In einem idealen Menschen sollte alles perfekt sein, und ein moderner Data-Center sollte wie ein Schweizer Uhrwerk funktionieren. Kein Bestandteil einer komplexen Architektur in einem Rechenzentrum sollte der Aufmerksamkeit des Betriebsteams entzogen werden. Diese Überlegungen leiteten uns im Linxdatacenter in St. Petersburg, als wir uns auf die Zertifizierung für Uptime Management & Operations im Jahr 2018 vorbereiteten und alle Systeme des Rechenzentrums gemäß den besten internationalen Standards anpassten.
Heute werde ich erklären, wie und warum wir ein System zur Fernüberwachung von Druck und Luftstütze in unseren Serverräumen eingeführt haben. Ich möchte daran erinnern, dass eine der Aufgaben im Vorfeld des Audits des Uptime Institute die Sauberkeit war. Unser Team arbeitete in zwei Richtungen: Reinigung (wie mein Kollege bereits erwähnte, о том, как мы боролись с пылью в серверных помещениях) и контроль за давлением в серверных залах. Мне, как главному инженеру компании, как раз было поручено второе.
Worum geht es?
In jedem Serverraum gibt es ein System für die allgemeine Belüftung. Es ist sehr einfach aufgebaut: Ein Lüftungsgerät arbeitet mit der Zufuhr von Luft nach innen, das andere mit dem Abführen nach außen. Beide Motoren werden durch Frequenzregler gesteuert – das heißt, die Drehzahl kann angepasst werden, um die Menge an zugeführter oder abgeführter Luft zu regulieren.
Die Aufgaben dieses Systems sind zwei:
- Sicherzustellen, dass der erforderliche Luftaustausch für den komfortablen Aufenthalt von Personen im Serverraum gewährleistet ist (die Anzahl der Personen wird je nach Art des Raumes festgelegt),
- Ein Überdruck an Luft im Serverraum zu gewährleisten, um das Eindringen von Staubpartikeln durch offene Türen zu vermeiden und die notwendige Sauberkeit aufrechtzuerhalten.
Das Zuluftgerät muss mehr Luft in den Serverraum bringen, als durch die Abluft abgeführt wird. Dadurch wird ein Überdruck im Serverraum im Vergleich zu den angrenzenden Räumen geschaffen – der sogenannte "Luftstau". Bei einem solchen System gelangt die Luft nur durch die Filter der Zuluftventilation in den Serverraum, und der Eintritt von ungefilterter Luft ist ausgeschlossen.
Wenn die Abluft mehr Luft abzieht als die Zuluft zuführt, strömt unfiltrierte Luft aus benachbarten Räumen in den Serverraum. Dies ist oft die Ursache für Staub auf Oberflächen und Geräten.
Keine Kontrolle
Es scheint ganz einfach zu sein. Doch zu Beginn der Maßnahmen zur Verbesserung der Reinigungsqualität in unserem Rechenzentrum hatten wir kein effektives Kontrollinstrument für den Überdruck. Wir stellten die Zuluftrate höher ein als die Abluft, und dann nahmen wir die Feineinstellung "nach Augenmaß" vor. Die Türen zum Serverraum öffnen sich nur schwer (als würden sie nach innen gezogen) – der Überdruck ist negativ. Umgekehrt, wenn der Türschließer nicht mit dem Schließen zurechtkommt, bedeutet das, dass der Überdruck sehr stark ist. Irgendwo in der Mitte, beim Finden eines Gleichgewichts zwischen diesen beiden Zuständen, hielten wir an.
Dieser Ansatz ist jedoch unzuverlässig, und wir hielten es für unmöglich, weiterhin darauf zu vertrauen.
Warum? Es ist schwierig, mit bloßem Augenmaß zu arbeiten und den Einfluss des Zustands der Luftfilter auf die Leistung der Zuluftventilation zu berücksichtigen. Ist der Filter sauber, sehen wir bestimmte Widerstands- und Luftmengenwerte; ist der Filter jedoch verstopft, weichen diese Werte erheblich ab. Die Dynamik des Türöffnens und -schließens lässt sich nicht dafür nutzen.
In der Regel erfolgt der Austausch des Filters über ein herkömmliches mechanisches Differenzdruckmanometer, das die Ventilation bei einem bestimmten Verschmutzungsgrad des Filters abschaltet (der Druckunterschied vor und nach dem Filter darf einen bestimmten, normgerechten Wert nicht überschreiten).
Es ergibt sich, dass es einen langen Lebenszyklus des Filters gibt, während er sich allmählich zusetzt, während das Standarddifferenzdruckmanometer der Ventilation ihn für betriebsfähig hält. Doch die Leistung der Ventilation und damit die Förderkraft ändern sich je nach Zustand des Filters.
Das Standard-Differenzdruckmanometer der Ventilation.
Letztlich sind wir zu dem Schluss gekommen, dass die Anpassung und Überwachung der Förderkraft in diesem Szenario zu kompliziert und wiederum ineffektiv für das Rechenzentrum ist.
Lösung
Um die Frage „Was sollen wir tun?“ zu beantworten, haben wir uns auf die besten weltweiten Praktiken gestützt, was uns eine Reise nach Stockholm mit Besuchen in lokalen Rechenzentren ermöglichte.
In einem der von Rechenzentren haben wir die Lösung gefunden, die wir benötigten – ein mechanischer Differenzmanometer war am Eingang zum Serverraum installiert und zeigte den Druckunterschied „Serverraum/Korridor“ an.
Interessanterweise verwenden unsere schwedischen Kollegen Differenzmanometer am Eingang zu Serverräumen zur Kontrolle der Verschmutzung von Lüftungsfiltern: Sie wechseln die Filter, wenn der Unterdruck abnimmt, ohne auf das Signal des regulären Manometers des Lüftungssystems zu warten. Die Werte des Manometers werden von den Mitarbeitern während der Rundgänge visuell kontrolliert.
Nach unserer Rückkehr haben wir nach ähnlichem Equipment in Russland gesucht. Es stellte sich heraus, dass solche Differenzmanometer bei uns in sogenannten „Reinräumen“ verwendet werden, also in Operationssälen, Labors usw. Aufgrund des besonderen Status dieser Räume waren die Preise für dieses Equipment astronomisch.
Außerdem benötigten wir kein analoges Gerät, sondern ein digitales, idealerweise mit einem 4-20 mA Ausgang, um es an das Monitoring-System des Rechenzentrums anzuschließen. Das war wichtig, um Schwellenwerte für Benachrichtigungen festzulegen und um Daten zu sammeln und zu analysieren.
Wer sucht, der findet immer.
Wir hatten Glück – kurz nach Beginn der Suche konnten wir das benötigte Gerät finden: einen digitalen Differenzmanometer mit Display und Anschlussmöglichkeit für das BMS zu einem Budget von etwa 10.000 Rubel pro Stück.
Wir haben es installiert und konfiguriert und wundern uns nur über eine Sache – warum wir nicht selbst früher darauf gekommen sind und warum diese Lösung nicht als Standard in Rechenzentrumsprojekten angesehen wird.
So sieht es aus:
Der elektronische Differenzmanometer im Flur außerhalb des Serverraums, der Schlauch eines Messkanals führt in den Serverraum, der zweite Kanal misst den Druck im Flur.
So wird das Gerät im Monitoring-System des Rechenzentrums angezeigt:
So sieht die Statistik der Messwerte des Manometers im Monitoring-System aus:
Laut GOST R ISO 14644-4-2002 „Reinräume und damit verbundene kontrollierte Umgebungen“, das wir als Maßstab genommen haben, sollte „zum ungehinderten Öffnen von Türen und zur Vermeidung unvorhergesehener Luftströmungen aufgrund von Turbulenzen der Druckunterschied zwischen Reinräumen oder reinen Zonen mit unterschiedlichen Reinheitsklassen in der Regel zwischen 5 und 20 Pa liegen.
Genau dieser Bereich wurde von uns als Norm im Rechenzentrum festgelegt. Sobald eine Abweichung auftritt, wird dies sofort im System registriert – wie in der Grafik unten dargestellt.
Der plötzliche Druckabfall in der Grafik ist die offene Tür zum Serverraum.
Wenn die Anzeigewerte des Sensors mehr als 5 Minuten unter dem festgelegten Wert liegen, deutet dies auf ein Problem mit dem Filter hin, es ist eine Art Notfall passiert, kurz gesagt, etwas Außergewöhnliches. In dieser Grafik ist die Ursache das längere Öffnen der Tür zur Einbringung von Equipment in den Raum.
Was wir erhalten haben
Erstens, eine neue Ebene der Kontrolle und Transparenz in der Funktionsweise der ingenieursmäßigen Systeme des Rechenzentrums.
, versucht der MLFQ, die Überwachung der Sauberkeit ist noch effektiver geworden: Das System ermöglicht es, einen Rückgang des Drucks frühzeitig zu erkennen und Luftfilter im Voraus zu wechseln oder andere Ursachen dafür zu beseitigen.
Drittens, all diese Prozesse werden mit mathematisch präzisen Werkzeugen überwacht. Wir sammeln die Beobachtungsgeschichte dynamisch und verfügen über Statistiken zur realen Lebensdauer der Luftfilter und aller außergewöhnlichen Situationen.
Das durchgeführte Audit der Management- und Betriebsabläufe sowie unser kürzlicher Besuch in den europäischen Rechenzentren hat gezeigt, dass wir Pioniere in diesem Bereich sind, nicht nur in Russland, sondern auch in der EU – solche Lösungen sind längst nicht bei jedem Marktführer der Rechenzentrumsbranche in Europa anzutreffen.
Natürlich ist dieses System nicht entscheidend für den Betrieb der Ingenieursysteme auf dem Gelände. Gleichzeitig ist es ein äußerst nützliches Ergänzung für den Betrieb und eine hervorragende Illustration der Einhaltung hoher Standards in unserem Rechenzentrum. In unserer Branche gibt es keine Kleinigkeiten.
Quelle: habr.com
