Všetko v človeku by malo byť dokonalé a v modernom dátovom centre by všetko malo fungovať ako švajčiarske hodinky. Ani jeden komponent komplexnej architektúry inžinierskych systémov dátových centier by nemal zostať bez pozornosti operačného tímu. Práve tieto úvahy nás viedli v lokalite Linxdatacenter v St. Petersburgu pri príprave na certifikáciu Uptime Management & Operations v roku 2018 a pri zosúladení všetkých systémov dátových centier s najlepšími globálnymi štandardmi.
Dnes vám poviem, ako a prečo sme implementovali systém diaľkového ovládania tlaku a „tlaku“ vzduchu v serverovniach. Pripomínam, že v procese prípravy auditu Uptime Institute bola jednou z úloh, ktoré bolo potrebné vyriešiť, otázka čistoty. Náš tím pracoval v dvoch smeroch: upratovanie (predtým môj kolega o tom, ako sme bojovali s prachom v serverovniach) a monitorovaní tlaku v serverovniach. Ako hlavný inžinier spoločnosti som bol poverený druhou úlohou.
O čom to hovoríme
Každá serverová miestnosť má všeobecný ventilačný systém. Jeho štruktúra je veľmi jednoduchá: jeden ventilačný stroj pracuje na privádzaní vzduchu, druhý na jeho odsávanie. Oba motory sú riadené frekvenčnými regulátormi, to znamená, že môžete meniť ich otáčky a tým regulovať objem privádzaného/odvádzaného vzduchu.
Tento systém má dve úlohy:
- Zabezpečte požadovanú výmenu vzduchu pre pohodlný pobyt osôb v serverovni (počet osôb je stanovený na základe špecifík miestnosti),
- Zabezpečte nadmerný tlak vzduchu v serverovej miestnosti, aby sa prachové častice nedostali do miestnosti cez otvorené dvere a udržujte potrebnú čistotu.
Prívodný ventilačný stroj musí do serverovne privádzať viac vzduchu, ako je odsávaný digestorom. Tým je zabezpečený pretlak v serverovej miestnosti vo vzťahu k susedným miestnostiam – takzvaný „tlak“ vzduchu. Pri takomto systéme sa vzduch do serverovne dostáva len cez prívodné ventilačné filtre a vstup nefiltrovaného vzduchu do serverovne je vylúčený.
Ak sa zrazu všetko stane naopak – odsávacia ventilácia odoberá viac vzduchu ako privádzaná ventilácia – potom do serverovej miestnosti začne vstupovať nefiltrovaný vzduch zo susedných miestností, čo často spôsobuje prašnosť na povrchoch a zariadeniach.
Žiadna kontrola
Všetko sa zdá byť jednoduché. V čase začatia prác na skvalitnení čistenia v dátovom centre sme však nedisponovali efektívnym nástrojom na sledovanie prítomnosti vzdutia. Nastavili sme frekvenciu podávania vyššiu ako frekvenciu výfuku a potom sme vykonali ďalšie úpravy „od oka“. Dvere do serverovne sa otvárajú s ťažkosťami (akoby sa ťahali dovnútra) - tlak je negatívny. Ak si naopak zatvárač nevie poradiť so zatváraním, potom je protitlak veľmi silný. S pocitom určitej rovnováhy medzi týmito dvoma stavmi sme sa zastavili niekde uprostred.
Tento prístup je však nespoľahlivý a už sa naň nedá spoliehať.
prečo? Pri práci „od oka“ nie je možné brať do úvahy vplyv stavu vzduchových filtrov na výkon napájacej ventilácie. Ak je filter čistý, uvidíme určité indikátory odporu a objemu privádzaného vzduchu, ale ak je filter znečistený, tieto indikátory sa budú výrazne líšiť. Tieto nuansy nemožno sledovať dynamikou otvárania a zatvárania dverí.
Typicky sa filter vymieňa pomocou štandardného mechanického diferenčného tlakomera, ktorý v určitom štádiu znečistenia filtra vypne ventiláciu (rozdiel tlaku pred a za filtrom by nemal prekročiť určitú hodnotu zodpovedajúcu štandardu čistoty filtra).
Ukazuje sa, že pri postupnom znečistení filtra je dlhá životnosť a štandardný diferenčný ventilačný tlakomer ho považuje za vhodný na prevádzku. Ale výkon ventilácie a následne aj tlaková sila sa mení v závislosti od stavu filtra.
Štandardný ventilačný diferenčný tlakomer.
V dôsledku toho sme dospeli k záveru, že proces nastavenia a riadenia vzdutia v takomto scenári je príliš komplikovaný a opäť neefektívny pre dátové centrum.
rozhodnutie
Pre odpoveď na otázku „Čo máme robiť?“ Obrátili sme sa na najlepšie globálne postupy, k čomu nám pomohol výlet do Štokholmu s prehliadkou lokálnych dátových centier.
V jednom z dátových centier sme videli riešenie, ktoré sme potrebovali – mechanický diferenčný tlakomer bol nainštalovaný pri vchode do serverovne a ukazoval rozdiel tlaku „serverovňa/chodba“.
Zaujímavé je, že švédski kolegovia používajú diferenčné tlakomery pri vstupe do serverovne a na monitorovanie kontaminácie ventilačného filtra: filtre vymieňajú pri poklese tlaku bez toho, aby čakali na signál zo štandardného diferenčného tlakomeru ventilačného systému. Hodnoty tlakomeru vizuálne monitorujú pracovníci v službe počas jázd.
Keď sme sa vrátili, začali sme hľadať podobné vybavenie v Rusku. Ukázalo sa, že podobné diferenčné tlakomery sa používajú v našich takzvaných „čistých priestoroch“, teda na operačných sálach, laboratóriách atď. Vzhľadom na špeciálny stav priestorov sa ceny za toto vybavenie ukázali ako premrštené.
Navyše sme nepotrebovali analógové zariadenie, ale digitálne, najlepšie s výstupom 4-20mA, aby sme ho mohli pripojiť k monitorovaciemu systému dátového centra. To bolo dôležité pre nastavenie prahových hodnôt pre odosielanie upozornení a pre zhromažďovanie a analýzu štatistík.
Kto hľadá, vždy nájde
Mali sme šťastie - čoskoro po začatí hľadania sa nám podarilo nájsť potrebné zariadenie: digitálny diferenčný tlakomer s obrazovkou a výstupom na pripojenie k BMS s rozpočtom asi 10 000 rubľov na jednotku.
Nainštalovali sme, nakonfigurovali a sme prekvapení iba jednou vecou – prečo nás to nenapadlo skôr a prečo toto riešenie nie je štandardom v projektoch dátových centier.
Vyzerá to takto:
Elektronický diferenčný tlakomer na chodbe mimo serverovne, rúrka jedného meracieho kanála je privedená do serverovne, druhý kanál meria tlak na chodbe.
A takto sa zariadenie zobrazuje v monitorovacom systéme dátového centra:
Takto vyzerá štatistika nameraných hodnôt tlakomeru v monitorovacom systéme:
Podľa GOST R ISO 14644-4-2002 „Čisté miestnosti a súvisiace kontrolované prostredia“, ktoré sme brali ako vodidlo, „pre hladké otváranie dverí a elimináciu neúmyselného prúdenia vzduchu v dôsledku turbulencií sa spravidla tlakový rozdiel medzi čistými priestormi alebo čistými zónami s rôznymi triedami čistoty by mal byť od 5 do 20 Pa.
Práve tento rozsah sme v dátovom centre brali ako normu. Akonáhle dôjde k odchýlke, je okamžite zaznamenaná v systéme - ako je znázornené na grafe nižšie.
Prudký pokles tlaku na grafe je otvorenými dverami do serverovne.
Ak sú hodnoty snímača pod nastavenou hodnotou dlhšie ako 5 minút, znamená to, že niečo nie je v poriadku s filtrom, došlo k nejakej nehode, jedným slovom niečo abnormálne. Konkrétne v tomto grafe je dôvodom predĺžené otváranie dverí na prinesenie vybavenia do miestnosti.
Čo sme dostali
Po prvé, nová úroveň kontroly a transparentnosti inžinierskych systémov dátových centier.
Za druhé, kontrola čistoty sa stala ešte efektívnejšou: systém vám umožňuje zabrániť poklesu tlaku a vopred vymeniť vzduchové filtre alebo odstrániť iné dôvody jeho poklesu.
Po tretie, všetky tieto procesy sú riadené matematicky presnými prístrojmi. Zhromažďujeme históriu pozorovaní v priebehu času a máme štatistiky o skutočnej životnosti vzduchových filtrov a všetkých núdzových situáciách.
Dokončený audit Management & Operations a naša nedávna návšteva európskych dátových centier ukázali, že sme v tomto smere priekopníkmi nielen v Rusku, ale aj v EÚ – takéto riešenia nenájdete u každého lídra na trhu dátových centier v Európe.
Samozrejme, tento systém nie je kľúčom k fungovaniu inžinierskych systémov lokality. Zároveň je to mimoriadne užitočný doplnok pre operačný tím a výborná ilustrácia vysokých štandardov nášho dátového centra. V našom odvetví neexistujú maličkosti.
Zdroj: hab.com