In ogni persona tutto deve essere perfetto e in un moderno data center tutto deve funzionare come un orologio svizzero. Nessun componente dell'architettura complessa dei sistemi ingegneristici del data center deve essere trascurato dal servizio operativo. Sono stati proprio questi principi a guidarci nel nostro lavoro presso Linxdatacenter a San Pietroburgo, mentre ci preparavamo per la certificazione Uptime Management & Operations nel 2018 e allineavamo tutti i sistemi del data center agli standard mondiali migliori.
Oggi vi parlerò di come e perché abbiamo implementato un sistema di monitoraggio remoto della pressione e di 'supporto' dell'aria nei server. Ricordo che, nel processo di preparazione per l'audit dell'Uptime Institute, una delle questioni da affrontare era la pulizia. La nostra squadra ha lavorato in due direzioni: pulizia (di cui il mio collega ha già parlato) e controllo della pressione nelle sale server. A me, come ingegnere capo dell'azienda, è stata affidata proprio la seconda. come abbiamo combattuto la polvere negli ambienti server)
Di cosa si tratta
In ogni sala server è presente un sistema di ventilazione generale. È strutturato in modo molto semplice: un ventilatore lavora per immettere aria all'interno, mentre l'altro si occupa dell'estrazione all'esterno. Entrambi i motori sono controllati da regolatori di frequenza, il che significa che è possibile modificare la frequenza delle loro rotazioni e quindi regolare i volumi di aria immessa / espulsa.
Questa sistema ha due compiti:
- Garantire il necessario ricambio d'aria per il comfort delle persone nella server room (il numero di persone è determinato in base alle specifiche della stanza),
- Garantire una pressione eccessiva dell'aria nella server room per non attirare particelle di polvere attraverso le porte aperte e mantenere la necessaria pulizia.
La macchina di ventilazione deve immettere nella server room più aria di quanta ne venga estratta. Così si garantisce una pressione eccessiva nella server room rispetto alle stanze adiacenti, il cosiddetto “supporto” dell’aria. In questo modo, l'aria entra nella server room solo attraverso i filtri della ventilazione di immissione, escludendo l'ingresso di aria non filtrata.
Se in qualche modo accade il contrario – il sistema di ventilazione espelle più aria di quanto ne immetta – allora l'aria non filtrata inizia ad entrare nella sala server dalle stanze adiacenti, il che è spesso la causa della presenza di polvere sulle superfici e sull'equipaggiamento.
Nessun controllo
Sembra tutto semplice. Tuttavia, al momento dell'inizio dei lavori per migliorare la qualità della pulizia nel data center, non avevamo uno strumento efficace per monitorare la pressione. Impostavamo un flusso d'aria in ingresso maggiore rispetto a quello in uscita e poi regolavamo 'a occhio'. Le porte della sala server si aprono con difficoltà (sembrano essere attratte all'interno) – la pressione è negativa. Se è il contrario – il chiudiporta non riesce a chiudere – significa che la pressione è molto forte. Cercando di trovare un certo equilibrio tra questi due stati, ci fermavamo da qualche parte nel mezzo.
Tuttavia, questo approccio non è affidabile, e abbiamo ritenuto impossibile fare affidamento su di esso in futuro.
Perché? Lavorando a occhio, è impossibile tenere conto dell'influenza dello stato dei filtri dell'aria sulla potenza della ventilazione di immissione. Se il filtro è pulito, vedremo determinati valori di resistenza e volume d'aria immessa; se invece il filtro è sporcato, questi valori saranno notevolmente diversi. Non si possono monitorare queste differenze semplicemente dal dinamismo dell'apertura e chiusura della porta.
Di solito, la sostituzione del filtro avviene tramite un manometro differenziale meccanico standard, che disattiva la ventilazione in una certa fase di inquinamento del filtro (la differenza di pressione prima e dopo il filtro non dovrebbe superare un valore specifico, corrispondente allo standard di pulizia del filtro).
Risulta quindi che c'è un lungo periodo di vita del filtro, mentre questo si inquina gradualmente, e il manometro differenziale standard della ventilazione lo considera ancora idoneo al funzionamento. Ma la potenza della ventilazione e, di conseguenza, la forza di spinta cambiano in base allo stato del filtro.
Manometro differenziale standard della ventilazione.
Alla fine, siamo giunti alla conclusione che il processo di regolazione e controllo della spinta in questo scenario è troppo complesso e nuovamente inefficace per i data center.
Soluzione
Per rispondere alla domanda «E come dobbiamo procedere?» ci siamo rivolti alle migliori pratiche mondiali, grazie a un viaggio a Stoccolma con una visita ai data center locali.
In uno di questi di data center abbiamo visto la soluzione che cercavamo: un manometro meccanico era installato all'ingresso del server e mostrava la differenza di pressione «server/corridoio».
È interessante notare che i colleghi svedesi utilizzano manometri all'ingresso dei server e per controllare la contaminazione dei filtri di ventilazione: cambiano i filtri quando la pressione diminuisce, senza aspettare il segnale dal manometro standard del sistema di ventilazione. Le letture del manometro vengono controllate visivamente dagli operatori durante le ispezioni.
Tornati, abbiamo iniziato a cercare attrezzature simili in Russia. Si è scoperto che manometri simili vengono utilizzati da noi nei cosiddetti «ambienti controllati», come in sala operatoria, laboratori, ecc. A causa del particolare status di queste stanze, i prezzi per questa attrezzatura si sono rivelati astronomici.
Inoltre, avevamo bisogno non di un dispositivo analogico, ma di uno digitale, preferibilmente con uscita 4-20 mA, per poterlo collegare al sistema di monitoraggio del data center. Questo era importante per impostare soglie per l'invio di avvisi e per raccogliere e analizzare statistiche.
Chi cerca trova sempre
Siamo stati fortunati: poco dopo aver iniziato la ricerca, siamo riusciti a trovare il dispositivo necessario: un manometro differenziale digitale con schermo e uscita per il collegamento al BMS, con un budget di circa 10.000 rubli ciascuno.
Lo abbiamo installato, configurato e ci chiediamo solo una cosa: perché non ci siamo mai pensati prima e perché questa soluzione non è standard nei progetti di data center.
Si presenta così:
Il manometro elettronico nel corridoio all'esterno della sala server, il tubo di un canale di misurazione è entrato nella sala server, mentre il secondo canale misura la pressione nel corridoio.
Ecco come il dispositivo appare nel sistema di monitoraggio del data center:
Questa è l'aspetto delle statistiche delle letture del manometro nel sistema di monitoraggio:
Secondo lo standard GOST R ISO 14644-4-2002 «Ambienti controllati e camere pulite», che abbiamo preso come riferimento, «per garantire l'apertura senza ostacoli delle porte e per escludere flussi d'aria indesiderati causati da turbolenze, la differenza di pressione tra ambienti puliti o aree pulite con diverse classi di pulizia deve essere compresa tra 5 e 20 Pa».
Proprio questo intervallo è stato adottato come norma nel nostro datacenter. Ogni volta che si verifica una deviazione, viene immediatamente registrata nel sistema, come mostrato nel grafico sottostante.
Un improvviso calo della pressione nel grafico indica una porta aperta nel server.
Se le letture del sensore sono al di sotto della soglia per più di 5 minuti, significa che c'è un problema con il filtro, è avvenuto un guasto, insomma, qualcosa di anomalo. In questo grafico specifico, la causa è l'apertura prolungata della porta per il trasporto dell'attrezzatura.
Cosa abbiamo ottenuto
In primo luogo, un nuovo livello di controllo e trasparenza nel funzionamento dei sistemi ingegneristici del data center.
In secondo luogo, il controllo della pulizia è diventato ancora più efficace: il sistema consente di preavvisare la diminuzione della pressione e di cambiare in anticipo i filtri dell'aria o di risolvere altre cause della sua diminuzione.
In terzo luogo, tutti questi processi sono monitorati con strumenti matematicamente precisi. Raccogliamo la storia delle osservazioni nel tempo e abbiamo statistiche sul reale periodo di utilizzo dei filtri dell'aria e su tutte le situazioni non standard.
L'audit di Management & Operations e la nostra recente visita ai data center europei hanno mostrato che siamo pionieri in questo settore non solo in Russia, ma anche nell'UE – tali soluzioni non sono comunemente presenti anche tra i leader del mercato dei data center in Europa.
Certo, questo sistema non è fondamentale per il funzionamento dei sistemi ingegneristici del sito. Tuttavia, è un'aggiunta estremamente utile per il servizio operativo ed è una splendida illustrazione della conformità del nostro data center agli alti standard. Nel nostro settore non esistono dettagli insignificanti.
Fonte: habr.com
