Häufig stehen Unternehmen vor der Herausforderung, neue, leistungsstärkere Hardware in bereits bestehenden Räumlichkeiten zu installieren. Manchmal ist es nicht einfach, diese Aufgabe zu bewältigen, aber es gibt eine Reihe von standardisierten Ansätzen, die dabei helfen können. Darüber werden wir heute am Beispiel des Rechenzentrums Mediatek sprechen.
Das Unternehmen MediaTek, ein weltweit bekannter Hersteller von Mikroelektronik, hat beschlossen, ein neues Rechenzentrum in seinem Hauptsitz zu errichten. Wie üblich musste das Projekt in kürzester Zeit realisiert werden, und die neue Lösung sollte mit der gesamten bestehenden Hardware kompatibel sein. Zudem mussten die Stromversorgung und die Kühlung von Anfang an an die Gegebenheiten des Gebäudes angepasst werden, in dem das neue Rechenzentrum starten sollte.
Der CIO des Unternehmens stellte eine Anfrage zu Technologien für die Automatisierung und Überwachung des Rechenzentrums, und die Implementierung energieeffizienter Lösungen im Bereich Kühlung und Energieversorgung fand Zustimmung beim Auftraggeber. So wurde ein zusätzliches Budget für diese Technologien bereitgestellt, was die Schaffung eines wirklich leistungsstarken Rechenzentrums unter den gegebenen Bedingungen ermöglichte.
Hohe Last
Bevor wir mit dem Projekt beginnen, sollten die Spezifika der zu installierenden Hardware gründlich untersucht werden – und diese war tatsächlich leistungsstark. Im neuen Rechenzentrum sollten 80 Racks installiert werden, wobei einige eine Last von 25 kW vorsehen.
Es wurde eine Lastverteilungssimulation und eine Analyse möglicher Kühlsysteme durchgeführt, woraufhin entschieden wurde, das Rechenzentrum in funktionale Zonen zu unterteilen. Der Bereich mit hoher Last, in dem die leistungsstärkste Hardware untergebracht wird, wurde abgetrennt, und für die Kühlung und Stromversorgung sollten die leistungsstärksten und technologisch fortschrittlichsten Systeme, einschließlich der Rack-Klimaanlagen RowCool, installiert werden.
Der Bereich mit mittlerer Dichte, in dem hauptsächlich Netzwerk-Switching-Ausrüstung, Speichersysteme und Hilfsserver untergebracht sind, wurde ebenfalls separat angelegt. Aufgrund der geringeren Energieabgabe der Racks konnte hier ein längerer 'heißer Korridor' geschaffen werden, was bedeutet, dass der nutzbare Raum gespart werden konnte.
Wir haben eine Luftstromsimulation durchgeführt und die zulässigen Temperaturparameter für beide Bereiche bewertet, die Leistung der Ausrüstung sowie die zulässigen Größen der Gänge berechnet und die Parameter für die Anordnung der Geräte in den Racks festgelegt.
Die Simulation des Luftstroms half dabei, optimale Punkte für die Platzierung der RowCool-Innenklimaanlagen zu finden, sodass die Kombination aus aktiver Kühlung und dem System zur Trennung von heißen und kalten Gängen maximale Effizienz erzielte.
Modulare Lasttrennungssysteme wurden für beide Bereiche entworfen und installiert. Infolgedessen erhielt der Bereich mit hoher Last kürzere Gänge und eine größere Anzahl an RowCool-Klimaanlagen als der Bereich mit mittlerer Last.
Die Rack-Klimaanlagen wurden über Wassergekühlte Chiller angeschlossen. Um die Sicherheit eines solchen Systems zu gewährleisten, wurden im Rechenzentrum Dutzende von Sensoren installiert und Bereiche zur Erkennung möglicher Flüssigkeitslecks festgelegt. Im Falle von auch nur einem Tropfen Wasser gibt das System sofort eine Benachrichtigung aus und hilft, die Situation zu beheben.
Darüber hinaus sind die RowCool-Klimaanlagen, die sich in der Hochlastzone befinden, in Gruppen verbunden, und zwischen ihnen wurde eine autonome Wechselwirkung eingestellt. Dies wurde so eingerichtet, dass, falls eine Klimaanlage ausfällt, die anderen ihre Leistung steigern können, um ausreichende Kühlung unter Berücksichtigung des Betriebs des 'kalten Flurs' zu gewährleisten, während die Klimaanlage repariert oder ersetzt wird. Dazu sind die Reihenklimaanlagen auch nach dem N+1-Schema installiert.
USV und Stromverteilung
Basierend auf bewährten Praktiken haben wir Ersatzakkus sowie USV-Systeme in einem separaten Bereich platziert, damit sich die Luftströme nicht vermischen und die Kühlsysteme keine Leistung bei den Lasten verlieren, die kein zusätzliches Kühlen benötigen.
Da die Gesamtnennleistung des gesamten Rechenzentrums über 1500 kW beträgt, musste die Stromversorgungsinfrastruktur und der UPS-Bereich mit besonderer Sorgfalt geplant werden. Modulare USVs wurden mit einer N+1-Redundanz installiert, und für jedes Rack wurde eine Ringstromversorgung eingerichtet – das bedeutet mindestens zwei Stromkabel. Im Überwachungssystem wurden gleichzeitig der Energieverbrauch, die Spannung und der Strom überwacht, um sofortige Abweichungen zu erkennen.
In der stark belasteten Zone wurden die Stromverteilungsschränke (PDU) von den Rückseiten der Delta-Racks installiert, und zusätzlich wurden oben Module mit 60 A verteilt.
In der Zone mit mittlerer Last konnten Verteilungsschränke installiert werden, die über den Racks angebracht sind. Diese Herangehensweise ermöglichte es, Kosten zu sparen, ohne die Qualität zu beeinträchtigen.
Management und DCIM
Im neuen Rechenzentrum wurden Systeme zur Verwaltung des Gerätebetriebs implementiert. So kann über das DCIM-System InfraSuite die gesamte Hardware und deren Standort im Rechenzentrum sowie alle Stromversorgungsparameter für jedes einzelne Rack nachverfolgt werden.
In jedem Rack wurde auch ein EnviroProbe-Sensor installiert, dessen Daten an den EnviroStation-Konzentratoren für jede Reihe gesammelt und an den zentralen Managementserver übertragen werden. Dadurch können die Rechenzentrumsdispatcher die Lufttemperatur- und Feuchtigkeitsparameter in jedem Rack ständig überwachen.
Neben der Überwachung der Stromversorgung ermöglicht das InfraSuite-System auch die Planung der Belegung des Rechenzentrums, da Daten zur Anzahl und Leistung der installierten Geräte in das System eingegeben wurden. Ingenieure können die Installation planen neuer Server oder von Kommunikationssystemen, während sie gleichzeitig die Stromversorgung über intelligente PDU-Schränke umverteilen.
Fazit
Die Praxis des Aufbaus eines Rechenzentrums für MediaTek war interessant, da wir viele hochleistungsfähige Lasten auf relativ kleiner Fläche unterbringen mussten. Anstatt diese im gesamten Raum zu verteilen, war es effizienter, die Hochleistungsserver in eine separate Zone zu konzentrieren und dort leistungsfähigere und technologisch fortschrittlichere Kühlung zu schaffen.
Das integrierte Kontroll- und Managementsystem ermöglicht eine ständige Überwachung des Energieverbrauchs leistungsstarker Server, während redundante Kühl- und Energieversorgungskomponenten Ausfallzeiten selbst im Falle eines Geräteversagens vermeiden. Genau solche Rechenzentren sollten für die geschäftskritischen Prozesse moderner Unternehmen gebaut werden.
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Ja, auch wir verwenden N+1 Klimaanlagen.
Wir haben ebenfalls N+1 USV.
Wir haben sogar noch mehr reserviert.
Nein, wir nutzen keine Redundanz.
Es haben 9 Nutzer abgestimmt. 6 Nutzer haben sich enthalten.
Quelle: habr.com
