Avanços e Inovações na Norma ANSI/TIA-942-C: Refinando a Infraestrutura de Data Centers para a Era Moderna

O objetivo central da norma ANSI/TIA-942-C é estabelecer diretrizes atualizadas para o projeto, construção e operação de infraestruturas de data centers, visando aprimorar a eficiência, segurança, e resiliência dessas instalações. Neste artigo, focaremos nas significativas alterações introduzidas pela recém-lançada revisão “C” dessa norma, em comparação com sua versão anterior, a ANSI/TIA-942-B. Lançada no dia 7 de maio de 2024, esta nova versão traz atualizações cruciais que refletem as últimas tendências e inovações no campo da infraestrutura de data centers. Discutiremos algumas das principais mudanças na norma, especialmente aquelas relacionadas ao cabeamento estruturado e redes de fibras ópticas, além de explorar as implicações dessas alterações em termos de eficiência energética, segurança física, sustentabilidade, e as práticas recomendadas para o design e operação de data centers modernos.

Mudanças Estruturais e Clarificações

A norma TIA-942-C experimentou mudanças significativas em sua estrutura. Isso inclui a renumeração de uma variedade de anexos e a transição de alguns desses anexos de um status informativo para um status normativo. Essa mudança implica que esses anexos agora são considerados partes essenciais dos requisitos da norma, em vez de servirem apenas como diretrizes ou informações de apoio.

Foram realizadas clarificações adicionais no documento para aprimorar a compreensão e a aplicabilidade dos padrões. Essas clarificações visam garantir que os usuários da norma tenham uma interpretação mais precisa e direta dos requisitos, facilitando assim a implementação e a conformidade com a norma em projetos de data center.

Renomeação e Requisitos de Anexos

Houve uma renumeração de uma variedade de anexos dentro da norma. Destaca-se também uma mudança significativa na qual alguns dos anexos, que anteriormente eram considerados informativos e serviam como suporte ao padrão, agora foram movidos para a parte normativa da norma. Isso significa que esses anexos se tornaram uma parte instrumental dos requisitos reais da norma, implicando que sua observância agora é obrigatória para a conformidade com a TIA-942-C.

Essa mudança altera a forma como os anexos são percebidos e utilizados pelos usuários da norma. Ao tornar certos anexos parte dos requisitos normativos, a TIA-942-C reforça a necessidade de aderir a essas diretrizes específicas para alcançar a conformidade total com a norma.

Tabela de Classificação

A Tabela de Classificação é um elemento crucial na avaliação de data centers conforme a norma TIA-942-C. Ela categoriza os data centers em quatro classificações distintas, com base em critérios específicos relacionados à infraestrutura de suporte crítico, como sistemas de refrigeração, elétricos e de telecomunicações.

Agora, a Tabela de Classificação, que era uma seção informativa, passa a ser uma parte normativa, indicando que os requisitos para cabeamento, elétrica, mecânica e arquitetura agora são integrados de forma mais fundamental na avaliação de data centers conforme a TIA-942-C. Essa mudança sublinha a importância da Tabela de Classificação como um componente central na definição dos padrões e requisitos para a construção e operação de data centers.

• Rated-1: Representa um data center básico, com um único caminho para componentes críticos, incluindo refrigeração, elétrica e telecomunicações. Apesar de ser considerado básico, ele atende às necessidades de ambientes não críticos.
• Rated-2: Introduz componentes redundantes que oferecem uma capacidade de manutenção e potencial tolerância a falhas. Isso significa que o data center possui alguma redundância, permitindo manutenção ou falhas em certos componentes sem interrupção total dos serviços.
• Rated-3: É definido como um data center “concurrently maintainable”, ou seja, permite a realização de manutenções planejadas em qualquer componente sem interromper a operação crítica. Este nível de classificação enfatiza a importância da continuidade dos serviços sem interrupções.
• Rated-4: Representa o nível mais alto de resiliência, sendo um data center “fault tolerant”. Isso significa que ele é capaz de suportar uma falha em qualquer componente sem impactar a operacionalidade, garantindo a máxima disponibilidade.

Tipos de Micro Edge Data Centers

A norma TIA-942-C agora inclui considerações específicas para micro data centers (micro DCs) e data centers de borda (edge DCs), reconhecendo a crescente importância dessas instalações menores e distribuídas. Ela introduz e detalha dois tipos principais de micro edge data centers (µEDC), denominados Tipo A e Tipo B.

Para esses tipos de data centers, a norma TIA-942-C não utiliza a classificação tradicional de Rated 1 a 4, mas sim distingue entre os Tipos A e B. Isso sugere uma adaptação da norma para abordar as necessidades específicas e os desafios operacionais dos micro data centers e dos data centers de borda, reconhecendo suas particularidades em relação aos data centers tradicionais de maior escala.

• Tipo A: Este tipo é caracterizado por uma abordagem de disponibilidade virtual. Isso significa que múltiplos data centers de borda podem trabalhar em conjunto, oferecendo capacidades como sobreposição de células, entre outras funcionalidades. A ideia é que, mesmo sendo entidades separadas, esses data centers operem de forma unificada para proporcionar uma experiência de disponibilidade contínua e integrada.
• Tipo B: Representa uma abordagem mais tradicional de data center, onde a maior parte da resiliência é construída internamente dentro do próprio edge data center. Isso inclui medidas como fontes de alimentação duplas e outras infraestruturas críticas que garantem a continuidade das operações mesmo diante de falhas.

O micro edge data center agora é parte integral da norma TIA-942-C, refletindo a crescente importância dessas instalações na infraestrutura de TI atual, especialmente em aplicações que exigem processamento de dados próximo ao usuário final para reduzir a latência.

Sustentabilidade e Eficiência Energética

A sustentabilidade e a eficiência energética são destacadas como prioridades elevadas no design e na construção de data centers. A norma TIA-942-C incorpora descrições e referências específicas para orientar a implementação de práticas sustentáveis e eficientes em termos de energia.

A norma faz referência à ISO/IEC 30134, que lista os indicadores-chave de desempenho (KPIs) para data centers. Esses indicadores são essenciais para medir e orientar as práticas de eficiência energética dentro dos data centers. A série de normas ISO/IEC 30134 está sendo nacionalizada, e em breve estará disponível no país sob a série ABNT NBR ISO IEC 30134.

Entre os KPIs mencionados, destaca-se o PUE (Power Usage Effectiveness), que é um indicador amplamente reconhecido e utilizado para medir a eficiência energética dos data centers. Outros indicadores, como WUE (Water Usage Effectiveness), também são referenciados, indicando uma abordagem abrangente para avaliar a sustentabilidade.

A nova versão da norma enfatiza a importância da eficiência energética não apenas como uma questão de redução de custos, mas também como um componente crítico da responsabilidade ambiental dos data centers. A inclusão dessas diretrizes na norma TIA-942-C reflete a crescente conscientização e a necessidade de práticas sustentáveis na indústria de data centers.

Além disso, a discussão sobre sustentabilidade e eficiência energética na norma sugere um reconhecimento da pressão crescente sobre os data centers para se tornarem mais verdes e reduzirem sua pegada de carbono. Isso está alinhado com as expectativas globais de sustentabilidade e com as demandas dos consumidores e das empresas por práticas de TI mais ecológicas.

Mudanças Específicas por Categoria

Telecomunicações

• Foi adicionado o cabeamento de par trançado balanceado individual (cabo de um par trançado) como um tipo de cabeamento reconhecido, baseado na norma TIA-568.5.
• Tornou-se mandatório o uso de cabeamento Categoria 6A para instalações wireless, sendo o mínimo de dois cabos por local.
• Agora há referência a outros conectores ópticos presentes na norma TIA-568.3-D, porém mantendo os conectores LC e MPO como requisitos para a conexão no rack de equipamentos (servidores e armazenamento, no EDA).
• Há recomendações adicionais para aumentar a redundância no cabeamento horizontal e de backbone, exigindo ao menos duas fibras ópticas.
• O comportamento frente à chama agora inclui referência aos cabos classificados como LSZH ou Plenum, dependendo da aplicação.
• A norma agora inclui recomendações para redes de ultrabaixa latência.

Arquitetura

• A norma adota uma abordagem mais baseada em risco, em vez de especificar números rígidos para distâncias de zonas de risco, permitindo mais flexibilidade no posicionamento de data centers.
• A largura padrão dos racks no MDA (Main Distribution Area), IDA (Intermediate Distribution Area) e HDA (Horizontal Distribution Area) foi aumentada de 600 mm para 800 mm. Essa mudança reflete a necessidade de acomodar o volume adicional de cabeamento e equipamentos que são comuns nos data centers modernos, facilitando a gestão do cabeamento e a manutenção dos equipamentos.
• Foram introduzidas exceções específicas para a carga de piso em configurações menores de data centers que possuam menos de 20m², como salas de entrada ou pequenas salas de computadores, que é agora de no mínimo 5 kPA. Isso pode ser particularmente útil para instalações que não exigem a infraestrutura robusta típica de data centers maiores, permitindo flexibilidade no design e na construção de instalações menores.

Elétrica

• Mudança significativa nos requisitos de suprimento de combustível para geradores, reduzindo para 12 horas para ambientes classificados como Rated 1 e Rated 2, e para 24 horas para Rated 3 e Rated 4.
• Alteração no monitoramento de baterias de nível de string para nível de banco para os níveis Rated 2 a Rated 4.
• A definição dos tipos de geradores de backup agora fazer referência às definições padrões encontradas na norma ISO 8528-1, que possui equivalente nacional.
• A configuração dos geradores de backup para Rated 4 não precisam mais ser do tipo 2N, podendo ser também do tipo N+1 distribuído.
• O tempo mínimo de autonomia das baterias do sistema UPS não é mais definido em quantidades de minutos, mas especifica que ele deve ser o suficiente para suportar o tempo necessário para que o sistema de geração de backup entre em funcionamento.

Mecânica

• A norma enfatiza a escolha de locais que favoreçam a sustentabilidade dos data centers. Isso inclui a preferência por áreas que possam oferecer resfriamento gratuito (free cooling), o que pode reduzir significativamente o consumo de energia e os custos operacionais, além de contribuir para a eficiência energética e a redução do impacto ambiental dos data centers.
• Antecipação de mudanças nos sistemas de resfriamento, incluindo resfriamento a duas fases e resfriamento com placa fria.
• A necessidade de detecção de líquidos em todos os ambientes foi modificada para refletir uma abordagem baseada em risco. Isso inclui a consideração de riscos adjacentes e a avaliação da necessidade de detecção de líquidos com base na presença de equipamentos ativos e na possibilidade de ingresso de líquidos. A detecção de líquidos tornou-se mais genérica para acomodar tanto sistemas baseados em água quanto em gás.

Manutenibilidade e Tolerância a Falhas

Manutenibilidade

A norma enfatiza a importância de um data center ser capaz de realizar manutenção de forma concorrente, o que significa que as atividades de manutenção podem ser realizadas sem interromper as operações críticas do data center. Isso é especialmente relevante para os data centers classificados como Rated 3, onde a manutenibilidade concorrente é um requisito.

Há a necessidade de garantir que, durante a manutenção simultânea, o ambiente de trabalho permaneça seguro para os operadores e que as operações do data center não sejam afetadas adversamente.

Tolerância a Falhas

A norma esclarece o conceito de tolerância a falhas, enfatizando que não basta ter duas fontes de alimentação ativas para considerar um sistema como totalmente tolerante a falhas. A tolerância a falhas é abordada de forma mais abrangente, considerando a detecção automática de falhas, isolamento e operação contínua automatizada do data center, mesmo na presença de uma falha.

Para data centers classificados como Rated 4, que são considerados totalmente tolerantes a falhas, espera-se que um defeito seja automaticamente detectado, isolado e que o data center continue operando sem interrupção manual. Isso implica em uma alta expectativa de automação e sistemas de controle robustos.

Para demonstrar a manutenibilidade e a tolerância a falhas em relação ao ambiente de resfriamento, espera-se que os data centers realizem análises de CFD para mostrar que podem manter um ambiente de resfriamento adequado mesmo em condições de falha ou manutenção.

Segurança e Prevenção de Incêndios

Segurança

A norma agora adota uma abordagem mais flexível e baseada em risco em vez de impor requisitos rígidos e específicos para a localização de data centers. Isso significa que, ao invés de especificar distâncias exatas de zonas de risco, como anteriormente, a norma agora recomenda que a localização seja determinada através de uma análise de risco. Isso dá aos projetistas e construtores de data centers mais liberdade para escolher locais seguros, considerando as ameaças específicas e os riscos ambientais da área em questão.

A norma introduziu esclarecimentos significativos sobre como a segurança é implementada em data centers. Anteriormente, a descrição era mais genérica, focando principalmente no acesso ao edifício. Agora, reconhece-se que data centers são construídos em ambientes muito mais seguros, com muros perimetrais, guaritas de segurança etc. Portanto, foram adicionadas clarificações sobre o zoneamento para as várias camadas de segurança utilizadas em um data center, incluindo a prova de balas, que é ajustada com base na ameaça potencial na área local. Por exemplo, nos EUA, onde o acesso a armas é mais fácil, pode haver requisitos para “à prova de balas”, enquanto em países como Cingapura, onde o controle de armas é mais rigoroso, os requisitos de segurança podem ser mais lenientes.

Os sistemas de segurança, como os sistemas de vigilância por vídeo (VSS, anteriormente chamados de CCTV – CFTV em português), agora podem ser alimentados pelo sistema de energia de backup geral do data center. Isso é uma mudança em relação às versões anteriores, onde era necessário ter um sistema de backup de energia separado para os sistemas de segurança, garantindo autonomia de até oito horas.

Prevenção de Incêndios

A norma agora faz uma distinção mais genérica entre os sistemas de supressão de incêndio, referindo-se a eles não apenas como sistemas de sprinklers, mas também como “discharge nozzle” (bocal de descarga), para acomodar tanto sistemas baseados em água quanto sistemas baseados em gás.

Em relação à detecção de fumaça, foi esclarecido que data centers classificados como Rated 2 não são mais obrigados a ter detecção precoce de fumaça, a menos que seja um requisito do código local. Isso foi decidido sob a premissa de que um data center Rated 2 não é considerado tão crítico, permitindo assim economias de custo ao dispensar essa exigência, a menos que especificamente exigido por regulamentações locais.

A resistência ao fogo também foi simplificada; anteriormente, as paredes externas precisavam ter resistência ao fogo de quatro horas e as internas de duas horas para data centers Rated 4. Esses requisitos foram reduzidos para duas horas para paredes externas e uma hora para paredes internas, refletindo uma avaliação de risco que considera essas medidas suficientes para a maioria dos cenários, além de permitir economias significativas de custo.

Essas alterações refletem um esforço contínuo para adaptar a norma TIA-942 às evoluções tecnológicas, práticas de sustentabilidade e necessidades emergentes do setor de data centers.