壓力正常:為什麼資料中心需要氣壓控制? 

壓力正常:為什麼資料中心需要氣壓控制?
人的一切都應該是完美的,而在現代資料中心中,一切都應該像瑞士手錶一樣運作。 資料中心工程系統複雜架構的任何一個元件都不應被營運團隊忽略。 正是這些考慮因素指導我們在聖彼得堡的 Linxdatacenter 站點為 2018 年的正常運行時間管理和營運認證做準備,並使所有資料中心系統符合最佳的全球標準。  

今天,我將告訴您我們如何以及為何實施伺服器機房壓力和空氣「壓力」遠端控制系統。 我提醒大家,在準備Uptime Institute審核的過程中,需要解決的任務之一就是清潔問題。 我們的團隊主要從事兩個領域的工作:清潔(以前是我的同事 已經告訴過 關於我們如何對抗伺服器機房的灰塵)以及監控伺服器機房的壓力。 身為公司的總工程師,我承擔了第二項任務。
 

它是關於什麼的

任何伺服器機房都有通用通風系統。 它的結構非常簡單:一台通風機將空氣吸入,另一台通風機將空氣排出。 兩台引擎均由頻率調節器控制,也就是說,您可以改變它們的速度,從而調節供應/排出的空氣量。
 
該系統有兩個任務:

  • 提供所需的空氣交換,使伺服器機房內人員舒適停留(人數依機房具體情況設定),
  • 在伺服器機房中提供過量的氣壓,以免灰塵顆粒通過打開的門進入機房,並保持必要的清潔度。

送風機提供伺服器機房的空氣量必須多於抽油煙機排出的空氣量。 這確保了伺服器機房相對於鄰近房間的壓力過大,即所謂的空氣「壓力」。 使用這樣的系統,空氣僅透過送風過濾器進入伺服器機房,並且排除未過濾的空氣進入伺服器機房。

如果突然一切都以相反的方式發生 - 排氣通風比送風排出更多的空氣 - 那麼未經過濾的空氣開始從相鄰房間進入伺服器機房,這通常會導致表面和設備上的灰塵。
 

無控制 

一切似乎都很簡單。 然而,在開始提高資料中心清潔品質的工作時,我們沒有有效的工具來監控回水的存在。 我們將進料頻率設定為高於排氣頻率,然後「透過肉眼」進行額外的調整。 伺服器機房的門很難打開(就好像它們被向內拉)——壓力為負。 相反,如果關閉者無法應對關閉,則背壓非常強。 為了在這兩種狀態之間找到某種平衡,我們停在了中間的某個地方。

然而,這種方法並不可靠,我們發現不可能再依賴它了。 

為什麼? 「透過肉眼」工作,無法考慮空氣過濾器狀況對送風功率的影響。 如果過濾器是乾淨的,我們會看到某些阻力和供氣量的指標,但如果過濾器髒了,那麼這些指標會明顯不同。 這些細微差別無法透過門打開和關閉的動態來追蹤。 

通常,使用標準機械壓差表更換過濾器,在過濾器污染的某一階段關閉通風(過濾器前後的壓力差不應超過與過濾器清潔度標準相對應的一定值)。 

事實證明,過濾器的使用壽命很長,同時逐漸變髒,標準通氣壓差表認為其適合運作。 但通風功率以及壓力會根據過濾器的狀況而改變。

壓力正常:為什麼資料中心需要氣壓控制?
標準通風壓差表。 
 
因此,我們得出的結論是,在這種情況下設定和控制回水的過程過於複雜,而且對於資料中心來說也是無效的。
 

解決方法 

回答「我們該做什麼?」這個問題。 我們轉向了全球最佳實踐,這要歸功於前往斯德哥爾摩參觀當地資料中心的幫助。

在其中一個資料中心,我們看到了我們需要的解決方案——在伺服器機房的入口處安裝了機械壓差計,並顯示「伺服器機房/走廊」的壓力差。

有趣的是,瑞典同事在伺服器機房入口處使用壓差計來監測通風過濾器的污染情況:他們在壓力下降時更換過濾器,而無需等待通風系統標準壓差計發出的信號。 值班人員在巡查期間目視監測壓力表讀數。

壓力正常:為什麼資料中心需要氣壓控制?
回國後,我們開始在俄羅斯尋找類似的設備。 原來,類似的差壓表也用於我們所謂的“無塵室”,即手術室、實驗室等。 由於該場所的特殊地位,該設備的價格昂貴。

另外,我們不需要類比設備,而是數位設備,最好有4-20mA輸出,這樣我們就可以將其連接到資料中心監控系統。 這對於設定發送警報的閾值以及收集和分析統計數據非常重要。 
 

尋找的人總會找到

我們很幸運 - 在開始搜尋後不久,我們就設法找到了必要的設備:帶有螢幕和用於連接 BMS 的輸出的數位差壓計,每台預算約為 10 盧布。

我們安裝、配置並且只對一件事感到驚訝 - 為什麼我們之前自己沒有想到這一點,以及為什麼這個解決方案在資料中心專案中不是標準的。

它看起來像這樣: 

壓力正常:為什麼資料中心需要氣壓控制?

壓力正常:為什麼資料中心需要氣壓控制?
電子壓差計位於伺服器機房外的走廊上,其中一個測量通道的管子引入伺服器機房,第二個通道測量走廊內的壓力。
 
這是該設備在資料中心監控系統中的顯示方式:

壓力正常:為什麼資料中心需要氣壓控制?
監控系統中的壓力表讀數統計如下:

壓力正常:為什麼資料中心需要氣壓控制?
 
根據我們作為指南的 GOST R ISO 14644-4-2002“潔淨室和相關受控環境”,“為了順利打開門並消除由於湍流導致的意外迎面氣流,通常,不同潔淨度等級的潔淨室或潔淨區之間的壓差應為5~20Pa。

我們將這個範圍作為資料中心的標準。 一旦出現偏差,就會立即記錄在系統中 - 如下圖所示。 

壓力正常:為什麼資料中心需要氣壓控制?
圖表上壓力的急劇下降表明服務器機房的大門敞開。 

如果感測器讀數低於設定值超過5分鐘,則表示過濾器有問題,發生了某種事故,總之就是出現異常。 具體而言,在此圖中,原因是長時間打開門將設備帶入房間。

我們得到了什麼

首先,資料中心工程系統的控制和透明度達到了新的水平。 

其次,清潔度控制變得更加有效:該系統可讓您防止壓力下降並提前更換空氣過濾器或消除導致壓力下降的其他原因。 

第三,所有這些過程都由數學上精確的儀器控制。 我們收集一段時間內的觀察歷史記錄,並對空氣濾網的實際使用壽命和所有緊急情況進行統計。

已完成的管理和營運審計以及我們最近對歐洲資料中心的訪問表明,我們不僅是俄羅斯,而且是歐盟這一方向的先驅 - 歐洲資料中心市場的每個領導者都沒有找到這樣的解決方案。
 
當然,該系統並不是站點工程系統運作的關鍵。 同時,這對於營運團隊來說是一個非常有用的補充,並且很好地體現了我們資料中心的高標準。 我們這個行業沒有小事。

來源: www.habr.com

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