Todo en el ser humano debe ser perfecto, y en un centro de datos moderno, todo debe funcionar como un reloj suizo. Ningún componente de la compleja arquitectura de los sistemas de ingeniería de un centro de datos debe quedar sin atención por parte del servicio de operaciones. Estas consideraciones guiaron nuestro trabajo en Linxdatacenter en San Petersburgo, cuando nos preparábamos para la certificación de Uptime Management & Operations en 2018, poniendo todos los sistemas del centro de datos en conformidad con los mejores estándares mundiales.
Hoy les contaré cómo y por qué implementamos un sistema de control remoto de la presión y "Soporte" de aire en los servidores. Recuerdo que, en el proceso de preparación para la auditoría del Uptime Institute, uno de los problemas a resolver fue el de la limpieza. Nuestro equipo trabajó en dos áreas: limpieza (anteriormente mi colega sobre cómo luchábamos contra el polvo en las salas de servidores) y control de presión en las salas de servidores. A mí, como ingeniero principal de la empresa, se me encargó la segunda. En cualquier sala de servidores hay un sistema de ventilación de intercambio de aire. Su funcionamiento es muy sencillo: una máquina de ventilación se encarga de introducir aire al interior, mientras que otra se ocupa de la extracción hacia el exterior. Ambos motores son controlados por reguladores de frecuencia, es decir, se puede cambiar la frecuencia de sus revoluciones y así ajustar los volúmenes de aire suministrado/eliminado.
De qué se trata
Esta sistema tiene dos objetivos:
Proporcionar el intercambio de aire necesario para la estancia cómoda de las personas en la sala de servidores (la cantidad de personas se determina en función de la especificidad del local),
- Asegurar una presión de aire positiva en la sala de servidores para evitar la entrada de partículas de polvo a través de las puertas abiertas y mantener la limpieza necesaria.
- La máquina de ventilación de entrada debe enviar más aire a la sala de servidores de lo que se extrae. Esto garantiza una presión de aire positiva en la sala de servidores en relación con las habitaciones vecinas, lo que se conoce como "soporte" de aire. Con este sistema, el aire solo ingresa a la sala de servidores a través de filtros de ventilación de entrada, excluyendo la entrada de aire sin filtrar a la sala de servidores.
La máquina de ventilación de entrada debe proporcionar más aire a la sala de servidores que el que se saca por extracción. Así se asegura una presión de aire positiva en la sala de servidores en comparación con las habitaciones vecinas, conocido como "soporte" de aire. Con este sistema, el aire solo llega a la sala de servidores a través de filtros de ventilación de entrada, asegurando que no entre aire sin filtrar.
Si todo sucede al revés – la ventilación de extracción elimina más aire del que la ventilación de entrada proporciona – el aire sin filtrar comienza a entrar al centro de datos desde las habitaciones adyacentes, lo que a menudo causa la acumulación de polvo en las superficies y en el equipo.
Sin control
Parece bastante simple. Sin embargo, al inicio de los trabajos para mejorar la calidad de la limpieza en el centro de datos, no teníamos una herramienta de control efectiva para medir la presión. Establecimos una frecuencia de entrada mayor que la de extracción, y luego ajustábamos 'a ojo'. Las puertas del servidor se abren con dificultad (como si fueran atraídas hacia adentro) – la presión es negativa. Si es al revés – el cierrapuertas no logra cerrar – significa que la presión es muy fuerte. Buscando un equilibrio entre estos dos estados, nos deteníamos en algún punto intermedio.
Sin embargo, este enfoque es poco confiable, y consideramos imposible depender de él en adelante.
¿Por qué? Al trabajar 'a ojo', no se puede tener en cuenta el impacto del estado de los filtros de aire en la potencia de la ventilación de entrada. Si el filtro está limpio – veremos ciertos indicadores de resistencia y volumen de aire suministrado, si el filtro está sucio, estos indicadores difieren notablemente. No se pueden rastrear estas sutilezas a través de la dinámica de apertura-cierre de la puerta.
Normalmente, el cambio de filtro se realiza mediante un manómetro diferencial mecánico estándar, que apaga la ventilación en cierto estado de suciedad del filtro (la diferencia de presión antes y después del filtro no debe superar un cierto valor, correspondiente a la norma de limpieza del filtro).
Por lo tanto, hay un largo período de vida del filtro, mientras se ensucia gradualmente, y el manómetro diferencial estándar de la ventilación lo considera apto para funcionar. Pero la potencia de la ventilación y, por lo tanto, la fuerza de la presión cambian según el estado del filtro.
Manómetro diferencial estándar de la ventilación.
Al final, llegamos a la conclusión de que el proceso de ajuste y control de la presión en este escenario es demasiado complicado y, nuevamente, ineficaz para el centro de datos.
Solución
Para responder a la pregunta '¿Qué debemos hacer?', nos dirigimos a las mejores prácticas mundiales, lo que nos ayudó un viaje a Estocolmo con una excursión a los centros de datos locales.
En uno de de centros de datos Vimos la solución que necesitábamos: un manómetro diferencial mecánico fue instalado en la entrada de la sala de servidores y mostraba la diferencia de presión "sala de servidores/corredor".
Lo interesante es que nuestros colegas suecos utilizan manómetros diferenciales en la entrada de las salas de servidores y para controlar la contaminación de los filtros de ventilación: cambian los filtros cuando disminuye la presión, sin esperar la señal del manómetro diferencial del sistema de ventilación. Las lecturas del manómetro se controlan visualmente por los supervisores en sus rondas.
Al regresar, comenzamos a buscar equipos similares en Rusia. Resultó que se utilizan manómetros diferenciales en lo que llamamos "habitaciones limpias", es decir, en quirófanos, laboratorios, etc. Debido a la naturaleza especial de estas instalaciones, los precios de este equipo resultaron astronómicos.
Además, necesitábamos un dispositivo no analógico, sino digital, preferiblemente con salida 4-20mA, para poder conectarlo al sistema de monitoreo del centro de datos. Esto era importante para establecer los niveles umbrales para el envío de alertas, así como para la recopilación y análisis de estadísticas.
Quien busca, siempre encuentra
Tuvimos suerte: poco después de comenzar la búsqueda, pudimos encontrar el dispositivo necesario: un manómetro diferencial digital con pantalla y salida para conectarse al BMS, con un presupuesto de alrededor de 10,000 rublos por unidad.
Instalamos, configuramos y solo nos sorprende una cosa: por qué antes no se nos ocurrió esto, y por qué esta solución no es estándar en los proyectos de centros de datos.
Así es como se ve:
El manómetro electrónico en el corredor fuera de la sala del servidor, un tubo de un canal de medición se introduce en la sala del servidor, el segundo canal mide la presión en el corredor.
Así se muestra el dispositivo en el sistema de monitoreo del centro de datos:
Así es como se ve la estadística de las lecturas del manómetro en el sistema de monitoreo:
De acuerdo con el GOST R ISO 14644-4-2002 "Habitaciones limpias y ambientes controlados relacionados", que tomamos como referencia, "para permitir la apertura sin obstáculos de las puertas y excluir el flujo de aire no previsto debido a la turbulencia, generalmente, la diferencia de presión entre habitaciones limpias o zonas limpias de diferentes clases de limpieza debe ser de 5 a 20 Pa."
Este rango es el que hemos tomado como norma en el centro de datos. En cuanto se produce una desviación, se registra de inmediato en el sistema, como se muestra en el gráfico a continuación.
La caída abrupta de la presión en el gráfico es una puerta abierta al servidor.
Si las lecturas del sensor están por debajo del umbral durante más de 5 minutos, significa que algo está mal con el filtro, ha ocurrido algún tipo de emergencia, en resumen, algo fuera de lo común. En este gráfico, la causa específica es la apertura prolongada de la puerta para la entrada de equipos en la sala.
Lo que obtuvimos
Primero, un nuevo nivel de control y transparencia en el funcionamiento de los sistemas de ingeniería del centro de datos.
En segundo lugar, el control de la limpieza se ha vuelto aún más efectivo: el sistema permite anticipar la disminución de la presión y cambiar previamente los filtros de aire o solucionar otras causas de su descenso.
En tercer lugar, todos estos procesos se controlan con herramientas matemáticamente precisas. Recopilamos la historia de las observaciones en dinámica y tenemos estadísticas sobre la vida útil real de los filtros de aire y todas las situaciones de emergencia.
La auditoría de Management & Operations y nuestra reciente visita a centros de datos europeos mostraron que somos pioneros en este ámbito no solo en Rusia, sino también en la UE; tales soluciones no se encuentran en todos los líderes del mercado de centros de datos en Europa.
Por supuesto, este sistema no es clave para el funcionamiento de los sistemas de ingeniería de la instalación. Sin embargo, es un complemento extremadamente útil para el servicio de explotación y una excelente ilustración de la conformidad de nuestro centro de datos con altos estándares. En nuestra industria, no hay detalles insignificantes.
Fuente: habr.com
