Centros de datos e instalaciones técnicas

El mercado costarricense de centros de datos e instalaciones técnicas crece a la par de la posición del país como polo tecnológico regional. La combinación de estabilidad política, mano de obra calificada, infraestructura de telecomunicaciones en expansión y cercanía a los mercados estadounidenses ha atraído a grandes empresas de tecnología cuyas operaciones requieren infraestructura de centro de datos y de TI que las respalde. La demanda local proviene de tres segmentos principales: los centros de datos corporativos que las grandes empresas construyen y operan para su propia infraestructura, las instalaciones de colocation donde varios clientes comparten un edificio seguro construido para ese fin, y las instalaciones de cómputo en el borde que sirven a la infraestructura de telecomunicaciones que conecta a la creciente base de usuarios de internet del país.

Construir un centro de datos o una instalación técnica de misión crítica en Costa Rica plantea retos de ingeniería propios, distintos de los de los mercados de clima templado: el clima tropical (temperatura y humedad altas todo el año) incrementa de forma importante la carga del sistema de enfriamiento y acelera la corrosión de los sistemas eléctricos y mecánicos; la amenaza sísmica exige diseños estructurales capaces de proteger equipo electrónico sensible durante un sismo — el CSCR-2010 ubica a Liberia y el interior de Guanacaste en la zona III y a los cantones costeros de Carrillo, Santa Cruz, Nicoya, Nandayure y Hojancha en la zona IV, la más alta del país; la confiabilidad eléctrica de la red del ICE es buena para los estándares de la región, pero aun así requiere UPS y generación de respaldo robustos para alcanzar la disponibilidad que exige una instalación de misión crítica; y el manejo de la humedad es un reto permanente en ubicaciones costeras, donde la humedad tropical acelera la corrosión en los cuartos de equipo.

La confiabilidad eléctrica es el requisito de ingeniería fundacional de cualquier centro de datos o instalación de misión crítica. El sistema de clasificación Tier del Uptime Institute (Tier I a Tier IV) ofrece un marco estándar para evaluar la confiabilidad eléctrica de una instalación: Tier I (capacidad básica, una sola ruta de distribución), Tier II (componentes de capacidad redundantes, pero el cuarto de cómputo aún debe apagarse para el mantenimiento programado), Tier III (mantenible de forma concurrente: varias rutas de distribución, una activa, de modo que cualquier componente de capacidad puede sacarse de servicio sin detener la TI) y Tier IV (tolerante a fallas: la instalación absorbe una falla sin impacto en la TI). El Uptime Institute es explícito en que el Tier lo determina la topología y la capacidad, no una razón de redundancia: N+1, 2N o 2(N+1) no determinan por sí solos el Tier, y la norma no fija ningún porcentaje de disponibilidad. El nivel Tier objetivo debe fijarse al inicio del proyecto, porque determina de raíz la arquitectura y el costo de los sistemas mecánicos y eléctricos.

El sistema eléctrico mínimo viable de un centro de datos comercial en Costa Rica incluye: sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS) que aporten de 5 a 15 minutos de respaldo en batería para cubrir la transición entre la falla de la red y el arranque de la planta; plantas eléctricas de emergencia a diésel dimensionadas para el 100 % de la carga crítica más la carga de climatización (normalmente en configuración N+1 en centros de datos comerciales); un interruptor de transferencia automática (ATS) que traslade la carga a la planta entre 10 y 30 segundos después de la falla de la red; y almacenamiento de combustible suficiente para operar a plena carga de 24 a 72 horas. El Cuerpo de Bomberos de Costa Rica regula el almacenamiento de diésel; los tanques que superan determinadas capacidades requieren permisos específicos y estructuras de contención.

El enfriamiento es el principal costo de operación y el reto de ingeniería más complejo de un centro de datos en el clima tropical costarricense. A diferencia de los climas templados, donde el enfriamiento por economizador (usar aire exterior cuando está lo bastante fresco) aporta muchas horas de enfriamiento gratuito al año, las temperaturas de 24 a 32 °C durante todo el año en Costa Rica eliminan esa posibilidad y obligan a enfriar mecánicamente las 8.760 horas del año. El diseño del sistema de enfriamiento debe optimizarse para la operación tropical continua, y no partir de supuestos de clima templado con un ajuste tropical añadido.

Las unidades de aire acondicionado de precisión para cuarto de cómputo (CRAC) o las manejadoras de aire de cuarto de cómputo (CRAH) son el equipo estándar de enfriamiento de precisión en centros de datos. Estas unidades mantienen tanto la temperatura (normalmente de 18 a 27 °C según la envolvente A1 de ASHRAE) como la humedad relativa (40 a 60 % HR) dentro del rango de operación requerido. En el entorno costero de Guanacaste, el manejo de la humedad exige capacidad de deshumidificación además de enfriamiento: niveles exteriores de 70 a 90 % HR durante la época lluviosa se infiltran en la instalación si no se controlan activamente. El confinamiento de pasillo caliente y pasillo frío — la separación física del aire caliente de descarga y el aire frío de suministro — es indispensable para enfriar con eficiencia y debe quedar incorporado al trazado del piso técnico desde el inicio, no adaptarse después.

La seguridad física y la supresión de incendios son requisitos no negociables en centros de datos e instalaciones técnicas. Los sistemas de seguridad física de un centro de datos comercial incluyen normalmente: control de acceso multifactor en todos los ingresos (por lo general tarjeta más PIN, o tarjeta más biometría), cobertura de CCTV en todas las áreas con retención de 30 a 90 días, esclusas de seguridad que impiden el paso de acompañantes no autorizados en los accesos críticos, personal de seguridad 24/7 o monitoreo remoto, y zonas de acceso separadas (vestíbulo, área de operaciones, acceso a nivel de jaula en colocation), cada una con control de acceso independiente.

La supresión de incendios en centros de datos requiere sistemas de agente limpio: agentes gaseosos como FM-200 o FK-5-1-12 (Novec 1230) que extinguen el fuego sin causar daño por agua al equipo electrónico. El dióxido de carbono no es un agente limpio: los sistemas de CO₂ se rigen por la NFPA 12, no por la NFPA 2001, y son letales a la concentración de diseño, por lo que no se usan en cuartos de servidores normalmente ocupados. Los rociadores de agua no sirven como supresión principal en un cuarto de servidores, porque el daño por agua suele salir más caro que el daño por fuego. En Costa Rica, Bomberos regula el diseño y la instalación de todo sistema de supresión. El diseño del sistema de agente limpio debe cumplir con la norma NFPA 2001, ser instalado por un instalador autorizado y ser recibido e inspeccionado por Bomberos antes de la ocupación. Para mantener el cumplimiento se requieren la inspección anual y la certificación de la cantidad de agente.

Los centros de datos en la costa del Pacífico de Costa Rica — zona sísmica IV del CSCR-2010 en los cantones costeros de Guanacaste, zona III tierra adentro — requieren diseños estructurales que protejan tanto el edificio como el equipo crítico que alberga durante un sismo. El diseño estructural debe cumplir con el Código Sísmico de Costa Rica (CSCR-2010, revisión 2014) para el edificio en sí, pero proteger el equipo exige consideraciones sísmicas adicionales más allá de la estructura: los racks de servidores deben fijarse a anclajes de piso con clasificación sísmica, los sistemas de UPS y baterías requieren arriostramiento sísmico, las plantas eléctricas requieren montaje con aislamiento de vibración, y el equipo de enfriamiento debe anclarse para evitar desplazamientos durante un terremoto.

Los pisos técnicos elevados — el estándar en centros de datos para el manejo del cableado y la distribución de aire bajo el piso — deben especificarse con clasificaciones de carga sísmica adecuadas a las cargas de los racks y a los parámetros de aceleración sísmica del sitio. Los pisos elevados de oficina estándar son insuficientes para las cargas de un centro de datos (normalmente de 12 a 20 kN por huella de rack) y fallan en los pedestales durante un sismo importante. Los sistemas de piso elevado con calificación sísmica y con anclajes de pedestal adecuados deben especificarse desde el inicio. Los sistemas aéreos de manejo de cableado — bandejas, escalerillas y tubería — también deben arriostrarse sísmicamente para que no colapsen sobre el equipo durante un sismo.