I mennesker skal alt være smukt, og i et moderne datacenter skal alt fungere som schweizerure. Ingen komponent i den komplekse arkitektur af ingeniørsystemer i datacentret bør betragtes uden hensyntagen fra driftsafdelingen. Det er præcis disse overvejelser, vi har haft i tankerne i Linxdatacenter i Sankt Petersborg, mens vi forberedte os til certificeringen af Uptime Management & Operations i 2018 og gør alle systemer i datacentret i overensstemmelse med de bedste verdensstandarder.
I dag vil jeg forklare, hvordan og hvorfor vi implementerede et system til fjernovervågning af tryk og "støtte" luft i serverrummene. Jeg minder om, at et af de emner, vi havde fokus på, under forberedelsen til Uptime Institute-auditeten, var spørgsmålet om renlighed. Vores team arbejdede på to fronter: rengøring (tidligere skrev min kollega om, hvordan vi bekæmpede støv i serverrum) og kontrol af trykket i serverhallene. Jeg, som hovedingeniør i virksomheden, havde netop fået til opgave at arbejde med det andet.
Hvad handler det om
I ethvert serverrum findes der et system til ventilationsudveksling. Det er meget enkelt opbygget: en ventilator arbejder på at trække luft ind, mens den anden arbejder på at lede luft ud. Begge motorer styres af frekvensregulatorer, hvilket betyder, at man kan ændre frekvensen af deres omdrejninger og derved regulere mængderne af tilført/udledt luft.
Denne systemopgave har to formål:
- At sikre den nødvendige luftudveksling for menneskers komfort i serverrummet (antal mennesker bestemmes ud fra rummets specifikheder),
- At opretholde et overtryk af luft i serverrummet for at forhindre indtræk af støvpartikler gennem åbne døre og sikre den nødvendige renhed.
Indtagsventilatoren skal levere mere luft til serverrummet end hvad der trækkes ud. Dette skaber et overtryk i serverrummet i forhold til de omkringliggende rum — den såkaldte "luftstøtte". Ved et sådant system kommer luft ind i serverrummet kun gennem filtrene af den tilførte ventilation, og indtræk af ufiltreret luft i serverrummet er udelukket.
Hvis alt sker omvendt – hvis udsugningen fjerner mere luft, end tilluften tilføjer – begynder ufiltreret luft at strømme ind i serverrummet fra tilstødende lokaler, hvilket ofte er årsagen til støv på overfladerne og på udstyret.
Ingen kontrol
Det virker enkelt. Men da vi begyndte arbejdet med at forbedre rengøringskvaliteten i datacentret, havde vi ikke et effektivt værktøj til at kontrollere trykket. Vi satte tilførselsfrekvensen højere end udsugningsfrekvensen og justerede derefter "på øjemål". Dørene til serverrummet åbner sig med besvær (som om de bliver trukket ind) – trykket er negativt. Hvis omvendt – hvis dørpufferen ikke kan lukke – så er trykket meget stærkt. Vi fandt en balance mellem disse to tilstande, og et sted derimellem stoppede vi.
Men denne tilgang er usikker, og vi vurderede, at det ikke var muligt at stole på den videre.
Hvorfor? Når man arbejder "på øjemål", er det umuligt at tage hensyn til påvirkningen af luftfilterets tilstand på tilførselsventilationens effektivitet. Hvis filteret er rent – ser vi bestemte modstandsmæssige og lufttilførselsvolumen-målinger, men hvis filteret er tilstoppet, vil disse målinger afvige markant. Disse nuancer kan man ikke spore ved at observere døråbnings- og lukkeprocessen.
Normalt sker filterudskiftningen ved hjælp af et standard mekanisk differentialmanometer, som afbryder ventilationen på et bestemt punkt i filterets tilstopning (trykforskellen før og efter filteret må ikke overstige et bestemt niveau, der svarer til filterets renhedsnorm).
Det viser sig, at der er en lang levetid for filteret, mens det langsomt tilstoppes, og det standard differentialmanometer til ventilation vurderer det stadig som funktionelt. Men ventilationens effektivitet og dermed trykket ændrer sig afhængigt af filterets tilstand.
Standard differentialmanometer til ventilation.
Fortsat kom vi til den konklusion, at processen med at indstille og kontrollere trykket under et sådant scenarie er for kompleks og igen ineffektiv for datacentret.
Løsning
For svar på spørgsmålet "Hvad skal vi gøre?" henvendte vi os til de bedste verdenspraksisser, hvilket blev hjulpet af en rejse til Stockholm med en rundtur i lokale datacentre.
I et af datacentre Vi har fundet den løsning, vi havde brug for – en mekanisk differensmanometer blev installeret ved indgangen til serverrummet og viste trykforskellen "serverrum/korridor".
Interessant nok bruger vores svenske kolleger differensmanometre ved indgangen til serverrum og til overvågning af forureningsniveauet i ventilationsfiltrene: de skifter filtre, når trykket falder, uden at vente på signal fra det indbyggede differensmanometer i ventilationssystemet. Trykmålingerne kontrolleres visuelt af vagterne under deres runder.
Da vi kom tilbage, begyndte vi at lede efter lignende udstyr i Rusland. Det viste sig, at sådanne differensmanometre anvendes hos os i såkaldte "rene værelser", det vil sige i operationsstuer, laboratorier osv. På grund af den særlige status for disse rum var priserne på dette udstyr himmelhøje.
Derudover havde vi brug for et digitalt instrument, ikke et analogt, helst med 4-20mA udgang, så vi kunne tilslutte det til dataovervågningssystemet i datacentret. Dette var vigtigt for at kunne opstille tærskelværdier for at sende alarmer og for at indsamle og analysere statistikker.
Den, der søger, finder altid.
Vi var heldige – kort efter at have startet søgningen lykkedes det at finde det nødvendige instrument: et digitalt differensmanometer med skærm og udgang til tilslutning til BMS med et budget på cirka 10.000 rubler per enhed.
Vi installerede det, indstillede det, og vi undrer os kun over én ting – hvorfor vi ikke havde tænkt på dette tidligere, og hvorfor denne løsning ikke er standard i datacenterprojekter.
Sådan ser det ud:
Det elektroniske differensmanometer i korridoren uden for serverrummet, hvor røret fra én målekanal strækker sig ind i serverrummet, og den anden kanal måler trykket i korridoren.
Sådan ser enheden ud i datacenterets overvågningssystem:
Sådan ser statistik af manometerets målinger ud i overvågningssystemet:
I henhold til GOST R ISO 14644-4-2002 "Rene værelser og relaterede kontrollerede miljøer", som vi har taget som reference, "for uhindret åbning af døre og for at undgå uforudsete modsatrettede luftstrømme på grund af turbulens, bør trykforskellen mellem rene rum eller rene zoner med forskellige renhedsklasser generelt være mellem 5 og 20 Pa."
Vi tager netop dette spænd i betragtning som normen i datacentret. Så snart der sker en afvigelse, registreres det straks i systemet – som vist i grafen nedenfor.
Det pludselige fald i trykket på grafen – det er en åben dør til serverrummet.
Hvis sensorens målinger er under indstillingen i mere end 5 minutter – så er der noget galt med filteret, der er sket en eller anden nødsituation, kort sagt, noget usædvanligt. På denne graf er årsagen langvarig åbning af døren for at bringe udstyr ind i lokalet.
Hvad vi har opnået
For det første, et nyt niveau af kontrol og gennemsigtighed i driften af ingeniørsystemerne i datacentret.
For det andet, kontrol over renligheden er blevet endnu mere effektiv: systemet giver mulighed for at advare om fald i undertrykket og på forhånd skifte luftfiltre eller fjerne andre årsager til dets fald.
For det tredje, alle disse processer overvåges med matematisk præcise værktøjer. Vi samler observationshistorien i dynamik og har statistik om den reelle levetid for luftfiltre og alle nødsituationer.
Den gennemførte revision af Management & Operations og vores nylige besøg i europæiske datacentre viste, at vi er pionerer inden for dette område ikke kun i Rusland, men også i EU – sådanne løsninger findes ikke hos hver markedsleder i datacentervirksomhed i Europa.
Selvfølgelig er dette system ikke centralt for driften af ingeniørsystemerne på stedet. Samtidig er det et ekstremt nyttigt supplement til driftsafdelingen og en fremragende illustration af, at vores datacenter lever op til høje standarder. Der findes ikke småting i vores branche.
Kilde: habr.com
