V člověku by mělo být všechno dokonalé a v moderním datovém centru by všechno mělo fungovat jako švýcarské hodinky. Žádná součást složité architektury inženýrských systémů datového centra nesmí zůstat bez pozornosti provozní služby. Těmito úvahami jsme se řídili na platformě Linxdatacenter v Petrohradě, když jsme se připravovali na certifikaci Uptime Management & Operations v roce 2018 a uváděli všechny systémy datového centra do souladu s nejlepšími světovými standardy.
Dnes vám povím, jak a proč jsme zavedli systém dálkového sledování tlaku a „podpory“ vzduchu v serverovnách. Připomínám, že během přípravy na audit Uptime Institute bylo jedním z řešených úkolů zajistit čistotu. Náš tým pracoval na dvou směrech: úklid (dříve o tom kolega již hovořil) a kontrola tlaku v serverových místnostech. Mně, jako hlavnímu inženýrovi společnosti, byla právě přidělena ta druhá. o tom, jak jsme bojovali s prachem v serverovnách) a kontrola tlaku v serverových místnostech. Mně, jako hlavnímu inženýrovi společnosti, bylo svěřeno právě to druhé.
O čem je řeč
V každé serverovně je systém vzdušné výměny. Je velmi jednoduchý: jedna ventilační jednotka pracuje na přívodu vzduchu dovnitř, druhá — na jeho odvodu ven. Oba motory jsou řízeny frekvenčními regulátory, což znamená, že lze měnit frekvenci jejich otáčení a tím regulovat objemy dodávaného/odstraňovaného vzduchu.
Tato soustava má dva úkoly:
- Zajistit požadovanou výměnu vzduchu pro komfortní pobyt lidí v serverovně (počet lidí se určuje na základě specifikace místnosti),
- Zajistit přetlak vzduchu v serverovně, aby se nedostávaly do místnosti částice prachu otevřenými dveřmi a udržovala se potřebná čistota.
Přítoková ventilační jednotka by měla dodávat do serverovny více vzduchu, než je odváděno. Tím se zajišťuje přetlak v serverovně vůči sousedním místnostem — takzvaná „podpora“ vzduchu. Při takovém systému vzduch vstupuje do serverovny pouze přes filtry přívodní ventilace a přítok nefiltrovaného vzduchu do serverovny je vyloučen.
Pokud se náhodou všechno děje naopak – odsávací ventilace odstraňuje více vzduchu, než kolik dodává přívodní, – začne nefiltrovaný vzduch proudit do serverovny ze sousedních prostor, což je často příčinou přítomnosti prachu na površích a zařízení.
Žádná kontrola
Na první pohled to vypadá jednoduše. Nicméně v okamžiku zahájení práce na zlepšení kvality úklidu v datovém centru jsme neměli efektivní nástroj pro kontrolu přítomnosti přetlaků. Nastavili jsme frekvenci přívodu vyšší než frekvenci odsávání a poté provedli doladění „od oka“. Dveře do serverovny se otevírají s obtížemi (jako by byly taženy dovnitř) – přetlak je negativní. Pokud je tomu naopak – zavírač si neporadí se zavřením – znamená to, že přetlak je velmi silný. Hledajíce jakýsi poměr mezi těmito dvěma stavy, někde uprostřed jsme se zastavili.
Tento přístup je však nespolehlivý a shledali jsme za nemožné se na něj dále spoléhat.
Proč? Pracovat „od oka“ je nemožné brát v úvahu vliv stavu vzduchových filtrů na výkon přívodní ventilace. Pokud je filtr čistý – uvidíme určité hodnoty odporu a objemu dodávaného vzduchu, pokud je filtr znečištěný, tyto hodnoty se výrazně změní. Z dynamiky otevírání-zavíraní dveří tyto nuance nelze sledovat.
Obvykle se výměna filtru provádí podle standardního mechanického diferenčního manometru, který odpojuje ventilaci v určité fázi znečištění filtru (rozdíl tlaků před a za filtrem nesmí překročit stanovenou hodnotu, odpovídající normě čistoty filtru).
To znamená, že existuje dlouhé období životnosti filtru, během kterého se postupně znečišťuje, zatímco standardní diferenční manometr ventilace ho pokládá za použitelný. Ale výkon ventilace a tedy síla přetlaků se mění v závislosti na stavu filtru.
Standardní diferenční manometr ventilace.
Nakonec jsme dospěli k závěru, že proces nastavení a kontroly přetlaků za takového scénáře je příliš složitý a opět neefektivní pro datové centrum.
Řešení
Za odpovědí na otázku „A co tedy máme dělat?“ jsme se obrátili na nejlepší světové praxe, což podpořila cesta do Stockholmu, kde jsme navštívili místní datová centra.
V jednom z datová centra Našli jsme potřebné řešení – mechanický difmanometr byl nainstalován na vstupu do serverovny a ukazoval rozdíl tlaků „serverovna/korridor“.
Zajímavé je, že švédští kolegové používají difmanometry na vstupech do serveroven a pro monitoring znečištění ventilačního filtru: filtry mění při poklesu podtlaku, nečekají na signál od běžného difmanometru ventilačního systému. Měření manometru vizuálně kontrolují dozorčí během obchůzek.
Po návratu jsme začali hledat podobné zařízení v Rusku. Ukázalo se, že podobné difmanometry se u nás používají v takzvaných „čistých prostorech“, tedy v operačních, laboratořích atd. Kvůli zvláštnímu statusu prostor byly ceny tohoto zařízení astronomické.
Kromě toho jsme potřebovali ne analogový přístroj, ale digitální, ideálně s výstupem 4-20mA, abychom jej mohli připojit k monitorovacímu systému datacentra. To bylo důležité pro nastavení prahových hodnot pro odesílání upozornění a pro sběr a analýzu statistik.
Kdo hledá, ten vždy najde
Měli jsme štěstí – brzy po začátku hledání se nám podařilo najít potřebné zařízení: digitální diferenční manometr s displejem a výstupem pro připojení k BMS za rozpočet kolem 10 000 rublů za kus.
Nainstalovali jsme, nastavili a divíme se jen jedné věci – proč nás to předtím nenapadlo samé a proč toto řešení není standardem v projektech datacenter.
Vypadá to takto:
Elektronický difmanometr na chodbě venku ze serverového sálu, trubka jednoho měřicího kanálu je zavedena do serverového sálu, druhý kanál měří tlak na chodbě.
Takto se zařízení zobrazuje v monitorovacím systému datacentra:
Takto vypadá statistika měření manometru v monitorovacím systému:
Podle GOST R ISO 14644-4-2002 „Čisté prostory a související kontrolované prostředí“, který jsme si vzali jako kriterium, „pro bezproblémové otevírání dveří a vyloučení neplánovaného zpětného proudění vzduchu způsobeného turbulencí, by měl být rozdíl tlaku mezi čistými prostory nebo čistými zónami s různými třídami čistoty obvykle od 5 do 20 Pa“.
Tento rozsah jsme vzali jako normu v datovém centru. Jakmile dojde k odchylce, okamžitě se to zaregistruje v systému, – jak je uvedeno v grafu níže.
Náhlý pokles tlaku na grafu – to je otevřené dveře do serverovny.
Pokud jsou údaje ze senzoru pod nastavenou hodnotou více než 5 minut – znamená to, že je něco s filtrem, došlo k nějaké poruše, zkrátka něco nestandardního. Konkrétně na tomto grafu je příčinou dlouhé otevření dveří při přivážení zařízení do místnosti.
Co jsme získali
Za prvé, novou úroveň kontroly a transparentnosti práce inženýrských systémů datového centra.
Za druhé, kontrola čistoty se stala ještě efektivnější: systém umožňuje předcházet poklesu podpory a včas měnit vzduchové filtry nebo odstraňovat jiné příčiny jeho poklesu.
Za třetí, všechny tyto procesy jsou kontrolovány matematicky přesnými nástroji. Shromažďujeme historii pozorování v dynamice a máme statistiku o reálné době životnosti vzduchových filtrů a všech nestandardních situacích.
Provedený audit Management & Operations a naše nedávná návštěva evropských datových center ukázala, že jsme pionýři v tomto směru nejen v Rusku, ale i v EU – taková řešení se nenacházejí u každého lídra trhu datových center v Evropě.
Samozřejmě, tento systém není klíčový pro práci inženýrských systémů na místě. Nicméně, je to extrémně užitečné doplnění pro provozní službu a skvělá ilustrace souladu našeho datového centra s vysokými standardy. V našem odvětví neexistují maličkosti.
Zdroj: habr.com
