées. Les allées froides sont les allées par lesquelles les racks prennent l’air frais et les allées chaudes sont celles par lesquelles ils dégagent l’air chaud. Les racks sont disposés de sorte à mettre face à face pour deux alignements de racks proches les faces de dégagement de la chaleur, créant ainsi les allées chaudes et les allées froides. Nous avons deux modes de climatisation :  Climatisation inverse La climatisation inverse est le premier mode de climatisation qui était mis en place avec les systèmes de climatisation générale. Cette climatisation se fait à partir du plancher. [24]  Climatisation directe C’est le mode de climatisation horizontal qui se fait à partir des splits actuels. Plusieurs méthodes de climatisation existent. Il faut donc les analyser avant de faire un choix qui convienne au Datacenter à implémenter en fonction du coût des équipements et des différents atouts naturels et industriels (cours d’eau proche, eau industrielle…) que possèdent celui-ci. La plupart de ces méthodes de climatisation ne saurait fonctionner sans source d'énergie, sans courant électrique. [25] Mutualisation d’infrastructure et sécurité d’accès dans un environnement Datacenter 42 Projet de fin d’étude 2013 Hasnae KHARBACH Identification uploads/Ingenierie_Lourd/ datacenter 1 .pdf

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