يجب أن يكون كل شيء في الشخص مثاليا، وفي مركز البيانات الحديث، يجب أن يعمل كل شيء مثل الساعة السويسرية. لا ينبغي ترك أي عنصر من عناصر البنية المعقدة لأنظمة هندسة مراكز البيانات دون اهتمام فريق العمليات. كانت هذه الاعتبارات هي التي وجهتنا إلى موقع Linxdatacenter في سانت بطرسبرغ، للتحضير للحصول على شهادة Uptime Management & Operations في عام 2018 وجعل جميع أنظمة مراكز البيانات متوافقة مع أفضل المعايير العالمية.
سأخبرك اليوم كيف ولماذا قمنا بتنفيذ نظام للتحكم عن بعد في الضغط و"ضغط" الهواء في غرف الخادم. اسمحوا لي أن أذكركم أنه في عملية التحضير لتدقيق معهد Uptime Institute، كانت إحدى المهام التي يتعين حلها هي مسألة النظافة. عمل فريقنا في اتجاهين: التنظيف (زميلي سابقًا حول كيفية مكافحة الغبار في غرف السيرفرات) ومراقبة الضغط في غرف السيرفرات. باعتباري كبير المهندسين في الشركة، تم تكليفي بالمهمة الثانية.
عن ماذا يتكلم
تحتوي أي غرفة خادم على نظام تهوية عام. هيكلها بسيط للغاية: آلة تهوية واحدة تعمل على إدخال الهواء، والثانية تعمل على إخراجه. يتم التحكم في كلا المحركين بواسطة منظمات التردد، أي أنه يمكنك تغيير سرعتهما وبالتالي تنظيم حجم الهواء المزود/المزال.
يقوم هذا النظام بمهمتين:
- توفير تبادل الهواء المطلوب لإقامة مريحة للأشخاص في غرفة الخادم (يتم تحديد عدد الأشخاص بناءً على تفاصيل الغرفة)،
- توفير ضغط هواء زائد في غرفة الخادم حتى لا تدخل ذرات الغبار إلى الغرفة من خلال الأبواب المفتوحة والحفاظ على النظافة اللازمة.
يجب أن تقوم آلة تهوية الإمداد بتزويد غرفة الخادم بكمية من الهواء أكبر مما تتم إزالته بواسطة الغطاء. وهذا يضمن الضغط الزائد في غرفة الخادم مقارنة بالغرف المجاورة - ما يسمى بـ "ضغط" الهواء. مع مثل هذا النظام، يدخل الهواء إلى غرفة الخادم فقط من خلال مرشحات تهوية الإمداد، ويتم استبعاد دخول الهواء غير المفلتر إلى غرفة الخادم.
إذا حدث كل شيء فجأة في الاتجاه المعاكس - تزيل تهوية العادم هواءًا أكثر من تهوية الإمداد - يبدأ الهواء غير المفلتر في دخول غرفة الخادم من الغرف المجاورة، مما يؤدي غالبًا إلى ظهور الغبار على الأسطح والمعدات.
لا تحكم
يبدو أن كل شيء بسيط. ومع ذلك، في وقت بدء العمل على تحسين جودة التنظيف في مركز البيانات، لم يكن لدينا أداة فعالة لرصد وجود المياه الراكدة. قمنا بضبط تردد التغذية أعلى من تردد العادم، ثم قمنا بإجراء تعديلات إضافية "بالعين". تفتح أبواب غرفة الخادم بصعوبة (كما لو أنها تُسحب إلى الداخل) - الضغط سلبي. على العكس من ذلك، إذا لم يتمكن الأقرب من التعامل مع الإغلاق، فإن الضغط الخلفي قوي للغاية. وشعورًا بوجود توازن معين بين هاتين الحالتين، توقفنا في مكان ما في المنتصف.
ومع ذلك، فإن هذا النهج غير موثوق به ووجدنا أنه من المستحيل الاعتماد عليه أكثر من ذلك.
لماذا؟ عند العمل "بالعين"، من المستحيل مراعاة تأثير حالة مرشحات الهواء على قوة تهوية الإمداد. إذا كان الفلتر نظيفًا، فسنرى مؤشرات معينة لمقاومة وحجم الهواء المزود، أما إذا كان الفلتر متسخًا فستختلف هذه المؤشرات بشكل ملحوظ. لا يمكن تتبع هذه الفروق الدقيقة من خلال ديناميكيات فتح وإغلاق الباب.
عادة، يتم استبدال الفلتر باستخدام مقياس الضغط التفاضلي الميكانيكي القياسي، والذي يقوم بإيقاف التهوية عند مرحلة معينة من تلوث الفلتر (يجب ألا يتجاوز فرق الضغط قبل الفلتر وبعده قيمة معينة تتوافق مع معيار نظافة الفلتر).
وتبين أن هناك فترة طويلة من عمر الفلتر بينما يصبح متسخًا تدريجيًا، ويعتبر مقياس ضغط التهوية التفاضلي القياسي مناسبًا للتشغيل. لكن قوة التهوية وبالتالي قوة الضغط تتغير حسب حالة الفلتر.
مقياس الضغط التفاضلي القياسي للتهوية.
ونتيجة لذلك، توصلنا إلى استنتاج مفاده أن عملية إعداد المياه الراكدة والتحكم فيها في مثل هذا السيناريو معقدة للغاية، ومرة أخرى، غير فعالة بالنسبة لمركز البيانات.
حل
للحصول على إجابة على السؤال "ماذا يجب أن نفعل؟" لقد لجأنا إلى أفضل الممارسات العالمية، وقد ساعدنا ذلك في رحلة إلى ستوكهولم مع جولة في مراكز البيانات المحلية.
في أحد مراكز البيانات، رأينا الحل الذي نحتاجه - تم تركيب مقياس الضغط التفاضلي الميكانيكي عند مدخل غرفة الخادم وأظهر فرق الضغط في "غرفة الخادم/الممر".
ومن المثير للاهتمام أن الزملاء السويديين يستخدمون مقاييس الضغط التفاضلي عند مدخل غرف الخوادم ولرصد تلوث مرشح التهوية: حيث يقومون بتغيير المرشحات عندما ينخفض الضغط، دون انتظار إشارة من مقياس الضغط التفاضلي القياسي لنظام التهوية. تتم مراقبة قراءات مقياس الضغط بصريًا بواسطة المناوبين أثناء الجولات.
عندما عدنا، بدأنا في البحث عن معدات مماثلة في روسيا. اتضح أن مقاييس الضغط التفاضلي المماثلة تُستخدم في ما يسمى بـ "الغرف النظيفة"، أي في غرف العمليات والمختبرات وما إلى ذلك. نظرًا للوضع الخاص للمباني، فقد تبين أن أسعار هذه المعدات باهظة.
بالإضافة إلى ذلك، لم نكن بحاجة إلى جهاز تناظري، بل إلى جهاز رقمي، ويفضل أن يكون بمخرج 4-20 مللي أمبير، حتى نتمكن من توصيله بنظام مراقبة مركز البيانات. وكان هذا مهمًا لتحديد الحدود القصوى لإرسال التنبيهات، ولجمع الإحصائيات وتحليلها.
من يسعى سيجد دائما
كنا محظوظين - بعد وقت قصير من بدء البحث، تمكنا من العثور على الجهاز الضروري: مقياس الضغط التفاضلي الرقمي بشاشة ومخرج للاتصال بنظام إدارة المباني بميزانية تبلغ حوالي 10 روبل لكل وحدة.
لقد قمنا بتثبيت وتكوين وتفاجأنا بشيء واحد فقط - لماذا لم نفكر في هذا بأنفسنا من قبل، ولماذا هذا الحل ليس قياسيًا في مشاريع مراكز البيانات.
تبدو هكذا:
مقياس الضغط التفاضلي الإلكتروني في الممر خارج غرفة الخادم، يتم إحضار أنبوب قناة قياس واحدة إلى غرفة الخادم، والقناة الثانية تقيس الضغط في الممر.
وهذه هي الطريقة التي يتم بها عرض الجهاز في نظام مراقبة مركز البيانات:
وهذا ما تبدو عليه إحصائيات قراءات مقياس الضغط في نظام المراقبة:
وفقًا لـ GOST R ISO 14644-4-2002 "الغرف النظيفة والبيئات الخاضعة للرقابة المرتبطة بها"، والتي اتخذناها كدليل، "للفتح السلس للأبواب والقضاء على تدفق الهواء غير المقصود بسبب الاضطرابات، كقاعدة عامة، يجب أن يكون فرق الضغط بين الغرف النظيفة أو المناطق النظيفة ذات فئات النظافة المختلفة من 5 إلى 20 باسكال.
هذا هو النطاق الذي اتخذناه كقاعدة في مركز البيانات. وبمجرد حدوث الانحراف، يتم تسجيله على الفور في النظام - كما هو موضح في الرسم البياني أدناه.
يعد الانخفاض الحاد في الضغط على الرسم البياني بمثابة باب مفتوح لغرفة الخادم.
إذا كانت قراءات المستشعر أقل من النقطة المحددة لأكثر من 5 دقائق، فهذا يعني وجود خطأ ما في الفلتر، أو وقوع حادث ما، باختصار، شيء غير طبيعي. في هذا الرسم البياني على وجه التحديد، السبب هو فتح الباب لفترة طويلة لإدخال المعدات إلى الغرفة.
ما حصلنا عليه
أولامستوى جديد من التحكم والشفافية للأنظمة الهندسية لمراكز البيانات.
ثانياأصبح التحكم في النظافة أكثر فعالية: يتيح لك النظام منع انخفاض الضغط وتغيير مرشحات الهواء مسبقًا أو إزالة الأسباب الأخرى لانخفاضه.
ثالثايتم التحكم في كل هذه العمليات بواسطة أدوات دقيقة رياضيا. نقوم بجمع سجل من الملاحظات على مر الزمن ولدينا إحصائيات حول العمر التشغيلي الفعلي لمرشحات الهواء وجميع حالات الطوارئ.
أظهر التدقيق المكتمل للإدارة والعمليات وزيارتنا الأخيرة لمراكز البيانات الأوروبية أننا رواد في هذا الاتجاه ليس فقط في روسيا، ولكن أيضًا في الاتحاد الأوروبي - لا توجد مثل هذه الحلول في كل شركة رائدة في سوق مراكز البيانات في أوروبا.
وبطبيعة الحال، فإن هذا النظام ليس مفتاحا لتشغيل الأنظمة الهندسية للموقع. وفي الوقت نفسه، تعد هذه إضافة مفيدة للغاية لفريق العمليات وتوضيحًا ممتازًا للمعايير العالية لمركز البيانات لدينا. لا توجد أشياء صغيرة في صناعتنا.
المصدر: www.habr.com