Центры обработки данных, Emerson Network Power

1. Вступление: что такое Центры Обработки Данных


Центры обработки данных (далее — ЦОД) представляют собой аппаратные,Серверные телекоммуникационные или иные узлы, оборудованные комплексной защитой против перепадов электропитания, аномальной влажности, повышенной влажности, перегрева и прочих, негативных для аппаратуры факторов.

ЦОД производятся либо в форме транспортируемых трейлеров, внутри которых размещается оборудование, либо в виде целого, оборудованного кондиционерами, ИБП и прочей аппаратурой  здания, в котором есть комнаты для обслуживающего персонала, охраны и свои внутренние системы пожаротушения.

 

2. Проблемы ответственных технологических площадок, которые требуют нетривиальных технических решений.

2.1. Проблема избыточного тепловыделения при увеличении мощности

Естественной проблемой, возникающий при повышении мощности той или иной аппаратуры, является отвод тепла. Действительно, чем выше плотность размещения оборудования на единицу площади, тем большие притокитепла в помещении, наличие тепловых ям, зон перегрева и пр. И тепло нужно отводить тем или иным способом, иначе последствия предсказать трудно…

начиная от снижения производительности сервера при температуре выше 35гр.С и до его полного выхода из строя..

Решением проблемы избыточного тепловыделения стало бы создание квантовых компьютеров, поскольку происходящие в них вычислительные процессы полностью обратимы, и не сопряжены с потерей энергии. Но поскольку до создания таких компьютеров еще далеко у нас, то естественной платой за повышение производительности любого оборудования, является необходимость более эффективного отвода большего количества тепла. Это только одна из возможных трудностей ЦОД. И решается она только с помощью специального оборудования, предназначенного для этих целей. Какие-то полумеры в виде бытовой техники здесь просто не приемлемы. Это изначально неверный подход.

2.2. Проблема удаленного оборудования.

Вторая проблема заключается в том, что, имея сотню аппаратных узлов (например, узлов связи), раскиданных по всей стране, нереально иметь на каждом таком узле постоянный персонал. Возникает необходимость каким-то образом обеспечить автоматизированную защиту таких узлов от разнообразных неблагоприятных факторов — от ударов молний, коллизий с оборудованием до наличия в округе вандалов местного «разлива». Кроме того, крайне важно вести постоянный мониторинг и удаленное наблюдение за каждым таким узлом, оповещение персонала о происходящих событиях.

2.3. Проблема организации полной защиты.

Этот вопрос требует комплексного подхода. Не имеет смысла защищать ценное оборудование только от перепадов электропитания но, при этом, оставить его незащищенным от температурных колебаний или от самого обычного дождя, вандалов и пр..

Таким образом, очевидно, что проблема защиты любого оборудования требует комплексного, целостного подхода. Наиболее полным и экономически выгодным на данный момент решением являются Центры Обработки Данных. Далее мы рассмотрим возможности и принципиальные особенности таких центров.

 

3. Из чего состоит ЦОД, его основные функции ЦОД должен организовываться в специально отведенном для этого помещении, построенном заранее.

Часто бывает, что используется то что есть, просто территория, которая оснащается специальным образом.Главная функция ЦОД — это круглосуточное поддержание работоспособности установленного оборудования вне зависимости от внешних воздействий, удаленный мониторинг состояния, централизованное управление:

— ЦОД обеспечивает бесперебойное высококачественное питание помещенной в него аппаратуры;

— Внутри такого Центра, поддерживаются постоянные климатические условия с высокой точностью, и осуществляется отвод избыточного тепла.

— Защита оборудования от внешних воздействий, в том числе и человеческого фактора;

— ЦОД, как правило, оборудован датчиками дыма, системой пожаротушения, поэтому может отсылать оператору сообщения о начинающемся пожаре.

 

4. Какие инженерные решения применяются в ЦОД

4.1. Бесперебойное питание

Бесперебойное питание в ЦОД обеспечивается в случае наиболее распространенных проблем с электропитанием: временных перепадов напряжения и долговременного отключения электропитания. Для этого применяются UPS — источники бесперебойного питания, включенные с избыточностью. Должны применяться надежные UPS, известных производителей.

Для обеспечения долговременного гарантированного электропитания используются топливные генераторы — ДГУ. Дизель-генератор используется для работы при полном отсутствии сети в течение многих часов (суток) без выключения.Кроме этого, ЦОД должен быть оснащен несколькими независимыми линиями электропитания, как правило — двумя, которые переключаются автоматически с помощью АВР.

4.2. Климат-контроль

Для оборудования малых мощностей, которое рассеивает до 5 кВт тепла на стойку, будет вполне достаточно прецизионных кондиционеров шкафного типа, которые обеспечат нормальное охлаждение такого оборудования без перегрева.

Оборудование мощностью от 5 кВт уже требует более сложных решений.В таком случае используется принцип горячих и холодных коридоров. Он заключается в том, что в рядах стоек с оборудованием, где каждые два ряда обращены фронтом друг к другу, холодный воздух нагнетается в каждый второй проход между такими рядами — таким образом достигается максимальная эффективность охлаждения. На стойках с оборудованием, сверху, осуществляется забор горячего воздуха с помощью воздуховодов, который охлаждается и подается в пространство фальшпола, на котором стоит кондиционируемое оборудование. Из специальных отверстий в фальшполе, холодный воздух попадает в каждый второй проход.

При увеличении тепловыделений возможна в будущем установка специальных доводчиков, расширяющих возможности шкафных кондиционеров. Однако и здесь есть предел. Для оборудования мощностью от 20-25 кВт, требуется большое помещение и достаточно большие расстояния между стойками, или же необходимо увеличивать скорость подачи холодного воздуха. Что, очевидно, не является приемлемым решением, так как вряд ли стоит устраивать в техническом помещении ураган.

Выход есть и здесь.Особо мощная аппаратура монтируется в герметичном шкафу, и холодный воздух охлаждает лишь малый объем этого шкафа, а не весь объем технического помещения. Таким образом, можно рассеять значительное количество избыточного тепла.

Да, еще очень важно для жизнеспособности охлаждаемого оборудования, это отсутствие в охлаждающем цикле воды непосредственно в стойках. Ведь в случае протечки говорить о нормальной работе не приходится. т.е., климатическое оборудовании должно обязательно соответствовать и этому условию.И последнее решение для климат-контроля — это аварийная система вентиляции. Она включается в случае выхода из строя основной системы и работает, как правило, от аккумуляторных батарей или дизель-генератора.

4.3. Мониторинг

В самом простом его проявлении — это выведение основных жизненно важных параметров с помощью «сухих» контактов на пульт оператора.Более функционально это можно сделать, используя как закрытые, так и открытые протоколы обмена.При использовании GSM-модемов возможно выведение информации на мобильные телефоны персонала.

Написать комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.