Chez l'homme, tout doit être parfaitement organisé, et dans un centre de données moderne, tout doit fonctionner comme une horloge suisse. Aucun composant de l'architecture complexe des systèmes d'ingénierie d'un centre de données ne doit être négligé par les services d'exploitation. C'est avec ces considérations que nous avons travaillé sur le site de Linxdatacenter à Saint-Pétersbourg, en vue de la certification Uptime Management & Operations en 2018, alignant tous les systèmes du centre de données sur les meilleures normes mondiales.
Aujourd'hui, je vais vous expliquer comment et pourquoi nous avons mis en place un système de contrôle à distance de la pression et de la « surpression » d'air dans les salles de serveurs. Je vous rappelle qu’au cours de la préparation à l’audit de l’Uptime Institute, l’une des tâches à résoudre était la question de la propreté. Notre équipe a travaillé sur deux fronts : le nettoyage (mon collègue a déjà parlé de la manière dont nous avons combattu la poussière dans les salles de serveurs) et le contrôle de la pression dans les salles de serveurs. En tant qu'ingénieur en chef de l'entreprise, j'étais chargé de ce deuxième aspect. Dans toute salle de serveurs, il y a un système de ventilation par échange d'air. Son fonctionnement est très simple : une machine de ventilation aspire l'air à l'intérieur, tandis qu'une autre l'évacue vers l'extérieur. Les deux moteurs sont contrôlés par des régulateurs de fréquence, ce qui signifie que l'on peut modifier la fréquence de rotation afin de réguler les volumes d'air introduits/éliminés.
De quoi s'agit-il
Cette système a deux objectifs :
Assurer un échange d'air adéquat pour garantir le confort des personnes dans la salle des serveurs (le nombre de personnes est défini en fonction des spécificités de la pièce),
- Fournir une pression d'air suffisante dans la salle des serveurs, afin de ne pas aspirer les particules de poussière à travers les portes ouvertes et de maintenir la propreté requise.
- La machine de ventilation doit introduire plus d'air dans la salle des serveurs que ce qui est extrait par l'évacuation. Cela garantit une pression d'air positive dans la salle des serveurs par rapport aux pièces adjacentes – ce qu'on appelle une « surpression » d'air. Avec ce système, l'air pénètre dans la salle des serveurs uniquement à travers les filtres de ventilation et l'admission d'air non filtré est exclue.
La machine de soufflage doit donc fournir davantage d'air dans la salle des serveurs que ce qui en est évacué. Cela crée une pression d'air positive dans la salle des serveurs par rapport aux autres pièces, ce qui est connu sous le nom de « surpression » d'air. Grâce à ce système, l'air pénètre dans la salle des serveurs uniquement à travers les filtres de l'admission de ventilation, empêchant l'entrée d'air non filtré.
Si, par un malheureux hasard, l'extraction d'air évacue plus d'air qu'elle n'en apporte, alors l'air non filtré commence à entrer dans la salle des serveurs depuis les pièces adjacentes, ce qui est souvent la cause de la présence de poussière sur les surfaces et sur l'équipement.
Aucun contrôle
Tout cela semble simple. Cependant, au moment du début des travaux d'amélioration de la qualité du nettoyage dans le centre de données, nous n'avions pas d'outil efficace pour contrôler la pression d'air. Nous avons réglé le débit d'apport d'air à un niveau supérieur à celui de l'extraction, puis avons effectué un ajustement « à l'œil ». Les portes de la salle des serveurs s'ouvrent avec difficulté (comme si elles étaient aspirées vers l'intérieur) – la pression est négative. Si c'est l'inverse – si le ferme-porte n'arrive pas à les refermer – cela signifie que la pression est très forte. En cherchant un certain équilibre entre ces deux états, c'est quelque part au milieu que nous nous sommes arrêtés.
Cependant, cette approche est peu fiable, et nous avons jugé qu'il était impossible de continuer à compter dessus.
Pourquoi ? En travaillant « à l'œil », il est impossible de tenir compte de l'influence de l'état des filtres à air sur la puissance de la ventilation d'apport. Si le filtre est propre, nous observerons certains indicateurs de résistance et de volume d'air apporté, mais si le filtre est encrassé, ces valeurs seront nettement différentes. Avec la dynamique d'ouverture et de fermeture de la porte, ces nuances ne peuvent pas être suivies.
En général, le remplacement du filtre se fait à l'aide d'un manomètre différentiel mécanique standard qui désactive la ventilation à un certain stade de salissure du filtre (la différence de pression avant et après le filtre ne doit pas dépasser un certain seuil, correspondant à la norme de propreté du filtre).
Il en résulte qu'il y a une longue période de vie pour le filtre, pendant qu'il se salit progressivement, et le manomètre différentiel standard de la ventilation le considère comme encore utilisable. Mais la puissance de la ventilation et donc la force de la pression d'air changent en fonction de l'état du filtre.
Le manomètre différentiel standard de la ventilation.
En fin de compte, nous en sommes arrivés à la conclusion que le processus de réglage et de contrôle de la pression dans ce scénario est trop complexe et encore une fois inefficace pour le centre de données.
Solution
Pour répondre à la question « Que devrions-nous faire ? », nous nous sommes tournés vers les meilleures pratiques mondiales, ce qui a été facilité par un voyage à Stockholm, avec une visite de centres de données locaux.
Dans l'un des de centres de données Nous avons trouvé la solution dont nous avions besoin : un manomètre différentiel mécanique a été installé à l'entrée du serveur et affichait la différence de pression entre "serveur/couloir".
Fait intéressant, nos collègues suédois utilisent des manomètres à l'entrée des salles de serveurs et pour contrôler la contamination des filtres de ventilation : ils remplacent les filtres lorsque la pression différentielle diminue, sans attendre le signal du manomètre standard du système de ventilation. Les valeurs du manomètre sont contrôlées visuellement par les agents de maintenance lors des rondes.
De retour, nous avons commencé à chercher un équipement similaire en Russie. Il s'est avéré que de tels manomètres sont utilisés dans nos "salles propres", c'est-à-dire dans les salles d'opération, laboratoires, etc. En raison du statut spécial des locaux, les prix de cet équipement se sont révélés exorbitants.
De plus, nous avions besoin d'un appareil numérique, de préférence avec une sortie 4-20mA, afin de pouvoir le connecter au système de surveillance du Data Center. C'était important pour établir des seuils d'alerte et pour collecter et analyser des statistiques.
Qui cherche trouve toujours.
Nous avons eu de la chance : peu après le début de nos recherches, nous avons réussi à trouver l'appareil nécessaire : un manomètre différentiel numérique avec écran et sortie pour connexion au BMS, avec un budget d'environ 10 000 roubles par unité.
Nous l'avons installé, configuré et nous nous étonnons seulement d'une chose : pourquoi n'y avions-nous pas pensé plus tôt et pourquoi cette solution n'est-elle pas standard dans les projets de Data Center.
Cela ressemble à ceci :
Un manomètre électronique dans le couloir à l'extérieur de la salle des serveurs, un tube d'un canal de mesure est introduit dans la salle des serveurs, le deuxième canal mesure la pression dans le couloir.
Voici comment l'appareil apparaît dans le système de surveillance du Data Center :
Voici à quoi ressemble la statistique des indications du manomètre dans le système de surveillance :
Selon la norme GOST R ISO 14644-4-2002 "Salles propres et environnements contrôlés associés", que nous avons prise comme référence, "pour permettre l'ouverture sans entrave des portes et exclure tout flux d'air contraire non prévu dû à la turbulence, la différence de pression entre les salles propres ou les zones propres de différentes classes de propreté doit généralement être comprise entre 5 et 20 Pa."
C'est précisément cette plage que nous avons choisie comme norme dans le centre de données. Dès qu'il y a une déviation, elle est immédiatement enregistrée dans le système, comme le montre le graphique ci-dessous.
Une chute brusque de la pression sur le graphique représente une porte ouverte vers la salle des serveurs.
Si les valeurs du capteur sont inférieures au seuil pendant plus de 5 minutes, cela signifie qu'il y a un problème avec le filtre, un incident s'est produit, en un mot, quelque chose d'inhabituel. En particulier, sur ce graphique, la cause est l'ouverture prolongée de la porte pour l'apport d'équipement dans la pièce.
Ce que nous avons obtenu
Tout d'abord, un nouveau niveau de contrôle et de transparence des systèmes d'ingénierie du data center.
Deuxièmement, le contrôle de la propreté est devenu encore plus efficace : le système permet d'anticiper la baisse de pression et de remplacer à l'avance les filtres à air ou d'éliminer d'autres causes de cette baisse.
Troisièmement, tous ces processus sont contrôlés par des outils mathématiquement précis. Nous collectons l'historique des observations dans la dynamique et avons des statistiques sur la durée réelle de vie des filtres à air et sur toutes les situations anormales.
L'audit Management & Operations que nous avons passé et notre récente visite dans des centres de données européens ont montré que nous sommes des pionniers dans ce domaine non seulement en Russie, mais aussi dans l'UE - de telles solutions ne se rencontrent pas chez chaque leader du marché des data centers en Europe.
Bien sûr, ce système n'est pas clé pour le fonctionnement des systèmes d'ingénierie du site. En même temps, c'est un ajout extrêmement utile pour le service d'exploitation et une excellente illustration de la conformité de notre centre de données aux normes élevées. Dans notre secteur, il n'y a pas de détails insignifiants.
Source : habr.com
