9 Kesalahan Umum dalam Desain & Perencanaan Pusat Data

Banyak bisnis beroperasi di luar batas kapasitas yang aman dengan sedikit atau tanpa potensi untuk berkembang. Menurut IDC, usia rata-rata pusat data adalah 9 tahun. Namun, Gartner menyatakan bahwa situs apa pun yang berusia lebih dari 7 tahun sudah usang. Pusat data yang begitu penuh atau sudah usang menciptakan hambatan bagi organisasi yang sedang berkembang. Terkadang, satu-satunya solusi untuk masalah ini adalah membangun pusat data baru. Meskipun kecepatan proses penyediaan produk dari gagasan hingga ke pasar sangat penting untuk mencapai kesuksesan, perusahaan yang gagal mengukur kebutuhan bisnisnya dengan baik akan menyebabkan gagalnya pusat data sehingga target kinerja waktu operasional atau kebutuhan bisnis mendatang tidak terpenuhi
Bagaimana cara mencegah terjadinya kesalahan besar saat berkecimpung dalam urusan pembangunan dan perluasan?

Kuncinya terletak pada metodologi yang digunakan untuk merancang dan membangun fasilitas pusat data Anda. Sering kali, perusahaan membuat rencana mereka berdasarkan watt per kaki persegi, biaya pembangunan per kaki persegi, dan tingkat level—kriteria yang mungkin tidak sesuai dengan sasaran bisnis dan profil risiko perusahaan secara keseluruhan. Perencanaan yang kurang tepat mengakibatkan buruknya pemanfaatan modal yang berharga dan dapat meningkatkan biaya operasional.

Banyak organisasi menjadi bingung selagi berfokus pada "kecepatan dan kuantitas", upaya pelestarian lingkungan, kemampuan pemeliharaan secara serentak, efektivitas penggunaan daya (PUE) dan sertifikasi Leadership in Energy and Environmental Design (LEED). Semua kriteria ini sangat penting dalam proses pengambilan keputusan. Namun, perinciannya sering kali lebih dipentingkan daripada gambaran besarnya. Mayoritas perusahaan melewatkan peluang bisnis dalam perluasan pusat data yang didorong oleh pendekatan holistik.

Meskipun ada banyak konsultan di lapangan yang dapat membantu Anda menemukan solusinya, penilaian ide dan masukan bisa menjadi hal yang sulit. Organisasi yang persyaratan kapasitas kritisnya berada dalam rentang 1-3 megawatt mungkin termasuk dalam kategori risiko ini. Sikap kritis pengguna skala menengah tak kalah penting daripada sikap kritis pengguna skala besar; tetapi, keahlian teknis internal untuk mendorong rencana perluasan yang tepat mungkin terbatas. Akibatnya, informasi berlebih datang dari berbagai sumber serta menyebabkan ketidakjelasan dan pengambilan keputusan yang buruk.

"Pemilik pusat data memiliki begitu banyak masalah saat ini. Aset mereka sangat kritis bagi berjalannya perusahaan, tetapi berada di luar kendali mereka. Konsumsi listrik menghabiskan banyak biaya. Mereka tidak dapat mengurangi daya yang dipakai dan mengurangi risiko pemadaman fatal. Dan jika mereka melakukan investasi, semuanya tidak lagi kompetitif ketika selesai dibangun" – Stanford Group

Jangan hanya berfokus pada biaya modal; besarnya biaya yang dibutuhkan untuk membangun atau memperluas bisa jadi lebih dari yang diperkirakan. Pemodelan biaya modal sangat penting, tetapi jika tidak menyertakan biaya operasional dan pemeliharaan (OpEx) untuk infrastruktur fasilitas yang penting bagi berjalannya bisnis, Anda tidak akan mendapatkan hasil yang sepadan dari keseluruhan proses perencanaan bisnis yang efektif.

Ada dua komponen penting yang dibutuhkan untuk membangun model biaya OpEx pusat data—biaya pemeliharaan dan biaya operasional. Biaya pemeliharaan adalah biaya terkait pemeliharaan yang tepat dari semua infrastruktur dukungan fasilitas kritis. Hal ini mencakup, tetapi tidak terbatas pada, kontrak pemeliharaan peralatan OEM, biaya pembersihan pusat data, dan biaya subkontraktor untuk perbaikan dan peningkatan. Biaya operasional adalah biaya terkait operasi harian dan staf di lokasi. Hal ini mencakup, tetapi tidak terbatas pada, jumlah staf operasional, pelatihan staf & program keselamatan, pembuatan dokumentasi operasional berdasarkan lokasi, manajemen kapasitas, serta kebijakan dan prosedur QA/QC. Apabila gagal menghitung anggaran pengeluaran operasional dan pemeliharaan (O&M) untuk 3-7 tahun, Anda tidak bisa membangun model pengembalian investasi (ROI) yang mendukung keputusan bisnis yang cerdas

Jika berencana untuk membangun atau memperluas pusat data bisnis kritis, pendekatan terbaiknya adalah berfokus pada tiga parameter TCO dasar: 1) biaya modal, 2) biaya operasional dan pemeliharaan, serta 3) biaya energi. Jika gagal memperhitungkan salah satu komponen saja, Anda akan berisiko membuat model yang tidak sesuai dengan profil risiko organisasi dan profil pengeluaran bisnis. Apabila pengambilan keputusan berkaitan dengan "pembelian" (menggunakan perantara/host) atau pembangunan internal, risiko tidak diterapkannya pendekatan TCO ini meningkat drastis.

Kesalahan umum lainnya adalah prakiraan itu sendiri. Permintaan bantuan keuangan berupa modal yang diajukan ke dewan direksi untuk memperluas atau membangun pusat data sering kali didasarkan pada prakiraan biaya yang terlalu rendah sehingga menyebabkan kegagalan. Alur pengambilan keputusan akan terlihat seperti ini:

・ Permintaan modal dibuat dan disetujui secara tentatif. Sumber daya keuangan dialokasikan untuk menyelidiki, memahami, dan menciptakan anggaran yang benar.
・ Pelaksanaan proses anggaran di atas dimulai.
・ Setelah proses berjalan, terungkap bahwa permintaan anggaran awal terlalu rendah.
・ Proyek tertunda. Pengaruhnya mencakup karier bisnis dan kemampuan untuk menyediakan layanan kepada klien internal dan eksternal serta calon klien.
・ Alur ini akan membawa Anda kembali ke Kesalahan Umum 1: Gagal menerapkan pendekatan TCO dan membangun model keuangan holistik.

Masalah biaya pembangunan dapat dengan mudah dihindari, tetapi akan gagal jika Anda melakukan kesalahan 3

“Organisasi yang persyaratan kapasitas kritisnya berada dalam rentang 1-3 megawatt mungkin termasuk dalam kategori risiko ini” – Mike Manos, Pakar Industri

Ada dua langkah keliru yang bisa berdampak besar terhadap berjalannya operasi organisasi. Pertama, desain Tier 3 memang keinginan setiap perusahaan, tetapi tidak semua perusahaan membutuhkan desain Tier 3. Kedua, kebanyakan ukuran kilowatt per kaki persegi atau rak yang diinginkan tidak dapat didukung oleh kebutuhan bisnis yang sebenarnya. Terlalu sering, pendekatan "wajib 300 watt per kaki persegi" tidak dapat dijadikan patokan. Cukup bangun seperlunya; jangan buang-buang modal. Fasilitas yang lebih canggih juga menyebabkan O&M dan biaya energi yang lebih tinggi. Keseluruhan fondasi untuk mendukung model bisnis dan ROI yang tepat menjadi tidak sesuai. Tetapkan kriteria desain yang tepat dan karakteristik kinerja terlebih dahulu. Lalu, jadikan dasar untuk membangun biaya modal dan biaya operasional. Pastikan Anda memiliki kriteria desain yang tepat dan menetapkan model keuangan sebelum pengajuan ke dewan direksi. Untuk informasi lebih lanjut tentang parameter desain, lihat Laporan Resmi 142, Proyek Pusat Data: Perencanaan Sistem.

Organisasi sering kali mulai mencari tempat yang tepat untuk membangun pusat data sebelum menetapkan kriteria desain dan karakteristik kinerja. Tanpa informasi penting ini, tidak ada gunanya mengunjungi atau meninjau beberapa lokasi. Skenario yang bertentangan dengan urutan yang seharusnya ini paling sering terjadi pada pengguna dalam kisaran 1-3 megawatt. Pengguna skala besar memang biasanya ahli dalam bidang ini, dan dengan mempertimbangkan ketersediaan dan biaya energi, fiber, masalah geografis seperti gempa bumi, tornado, dan banjir, dll., pengguna dasar pun sering kali memiliki model bisnis yang menuntun pada kebutuhan untuk membangun atau merenovasi lokasi di wilayah pusat bisnis mereka. Pemilihan lokasi yang terlalu cepat atau berdasarkan geografis yang sempit sering kali tidak memenuhi persyaratan desain. Misalnya, membangun pusat data berjarak dua lantai di bawah gedung bertingkat kantor Anda atau bahkan dua blok dari kantor memang praktis, tetapi pusat data bisnis penting membutuhkan daftar panjang kriteria lokasi. Sementara, kriteria lokasi ini biasanya tidak dapat dipenuhi dalam ruang multi-tenant tanpa biaya pembangunan yang jauh lebih tinggi atau pembatasan ruang untuk perluasan di masa depan. Laporan Resmi 81, Pemilihan Lokasi untuk Fasilitas Operasional Penting, memberikan informasi lebih lanjut untuk membantu mencegah kesalahan besar ini. Beberapa organisasi mendasarkan kriteria pencarian lokasi pada jumlah lantai yang dibutuhkan untuk menampung infrastruktur IT utama mereka. Hal ini dapat mengarah pada kesalahan umum berikutnya

“Meskipun desain fisik pusat data memang penting, cara lokasi dioperasikan dan dipelihara lebih berdampak pada pencapaian ketersediaan lokasi” – The Uptime Institute

Mungkin diperlukan ukuran ruang yang sangat besar untuk menampung komponen infrastruktur fasilitas pusat data. Dalam sistem yang paling canggih, ukuran lantai untuk mendukung perlengkapan dapat memiliki rasio 1 banding 1. Banyak organisasi yang mendasarkan persyaratan ruang mereka pada peralatan IT saja. Namun, peralatan mekanik dan listrik memerlukan ruang yang cukup besar. Selain itu, banyak organisasi yang mengabaikan ukuran yang dibutuhkan untuk ruang kantor, gudang peralatan, dan lokasi perakitan peralatan IT. Oleh karena itu, sangat penting untuk menentukan kriteria desain sebelum mengembangkan rencana ruang Anda. Tanpa kriteria tersebut, Anda tidak dapat menentukan jumlah ruang yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan Anda secara keseluruhan.

Industri pusat data telah melakukan peran baik dalam mendorong pentingnya desain modular. Namun, menggunakan pendekatan modular tidak menjamin kesuksesan. Pendekatan modular didasarkan pada penambahan sejumlah peralatan infrastruktur tambahan secara efisien untuk mempertahankan modal. Organisasi masih "buntu” dalam memilih cara saat memperkirakan kebutuhan masa depan. Tidak ada yang pasti. Desain yang modular dan fleksibel merupakan kunci kesuksesan jangka panjang. Bahkan perencanaan ukuran kilowatt per kaki persegi/rak terbaik bisa jadi tidak lagi sesuai karena konsolidasi, pertumbuhan bisnis eksponensial melalui akuisisi, atau perubahan tak terduga ke penggunaan ruang dengan kepadatan tinggi. Dalam bidang kelistrikan, pastikan bahwa desain Anda mampu mendukung penambahan kapasitas UPS ke modul yang ada tanpa menyebabkan pemadaman. Rancang sistem distribusi masuk dan keluar untuk mengantisipasi perubahan yang mungkin terjadi di masa depan dalam kriteria pembangunan dasar Anda. Biaya untuk meningkatkan ukuran distribusi demi kebutuhan kapasitas di masa depan tidak banyak diperlukan dalam pemodelan TCO secara keseluruhan. Secara mekanis, kebanyakan pengguna dapat memenuhi kebutuhan pendingin mereka melalui pendinginan perimeter konvensional dengan tinggi lantai yang tepat dan perencanaan pemisahan lorong panas/dingin. Namun, satu penambahan dengan kepadatan tinggi dapat mengubah semuanya. Pastikan desain inti Anda memungkinkan implementasi solusi pendingin dalam rak/baris yang fleksibel (tanpa interupsi).

Efektivitas Penggunaan Daya (Power Usage Effectiveness/PUE) merupakan alat yang efektif untuk mendorong dan mengukur efisiensi. Namun, klaim efisiensi energi yang luas dapat menyebabkan kesalahpahaman besar. Dalam hampir semua situasi pembangunan dan perluasan baru, ada biaya modal untuk menghasilkan PUE yang lebih rendah. Sering kali organisasi menentukan sasaran PUE dengan tujuan yang baik tetapi perhitungan tersebut tidak mempertimbangkan semua faktor yang terkait. Anda harus benar-benar memahami ROI pada biaya modal untuk mencapai sasaran tersebut. Tanyakan kepada diri sendiri, bagaimana pengaruh TCO terhadap target PUE?

Ada banyak cara untuk menggambarkan dan memahami rincian keseimbangan antara PUE, ROI, dan TCO. Berikut tiga contoh yang perlu diwaspadai, yang menunjukkan kegagalan atau kesalahpahaman:

・ Bagaimana perhitungan "hari kriteria desain"? Apakah dihitung atau diukur berdasarkan "hari yang ideal"? Atau, apakah perhitungan didasarkan pada rata-rata tahunan?
・ Apakah perhitungan didasarkan pada kondisi pengoperasian pusat data yang terisi penuh atau terisi sebagian? Semua perubahan kurva efisiensi peralatan didasarkan pada profil beban. PUE berubah dalam basis hari atau jam dalam kondisi operasional yang sesungguhnya.
・ Akhirnya, ada debat berkelanjutan mengenai efisiensi pendingin dengan air dan pendingin dengan udara. Setiap aplikasi memiliki beberapa pilihan untuk "pendinginan bebas" atau "economizer" untuk mengurangi PUE. Untuk contoh ini, ketika membuat keputusan bisnis TCO/ROI, Anda harus mengajukan pertanyaan berikut: Berapa biaya air bersih dan perawatan air untuk solusi pendingin air? Perlu diketahui bahwa pusat data berkapasitas 2 megawatt yang biasanya menggunakan menara pendingin air akan membutuhkan 50 sampai 60.000 galon air bersih per hari.

Manfaatkan PUE untuk memenuhi sasaran bisnis Anda secara keseluruhan, tetapi berhati-hatilah. Usahakan agar tidak salah menggunakan rumus perhitungan untuk membenarkan pengeluaran modal keseluruhan dan anggaran pengeluaran operasional.

Hingga saat ini, U.S. Green Building Council (USGBC) belum menetapkan kriteria tertentu untuk kriteria LEED pusat data. Namun, sertifikasi dapat diperoleh dengan menggunakan Daftar Periksa Interior Komersial. Ada tiga kesalahan dasar yang terjadi:

・ Gagal mengembangkan pemahaman dasar kriteria yang memenuhi syarat. Hal ini dapat diperbaiki dengan melihat dokumen yang disebutkan di atas.
・ Mengikuti sertifikasi LEED setelah proses berjalan. Pemerolehan sertifikasi LEED dimulai pada konsep desain dan diakhiri dengan sertifikasi formal setelah proyek selesai. Minta bantuan konsultan atau profesional LEED yang memenuhi kualifikasi di awal proses perencanaan.

Akan ada biaya terkait penerimaan sertifikasi. Kegagalan mempertimbangkan pengeluaran terkait ini akan berdampak pada TCO dan proses perencanaan keputusan bisnis Anda

Seperti yang dikatakan sebelumnya, sederhana lebih baik. Terlepas dari target peringkat tier yang Anda pilih, ada banyak cara untuk merancang sistem yang efektif. Sering kali, tujuan yang redundan mengakibatkan terlalu banyak kerumitan. Ditambah adanya beberapa pendekatan untuk membangun sistem modular, semuanya menjadi semakin rumit.

Ketika bekerja dengan tim internal maupun konsultan pilihan Anda, tujuan nomor satu adalah menjaga agar tetap sederhana. Kenapa?

・ Kompleksitas sering dikaitkan dengan lebih banyaknya peralatan dan komponen. Dengan bertambahnya peralatan, bertambah juga potensi kegagalan.
・ Kelalaian manusia. Statistiknya bervariasi, tetapi konsisten. Kebanyakan penurunan pusat data disebabkan oleh kelalaian manusia. Sistem yang kompleks meningkatkan risiko operasional.
・ Biaya. Sistem yang sederhana lebih ekonomis untuk dibuat.
・ Biaya operasional dan pemeliharaan. Lagi-lagi, kompleksitas sering dikaitkan dengan lebih banyaknya peralatan dan komponen. Biaya O&P tambahan dapat meningkat drastis.
・ Merancang desain buntu. Banyak desain terlihat bagus di atas kertas. Mudah saja bagi Anda atau bagi konsultan untuk membenarkan konfigurasi yang dipilih dan potensi waktu operasi yang dihasilkan. Namun, desain yang tidak mempertimbangkan faktor "kemudahan pemeliharaan" saat pelaksanaan operasi atau servis, akan berpengaruh pada waktu operasi dan keselamatan staf sistem.

Meskipun banyak desain, pembangunan, dan ekspansi pusat data yang gagal, desain Anda tidak harus gagal juga. Dengan menghindari 9 kesalahan umum dalam laporan ini, kesuksesan Anda akan mudah tercapai. Ringkasan:

1. Mulailah dengan pendekatan Biaya Total Kepemilikan
• Evaluasi profil risiko dibandingkan dengan profil pengeluaran bisnis Anda
• Buat model yang mencakup biaya CapEx, OpEx, dan energi

2. Tentukan kriteria desain dan karakteristik kinerja Anda
• Dasarkan kriteria ini pada profil risiko dan sasaran bisnis
• Biarkan kriteria tersebut menentukan desain, termasuk tingkat tier, lokasi, dan rencana ruang—bukan sebaliknya

3. Rancang desain yang sederhana dan fleksibel
• Gunakan desain yang akan memenuhi persyaratan waktu operasi Anda, tetapi juga menjaga pengeluaran tetap ekonomis selama pembangunan dan operasional—kesederhanaan adalah kunci.
• Antisipasi perluasan tak terduga dengan desain yang fleksibel

4. Jika PUE dan LEED adalah bagian dari kriteria Anda, perdalam pemahaman tentang kesalahpahaman umum dan biaya yang bersangkutan.

Melalui perencanaan yang matang dengan pendekatan TCO, Anda dapat membangun fasilitas pusat data yang memenuhi sasaran kinerja dan kebutuhan bisnis perusahaan saat ini dan di masa depan.

Mike M. Hagan bergabung dengan Schneider Electric pada 2011 tidak lama setelah Lee Technologies diakuisisi. Sebelumnya, Hagan telah bekerja untuk Lee Technologies sejak tahun 1988.

Sebagai veteran industri dengan 25 tahun pengalaman, Hagan membawa pendekatan pelanggan-sentris ke penjualan dan pemasaran yang berfokus pada pengembangan strategi bisnis dengan solusi taktis yang tepat. Ia berkomitmen pada perencanaan pusat data yang dibangun berdasarkan prinsip-prinsip bisnis inti, seperti menambah daya saing, mengurangi biaya operasi, melindungi modal, memperluas pasar, dan meningkatkan keuntungan.

Hagan adalah penulis berbagai laporan resmi dan artikel untuk majalah industri serta sering menjadi pembicara di acara industri yang mencakup Tier1, 7x24 Exchange, Data Center Dynamics, AFCOM's, dan CoreNet Global. Sebelum bergabung dengan Lee Technologies, Hagan menduduki posisi senior manajemen dan penjualan di Liebert, Hitachi, SunGard, dan Danaher Corporation. Dia memiliki gelar BS dalam teknik manufaktur dari Miami University di Oxford, Ohio.

John Lusky adalah Direktur Electrical Engineering untuk Divisi Design/Build dari Service Group di Lee Technologies. Tanggung jawab beliau saat ini mencakup prakiraan dan desain sistem daya listrik penting terkait lingkungan pusat data.

Dengan lebih dari 14 tahun pengalaman dalam bidang desain, konstruksi, integrasi, dan pemasangan kontrol fasilitas industri dan sistem daya listrik penting, John terus mengambil risiko untuk berkembang di bidang teknik. Latar belakangnya yang sangat luas dalam kontrol proses dan otomatisasi industri telah memberinya pemahaman mendalam tentang berbagai sistem kontrol. Ia juga berwawasan tentang interaksi yang ada dalam sistem dengan redundansi tinggi yang mencakup berbagai bidang dalam satu lingkungan kritis. John telah mengembangkan sejumlah solusi yang kuat dan hemat biaya yang memungkinkan sistem untuk diperluas dalam modul seiring meningkatnya beban.

Pemahaman John yang kompleks tentang konstruksi dan kegiatan pemeliharaan dalam lingkungan pusat data ini mengurangi masalah selama konstruksi dan memudahkan kegiatan pemeliharaan di masa depan. John bekerja langsung dengan pelanggan untuk menentukan kebutuhan spesifik mereka tanpa mencoba menyesuaikan kebutuhan tersebut dengan desain yang ada. Selain itu, ia secara rutin bekerja dengan pelanggan untuk membantu mereka memahami biaya total model kepemilikan, pemilihan lokasi, dan inisiatif PUE/LEED.

Tuan Hoang, P.E. adalah Managing Engineer di Lee Technologies, yang memimpin tim desain dan teknik perusahaan dalam upaya mengembangkan solusi untuk pusat data. Tanggung jawabnya mencakup prakiraan dan desain berbagai sistem HVAC yang penting, termasuk sistem AC, pendingin, menara, dan pelembapan kelas komputer. Sebelum bergabung dengan Lee Technologies pada tahun 2005, Tuan merancang sistem pendingin dan ventilasi vital untuk kapal induk Angkatan Laut AS bersama Northrop Grumman dan perusahaan MEP.

Dengan 10 tahun pengalaman dalam sistem pendingin yang kritis, Tuan membawa beragam pendekatan terhadap desain sistem yang kritis bagi industri pusat data. Pengalamannya meliputi penilaian fasilitas, perhitungan prakiraan pertumbuhan, dan solusi untuk kelancaran transisi tahap-tahap pembangunan.

Scott Walsh P.E., LEED A.P. adalah teknisi profesional terakreditasi LED untuk Divisi Design/Build dari Service Group di Lee Technologies. Tanggung jawab Scott saat ini mencakup penyelidikan dan verifikasi lapangan; pemilihan dan perincian peralatan; penghitungan beban; verifikasi dokumen desain untuk kepatuhan etika; merancang draf; pembuatan dokumen konstruksi kerja; dan koordinasi lapangan.

Dengan lebih dari 7 tahun pengalaman dalam industri pusat data, keahlian Scott mencakup desain sistem mekanik, analisis persyaratan, perencanaan proyek LED, perencanaan proyek strategis, pengembangan teknisi, dan manajemen proyek pusat data. Scott memiliki pengalaman khusus dalam menggunakan PUE untuk mengembangkan desain berbagai proyek pusat data LED.