In een persoon moet alles perfect zijn, en in een moderne datacenter moet alles werken zoals Zwitserse klokjes. Geen enkel onderdeel van de complexe architectuur van de technische systemen van het datacenter mag onopgemerkt blijven door de exploitatieafdeling. Deze overwegingen hebben ons geleid bij de Linxdatacenter-locatie in Sint-Petersburg, terwijl we ons voorbereidden op de certificering van Uptime Management & Operations in 2018 en alle systemen van het datacenter in overeenstemming brachten met de beste mondiale normen.
Vandaag vertel ik hoe en waarom we een systeem voor afstandscontrole van de luchtdruk en lucht "steun" in de serverruimtes hebben geïmplementeerd. Ter herinnering, tijdens de voorbereiding op de audit van het Uptime Institute was een van de taken de kwestie van netheid. Ons team werkte in twee richtingen: schoonmaak (eerder sprak mijn collega over hoe we vochten tegen stof in de serverruimtes) en controle van de druk in de serverzalen. Als hoofdingenieur van het bedrijf was ik verantwoordelijk voor het tweede.
Waar gaat het over
In elke serverruimte is er een systeem voor natuurlijke ventilatie. Het is heel eenvoudig opgebouwd: één ventilatiemachine zorgt voor de aanvoer van lucht naar binnen, de tweede voor de afvoer naar buiten. Beide motoren worden aangestuurd door frequentie-regelaars, wat betekent dat we de frequentie van hun omwentelingen kunnen wijzigen en zo de hoeveelheden aangevoerde/verwijderde lucht kunnen reguleren.
Dit systeem heeft twee taken:
- Zorgen voor de vereiste luchtverversing voor een comfortabel verblijf van mensen in de serverruimte (het aantal mensen wordt bepaald op basis van de specificiteit van de ruimte),
- Zorgen voor een overdruk van lucht in de serverruimte, zodat er geen stofdeeltjes door open deuren de ruimte binnenkomen en de benodigde netheid behouden blijft.
De aanzuigende ventilatormachine moet meer lucht in de serverruimte aanvoeren dan er door de afzuiging wordt afgevoerd. Zo wordt er overdruk in de serverruimte ten opzichte van aangrenzende ruimtes gecreëerd — de zogenaamde lucht "steun". Bij dit systeem komt lucht de serverruimte alleen binnen via de filters van de aanvoerventilatie, en de aanvoer van niet-gefilterde lucht in de serverruimte is uitgesloten.
Als alles omgekeerd gebeurt – de afzuiging verwijdert meer lucht dan de toevoerlucht toevoert – dan begint ongefilterde lucht van aangrenzende ruimtes de serverruimte binnen te komen, wat vaak de oorzaak is van stof op oppervlakken en apparatuur.
Geen controle
Het lijkt eenvoudig. Echter, op het moment dat we begonnen met het verbeteren van de schoonmaakkwaliteit in het datacenter hadden we geen effectief controle-instrument voor de aanwezigheid van overdruk. We stelden de toevoersnelheid in hoger dan de afzuigsnelheid en deden vervolgens de afstelling 'op het oog'. De deuren van de serverruimte openen met moeite (alsof ze naar binnen worden getrokken) – dit betekent dat de overdruk negatief is. In het andere geval – als de afsluiter niet kan sluiten – is de overdruk zeer sterk. We zochten een balans tussen deze twee toestanden en stopten ergens in het midden.
Echter, deze benadering is onbetrouwbaar, en we hebben het als onmogelijk beschouwd om verder op deze manier te vertrouwen.
Waarom? Werken 'op het oog' maakt het onmogelijk om de invloed van de toestand van de luchtfilters op de kracht van de toevoerventilatie in rekening te brengen. Als het filter schoon is, zullen we bepaalde weerstand- en luchtvertrouwingsmetingen zien; als het filter vervuild is, zullen deze waardes aanzienlijk verschillen. Deze nuances kunnen niet worden gevolgd op basis van de dynamiek van het openen en sluiten van de deur.
Gewoonlijk wordt het filter vervangen op basis van een standaard mechanische differentieel manometer, die de ventilatie uitschakelt op een bepaald stadium van vervuiling van het filter (het drukverschil voor en na het filter mag een bepaalde norm niet overschrijden, die overeenkomt met de reinheid van het filter).
Dit betekent dat er een lange levensduur van het filter is, terwijl het geleidelijk vervuilt, terwijl de standaard differentieel manometer de ventilatie als geschikt voor gebruik beschouwt. Maar de kracht van de ventilatie en dus de overdruk veranderen afhankelijk van de toestand van het filter.
Standaard differentiaal manometer van de ventilatie.
Uiteindelijk kwamen we tot de conclusie dat het proces van afstemming en controle van de overdruk in dit scenario te complex en opnieuw ineffectief voor het datacenter is.
Oplossing
Voor antwoord op de vraag 'En wat moeten we dan doen?' hebben we ons gewend tot de beste wereldwijde praktijken, wat ons hielp tijdens een reis naar Stockholm met een excursie naar lokale datacenters.
In een van datacenters We found the solution we needed – a mechanical differential manometer was installed at the entrance to the server room and showed the pressure difference between the "server room/corridor."
Interestingly, our Swedish colleagues use manometers at the entrances to server rooms and to monitor the contamination of the ventilation filter: they change the filters when the pressure drops without waiting for a signal from the standard manometer of the ventilation system. The readings of the manometer are visually monitored by the duty staff during rounds.
Upon returning, we started looking for similar equipment in Russia. It turned out that such manometers are used in so-called "clean rooms," i.e., in operating rooms, laboratories, etc. Due to the special status of these rooms, the prices for this equipment turned out to be astronomical.
Moreover, we needed not an analog device but a digital one, preferably with a 4-20mA output, so that it could be connected to the data center monitoring system. This was important for setting threshold values for sending alerts and for collecting and analyzing statistics.
Who seeks finds.
We were lucky – soon after starting our search, we managed to find the necessary device: a digital differential manometer with a display and an output for connecting to the BMS at a budget of around 10,000 rubles per unit.
We installed, configured, and only wonder why we didn't come up with this earlier and why this solution isn't standard in data center projects.
Het ziet er zo uit:
The electronic manometer in the corridor outside the server room, with one measurement channel tubed into the server room and the second channel measuring the pressure in the corridor.
Here’s how the device appears in the data center monitoring system:
This is what the statistics of the manometer readings look like in the monitoring system:
According to GOST R ISO 14644-4-2002 "Clean rooms and associated controlled environments," which we took as a guideline, "to ensure unobstructed door opening and to exclude unintended counterflows of air due to turbulence, the pressure difference between clean rooms or clean zones with different cleanliness classes should generally be from 5 to 20 Pa."
Dit bereik hebben we als norm in de datacenters gekozen. Zodra er een afwijking optreedt, wordt dit direct in het systeem geregistreerd, zoals weergegeven in de grafiek hieronder.
De scherpe daling van de druk op de grafiek is de open deur naar de serverruimte.
Als de sensorwaarden meer dan 5 minuten onder de norm liggen, betekent dit dat er iets mis is met het filter, er is een storing opgetreden, kortom, er is iets ongewoons. Specifiek in deze grafiek is de oorzaak het langdurig openstellen van de deur om apparatuur het gebouw in te brengen.
Wat we hebben verkregen
Firstly, een nieuw niveau van controle en transparantie in de werking van de technische systemen van het datacenter.
Secondly, is de controle over de netheid nog effectiever geworden: het systeem maakt het mogelijk om dalingen in de luchtsteun te voorkomen en tijdig luchtfilters te vervangen of andere oorzaken van de dalingen aan te pakken.
Ten derde, al deze processen worden gecontroleerd met wiskundig nauwkeurige instrumenten. We verzamelen de geschiedenis van observaties in dynamiek en hebben statistieken over de werkelijke levensduur van luchtfilters en alle ongeplande situaties.
De voltooide audit Management & Operations en ons recente bezoek aan Europese datacenters heeft aangetoond dat wij pioniers zijn op dit gebied, niet alleen in Rusland maar ook in de EU - dergelijke oplossingen zijn lang niet bij iedere marktleider van datacenters in Europa te vinden.
Natuurlijk is dit systeem niet cruciaal voor de werking van de technische systemen van het terrein. Tegelijkertijd is het een uiterst nuttige aanvulling voor de operationele dienst en een uitstekende illustratie van de naleving van onze datacenter aan hoge normen. In onze sector zijn er geen kleine dingen.
Bron: habr.com
