Hoe bouw ik een datacenter?

Waarom bouwt iemand een datacenter? Het is essentieel het ontwikkelproces te starten met het beantwoorden van deze vraag. Het antwoord op het ‘waarom?’ bepaalt het al dan niet succesvol zijn van de faciliteit gedurende de levensduur en de toegevoegde waarde voor de kern business van de opdrachtgever. Een holistische aanpak mag niet ontbreken en daarom dient de gehele levenscyclus van het datacenter te worden beschouwd vanaf de start.

Door Jurjen Ophuis en Karl van Ginderdeuren

In onze optiek zijn er drie fases in de levenscyclus van een datacenter: strategiebepaling, implementatie en de operationele fase. Het waarom (de strategie) wordt vertaald in het hoe en uiteindelijk gedurende de levensduur ingevuld met het wat.

DataCenter DossierOm tijdens de operationele fase te kunnen voldoen aan de beschikbaarheidseisen die in het begin zijn gesteld, de begrote business case waar te kunnen maken en als datacenter daadwerkelijk te kunnen excelleren, is het noodzakelijk om voor de start van het ontwerp te weten wat in de markt de beoogde positie van het nieuwe datacenter is. Of het doel van het datacenter nu colocatie, het huizen van de eigen IT-processen (corporate) of telecom is, uiteindelijk gaat het erom dat wat u krijgt aansluit bij uw specifieke business case.

Business requirements
Om het ‘waarom’ te vertalen naar ‘hoe’ adviseren wij om tijdens de eerste haalbaarheidsstudie van het datacenter te kijken naar de businesscase en bijbehorende requirements. Waar dient de focus tijdens het ontwerp van het datacenter op te liggen? Op betrouwbaarheid, kosten, efficiëntie, duurzaamheid, flexibiliteit, innovatie, onderscheidend vermogen in de markt of gemak van operatie? Alles is belangrijk, maar voor elke datacenterontwikkelaar weegt het een zwaarder door dan het ander. Bij een universitair datacenter scoren innovatie en betrouwbaarheid hoger, bij een telecomprovider zijn kosten, flexibiliteit en gemak van operatie vaak belangrijker en bij een bank zijn duurzaamheid en betrouwbaarheid belangrijker dan de rest.

Optimale conceptkeuze
Wanneer de businesscase en requirements bepaald zijn, is het zaak om deze te vertalen naar technische concepten. Het is essentieel dat de vastgestelde eisen en uitgangspunten gewaarborgd blijven gedurende de ontwikkeling van de faciliteit. Datacenters kunnen op verschillende manieren gerealiseerd worden, bijvoorbeeld met een Diesel Rotary UPS of generatoren en statische UPS, indirecte buitenluchtkoeling of CRAC’s met chillers, gasblusinstallaties of watermist, enzovoorts. Uiteindelijk gaat het erom dat de concepten die gekozen worden passen bij het antwoord op de waaromvraag van de toekomstige eigenaar. Bij verschillende business requirements passen verschillende concepten. Een heldere en eenduidige bepaling van de business requirements laat toe het aantal toepasbare concepten te reduceren. Dit kan door het uitwerken van een vergelijking van de verschillende concepten en de impact hiervan op het op te stellen vermogen, de oppervlakte en de vorm van het datacenter. Een dergelijke aanpak garandeert het borgen en documenteren van de gemaakte keuzes, inclusief de argumentatie zodat in een later stadium altijd verwezen kan worden naar het proces en dat de kans hiermee verkleind wordt dat het datacenterconcept in een later stadium nog gewijzigd wordt met de bijbehorende vertragingen en kostenconsequenties. Immers, aan het begin van het traject is een weloverwogen, goed onderbouwde keuze gemaakt.

Integraal ontwerpen
Traditioneel gezien zijn de faalkosten in de bouw aanzienlijk, en binnen datacenterprojecten is de realisatietijd kort en het ambitieniveau hoog. Om toch te kunnen voldoen aan het gewenste kwaliteitsniveau moet het ontwerpproces volledig worden geïntegreerd. Hiervoor is een nauwe samenwerking tussen architect, constructeur en adviseur noodzakelijk. Dit kan door te ontwerpen via de methodiek Building Information Management (BIM). Hiermee wordt het volledige gebouw inclusief alle installaties vanaf de start van het ontwerpproces in hetzelfde model ontworpen. Gaandeweg het proces wordt steeds meer informatie aan het model toegevoegd en het gebouw en de bijbehorende installaties meer in detail uitgewerkt. Hierdoor wordt in een zeer vroeg stadium al duidelijk wat mogelijke clashes tussen bijvoorbeeld de installaties en het gebouw zijn en kan het gebouw worden aangepast op de verschillende installaties zonder grote impact in kosten of tijd. Ook kan hierbij in kaart gebracht worden of onderhoud en vervanging tijdens de operationele fase mogelijk is. Aangezien problemen in een zeer vroeg stadium geïdentificeerd kunnen worden, zijn de ontwerpers in staat de faalkosten te reduceren. Een bijkomend voordeel is dat alle disciplines gedwongen worden met elkaar samen te werken met als eindresultaat een honderd procent gecoördineerd gebouw en installaties. Indien dit proces wordt doorgezet en ook alle werktekeningen middels BIM worden uitgewerkt, is een project zonder meerwerk haalbaar!

Time to market verkorten
Om ervoor te zorgen dat de time-to-market van het datacenter zo kort mogelijk wordt gehouden, dient er rekening gehouden te worden met het feit dat er een aantal ‘long lead’-items in een datacenter zitten. Hierbij kan worden gedacht aan grote componenten zoals generatoren, CRAC’s, koelmachines, koeltorens en droge koelers. Of een component een long lead item is wordt bepaald door de time-to-the market (tijdsverschil tussen start ontwerp en start operatie) van de ontwikkeling of uitbreiding. Om te voorkomen dat deze grote componenten het bouwproces ophouden, dienen deze in een zo vroeg mogelijk stadium van het ontwerp apart te worden aanbesteed. Op deze manier kunnen maanden bouwtijd gewonnen worden. Het is niet alleen belangrijk dit mee te nemen bij de initiële bouwfase, maar ook na te denken over toekomstige uitbreidingen en de afweging te maken tussen een gereduceerde time-to-market en voorinvestering tijdens het ontwerpproces.

Commissioning voor gegarandeerde betrouwbaarheid
De installaties worden nog steeds door mensen in elkaar gezet en fouten maken is menselijk. Echter, het falen van een installatie tijdens de operatie van het datacenter is onacceptabel en kan zorgen voor downtime van het datacenter met alle negatieve publiciteit die daarmee samenhangt. Om dit te voorkomen, dienen alle mogelijke situaties in de operatie uitgebreid getest en geverifieerd te worden. Bij het in dienst stellen van een datacenter is het van belang dat uiteindelijk ook getest wordt met een realistische belasting op zaal (elektrisch en warmte). Of dit nu gebeurt middels heaters of theaterlampen, het gaat erom dat de volledige installatie belast wordt beproefd. Dit is te vergelijken met het kopen van een auto. Wanneer u een auto koopt, kijkt u niet alleen of hij start, u wilt er ook in gereden hebben om te zien of de aandrijving en remmen het doen. Ditzelfde geldt voor een datacenter. Eveneens bieden ‘testing en commissioning’ de mogelijkheid de toekomstige operators alvast te laten wennen aan de datacentermachine in een fase dat de omgeving nog niet kritisch is. Om aansprakelijkheid naderhand te kunnen minimaliseren en bij calamiteiten te kunnen achterhalen waar iets verkeerd is gegaan, is het tevens van zeer groot belang dat de uitgevoerde testen goed gedocumenteerd worden. Dit kan tegenwoordig ook middels geautomatiseerde commissioningsoftware. Op de markt zijn verschillende pakketten die dit kunnen faciliteren.

Iets uniek neerzetten
In Nederland worden op dit moment zeer veel datacenters gebouwd. Over het algemeen kunnen we stellen dat het niveau van de gerealiseerde Nederlandse datacenters tot de top van de wereld behoort, niet alleen qua kwaliteit van uitvoering, maar ook op het gebied van energie-efficiënte, betrouwbaarheid en redundantie, flexibiliteit en kostenefficiëntie. In de markt zien wij dat de excellente datacenters bij de start de uitgangspunten zeer goed hebben vastgelegd en goed hebben bepaald waar ze staan in het datacenterlandschap middels het opstellen van business requirements, het uitvoeren van een conceptvergelijking, integraal ontwerpen en uiteindelijk het gebouwde tot in detail commissionen. Alleen als deze stappen worden uitgevoerd, kan er daadwerkelijk iets unieks worden neergezet tegen zeer scherpe prijzen resulterend in een concurrentieel marktvoordeel gedurende de gehele levensduur van het datacenter.

Jurjen Ophuis is Data Center Consultant en Karl van Ginderdeuren International Data Centre Practice Lead bij het Nederlandse installatietechnisch ingenieursbureau Deerns.

Dit artikel is eerder verschenen op www.datacenterdossier.nl.

Over Redactie ISP Today

ISP Today is het Nederlandstalige platform voor de Internet Service Providers in Nederland. We presenteren nieuws van redactionele kwaliteit met relevantie voor de Nederlandse ISP community. Internet Service Providers en met name de mensen daarachter staan centraal op ISP Today.