Spesso le aziende si trovano a dover installare nuove apparecchiature più potenti all'interno di strutture esistenti. Talvolta, affrontare questa sfida può rivelarsi complicato, ma esistono diverse strategie standard che possono facilitare il compito. Oggi parleremo di questo attraverso l'esempio del Data Center MediaTek.
L'azienda MediaTek, rinomato produttore di microelettronica a livello mondiale, ha deciso di costruire un nuovo centro di elaborazione dati presso la sua sede. Come al solito, il progetto doveva essere realizzato in tempi brevi, garantendo al contempo la compatibilità della nuova soluzione con l'hardware esistente. Inoltre, le dotazioni elettriche e di raffreddamento dovevano essere adattate alle condizioni dell'edificio che avrebbe ospitato il nuovo Data Center.
È stata ricevuta una richiesta da parte del CIO dell'azienda per tecnologie di automazione e monitoraggio del Data Center, con un'ulteriore spinta all'implementazione di soluzioni energetiche efficienti per il raffreddamento e l'alimentazione. Questo ha comportato l'allocazione di un budget aggiuntivo per queste tecnologie, permettendo così la creazione di un Data Center ad alte prestazioni nelle condizioni previste.
Carico elevato
Prima di avviare il progetto, era fondamentale comprendere appieno le caratteristiche delle apparecchiature che sarebbero state installate — che erano davvero potenti. Nel nuovo Data Center si prevedeva di installare 80 racks, alcuni dei quali avrebbero dovuto sopportare carichi fino a 25 kW.
È stata effettuata una simulazione della disposizione dei carichi e un'analisi delle possibili configurazioni di raffreddamento, dopo di che è stata presa la decisione di suddividere il Data Center in zone funzionali. La zona ad alta densità di carico, in cui si trovano le apparecchiature più potenti, è stata isolata, e per il raffreddamento e l’alimentazione sono stati installati i sistemi più potenti e tecnologici, compresi i condizionatori per racks RowCool.
La zona con densità di carico medio, in cui si trovavano principalmente apparecchiature di rete, sistemi di archiviazione e server ausiliari, è stata anche posizionata separatamente. Considerando il minore fabbisogno energetico dai racks, qui è stato possibile creare un “corridor caldo” più lungo, risparmiando così spazio utile.
Abbiamo condotto una simulazione del flusso d’aria e valutato i parametri di temperatura ammissibili per entrambe le zone, abbiamo calcolato la potenza delle apparecchiature e le dimensioni consigliate dei corridoi, così come le modalità di collocazione delle apparecchiature nei racks.
La simulazione del flusso d'aria ha aiutato a identificare i punti ottimali per l'installazione dei condizionatori RowCool, affinché la combinazione di raffreddamento attivo e sistema di separazione dei corridoi caldi e freddi producesse il massimo effetto.
Sono stati progettati e installati sistemi modulabili di separazione del carico per entrambe le zone. Di conseguenza, la zona ad alta densità di carico ha ottenuto corridoi più brevi e un numero maggiore di condizionatori RowCool rispetto alla zona a carico medio.
I condizionatori a rack sono stati collegati a chiller attraverso un sistema di raffreddamento ad acqua. Per garantire la sicurezza di tale sistema, nel Data Center sono stati installati decine di sensori, e sono state definite zone per la rilevazione di possibili perdite di liquido. Nel caso si dovesse rilevare anche una sola goccia d'acqua, il sistema emette immediatamente una notifica e contribuisce a risolvere la situazione.
Inoltre, i condizionatori RowCool collocati nella zona ad alta densità sono stati raggruppati e tra di loro è stata impostata un'interazione autonoma. Questo è stato fatto affinché, in caso di guasto di un condizionatore, gli altri potessero intensificare la propria operatività e garantire un adeguato raffreddamento, tenendo conto del funzionamento del “corridor freddo”, mentre il condizionatore viene riparato o sostituito. A tal fine, i condizionatori a rack sono stati anche installati secondo uno schema N+1.
UPS e distribuzione dell'alimentazione
Basandoci su pratiche consolidate, abbiamo posizionato le batterie di riserva e i sistemi UPS in una zona separata, in modo che i flussi d'aria non si mescolassero e i sistemi di raffreddamento non perdessero potenza su quei carichi che non richiedono un freddo supplementare.
Considerando che la potenza totale dell'intero Data Center supera i 1500 kW, l'infrastruttura di alimentazione e la zona UPS dovevano essere progettate con particolare attenzione. Gli UPS modulari sono stati installati seguendo lo schema di ridondanza N+1, e per ogni rack è stata fornita un'alimentazione ring — ovvero, almeno due cavi di alimentazione. Nel sistema di monitoraggio, contemporaneamente, venivano monitorati il consumo energetico, la tensione e la corrente, per rilevare immediatamente qualsiasi cambiamento anomalo.
Nell'area ad alta capacità, i quadri di distribuzione elettrica (PDU) sono stati installati sul retro dei rack Delta, mentre moduli di distribuzione aggiuntivi da 60A sono stati collocati sopra.
Nell'area a carico medio, è stato possibile utilizzare quadri di distribuzione installati sopra i rack. Questo approccio ha permesso di risparmiare senza compromettere la qualità.
Gestione e DCIM
Nel nuovo Data Center sono stati implementati sistemi di gestione delle operazioni dell'hardware. Attraverso il sistema DCIM InfraSuite, è possibile monitorare ogni attrezzatura e la sua posizione all'interno del Data Center, nonché tutti i parametri di alimentazione per ogni rack singolo.
In ogni rack è stato installato anche un sensore con indicatore EnviroProbe, i dati dei quali vengono raccolti nei concentratori EnviroStation per ogni fila e trasmessi al server centrale di gestione. Grazie a questo, i dispatcher del Data Center possono monitorare costantemente i parametri di temperatura e umidità in ogni rack.
Oltre al monitoraggio dell'alimentazione, il sistema InfraSuite consente anche di pianificare l'occupazione del Data Center, poiché il sistema contiene dati sul numero e la potenza delle attrezzature installate. Gli ingegneri possono pianificare l'installazione nuovi server o dei sistemi di commutazione, redistribuendo contemporaneamente l'alimentazione attraverso i quadri PDU intelligenti.
Conclusione
La realizzazione del Data Center per MediaTek è stata interessante poiché abbiamo dovuto collocare molti carichi ad alte prestazioni in uno spazio relativamente ridotto. Invece di distribuirli in tutto l'ambiente, è risultato più efficace separare i server ad alta potenza in una zona dedicata e dotarla di un raffreddamento più potente e tecnologico.
Il sistema di controllo e gestione integrato consente di monitorare costantemente il consumo energetico dei server ad alta potenza, mentre elementi di raffreddamento e alimentazione ridondanti aiutano a prevenire fermi, anche in caso di guasti dell'hardware. Sono proprio questi i Data Center che devono essere costruiti per i processi aziendali critici delle moderne imprese.
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Fonte: habr.com
