La pression est OK: Pourquoi le centre de données a-t-il besoin d'un contrôle de la pression atmosphérique?

Tout devrait être parfait chez une personne, mais dans un centre de données moderne, tout devrait fonctionner comme une montre suisse. Aucun élément de l'architecture complexe des systèmes d'ingénierie des centres de données ne doit être laissé à l'attention du service d'exploitation. C'est sur ces considérations que nous avons été guidés par le site Linxdatacenter à Saint-Pétersbourg, en préparant la certification d'Uptime Management & Operations en 2018 et en mettant tous les systèmes de centres de données en conformité avec les meilleures normes internationales.

Aujourd'hui, je vais vous expliquer comment et pourquoi nous avons introduit le système de contrôle à distance de la pression et de l'air de secours dans les salles des serveurs. Permettez-moi de vous rappeler que lors de la préparation de l'audit de l'Uptime Institute, l'une des tâches à résoudre était la question de la propreté. Notre équipe a travaillé dans deux domaines: le nettoyage (auparavant mon collègue a déjà parlé de la façon dont nous combattions la poussière dans les salles des serveurs) et la surveillance de la pression dans les salles des serveurs. En tant qu'ingénieur en chef de l'entreprise, le second vient de m'être assigné.

De quoi parle-t-on

Dans toute salle de serveurs, il existe un système de ventilation générale. Il est conçu très simplement: une machine de ventilation fonctionne pour fournir de l'air vers l'intérieur, la seconde - pour l'extraire vers l'extérieur. Les deux moteurs sont contrôlés par des régulateurs de fréquence, c'est-à-dire qu'il est possible de modifier la fréquence de leurs révolutions et ainsi de réguler les volumes d'air fourni / évacué.

Il existe deux tâches pour ce système:

• Fournir le renouvellement d'air requis pour un séjour confortable des personnes dans la salle des serveurs (le nombre de personnes est fixé en fonction des spécificités de la salle),
  
• Fournir une pression d'air excessive dans la salle des serveurs afin que les particules de poussière ne soient pas attirées dans la pièce par les portes ouvertes et maintenir la propreté nécessaire.
  

La machine de ventilation d'alimentation doit fournir plus d'air à la salle des serveurs que la hotte aspirante. Cela crée une surpression dans la salle des serveurs par rapport aux salles voisines - ce que l'on appelle la «pression de l'air». Avec un tel système, l'air ne pénètre dans la salle des serveurs que par les filtres de ventilation d'alimentation et l'alimentation en air non filtré de la salle des serveurs est exclue.

Si soudainement tout se passe dans l'autre sens - la ventilation d'échappement élimine plus d'air que l'alimentation en air soufflé - alors de l'air non filtré commence à s'écouler dans la salle des serveurs depuis les pièces adjacentes, ce qui est souvent à l'origine de la poussière sur les surfaces et sur l'équipement.

Pas de contrôle

Tout semble simple. Cependant, au moment où les travaux ont commencé à améliorer la qualité du nettoyage dans le centre de données, nous ne disposions pas d'un outil efficace pour contrôler la présence de remous. Nous avons réglé la fréquence d'alimentation pour qu'elle soit supérieure à la fréquence de tirage, puis nous avons effectué le réglage «à l'œil». Les portes de la salle des serveurs s'ouvrent difficilement (comme si elles étaient attirées vers l'intérieur) - le reflux est négatif. Si au contraire - le plus proche ne résiste pas à la fermeture - cela signifie que le backwater est très fort. Tâtonnant un certain équilibre entre ces deux états, quelque part au milieu, nous nous sommes arrêtés.

Cependant, cette approche n'est pas fiable et nous avons constaté qu'il était impossible de s'y fier davantage.

Pourquoi? Fonctionnant "à l'oeil", il est impossible de prendre en compte l'influence de l'état des filtres à air sur la puissance de la ventilation d'alimentation. Si le filtre est propre, nous verrons certains indicateurs de résistance et le volume d'air fourni, si le filtre est sale, alors ces indicateurs différeront sensiblement. Selon la dynamique d'ouverture et de fermeture de la porte, ces nuances ne peuvent être retracées.

En règle générale, le filtre est remplacé par un manomètre différentiel mécanique standard, qui désactive la ventilation à un certain stade de contamination du filtre (la différence de pression avant et après le filtre ne doit pas dépasser un certain indicateur qui correspond à la norme de propreté du filtre).

Il s'avère qu'il y a une longue durée de vie du filtre, alors qu'il devient progressivement sale, et le manomètre de ventilation différentielle standard le considère approprié pour le travail. Mais la puissance de ventilation et, par conséquent, la force de reflux varient en fonction de l'état du filtre.


Diffmanomètre de ventilation native.

En conséquence, nous sommes arrivés à la conclusion que le processus de configuration et de contrôle du backwater dans un tel scénario est trop compliqué et encore inefficace pour le centre de données.

Solution

Pour la réponse à la question "Et que faisons-nous?" nous nous sommes tournés vers les meilleures pratiques mondiales, ce qui a permis un voyage à Stockholm avec une visite des centres de données locaux.

Dans l'un des centres de données, nous avons vu la solution dont nous avions besoin - un diffmanomètre mécanique a été installé à l'entrée de la salle des serveurs et a montré la différence de pression "serveur / couloir".

Fait intéressant, des collègues suédois utilisent des diffmanomètres à l'entrée des serveurs et pour contrôler la pollution du filtre de ventilation: ils changent les filtres lorsque la contre-pression diminue, ils n'ont pas attendu le signal d'un diffmanomètre régulier du système de ventilation. Les lectures du manomètre surveillent visuellement les assistants lors des rondes.


De retour, nous avons commencé à chercher du matériel similaire en Russie. Il s'est avéré que de tels diffanomètres sont utilisés dans nos soi-disant «salles blanches», c'est-à-dire dans les salles d'opération, les laboratoires, etc. En raison du statut spécial des locaux, les prix de cet équipement étaient exorbitants.

De plus, nous n'avions pas besoin d'un appareil analogique, mais d'un appareil numérique, de préférence avec une sortie 4-20 mA, afin de pouvoir le connecter au système de surveillance du centre de données. Cela était important pour fixer des seuils pour l'envoi d'alertes et pour collecter et analyser des statistiques.

Celui qui cherche trouvera toujours

Nous avons eu de la chance - peu de temps après le début de la recherche, nous avons réussi à trouver l'appareil nécessaire: un manomètre numérique différentiel avec écran et une sortie pour la connexion au BMS avec un budget d'environ 10000 roubles par unité.

Nous avons installé, réglé et demandé une seule chose - pourquoi nous ne l'avions pas deviné nous-mêmes auparavant, et pourquoi cette solution n'était pas standard dans les projets de centre de données.

Cela ressemble à ceci:




Un diffmanomètre électronique dans le couloir à l'extérieur de la salle des serveurs, le tube d'un canal de mesure est conduit dans la salle des serveurs, le deuxième canal mesure la pression dans le couloir.

Et donc l'appareil est affiché dans le système de surveillance du centre de données:


Voici les statistiques des lectures du manomètre dans le système de surveillance:



Selon la norme GOST R ISO 14644-4-2002 «Salles blanches et environnements contrôlés associés», prise comme directive, «pour une ouverture sans obstacle des portes et l'élimination du flux d'air entrant involontaire dû à la turbulence, en règle générale, la chute de pression entre les salles blanches ou les zones propres avec différentes classes de pureté doivent être comprises entre 5 et 20 Pa. »

C'est cette plage que nous avons prise comme norme dans le centre de données. Dès qu'un écart se produit, il est immédiatement enregistré dans le système, comme le montre le graphique ci-dessous.


Une forte baisse de pression sur le graphique est une porte ouverte sur la salle des serveurs.

Si le capteur lit en dessous du réglage pendant plus de 5 minutes, cela signifie quelque chose avec un filtre, une sorte d'accident s'est produit, en un mot, quelque chose d'extraordinaire. Plus précisément dans ce graphique, la raison en est l'ouverture prolongée de la porte pour la livraison des équipements dans la pièce.

Ce que nous avons

Tout d'abord , un nouveau niveau de contrôle et de transparence des systèmes d'ingénierie des datacenters.

Deuxièmement , le contrôle de la propreté est devenu encore plus efficace: le système vous permet d'empêcher la réduction des remous et de changer les filtres à air à l'avance ou d'éliminer d'autres raisons de sa réduction.

Troisièmement , tous ces processus sont contrôlés par des outils mathématiquement précis. Nous collectons l'historique des observations en dynamique et avons des statistiques sur la vie réelle des filtres à air et toutes les situations d'urgence.

L'audit de Management & Operations et notre récente visite dans les centres de données européens ont montré que nous sommes des pionniers dans cette direction non seulement en Russie mais aussi dans l'UE - tous les leaders du marché des centres de données en Europe n'ont pas de telles solutions.

Bien entendu, ce système n'est pas essentiel au fonctionnement des systèmes d'ingénierie de site. En même temps, c'est un ajout extrêmement utile au service d'exploitation et une excellente illustration de notre centre de données répondant à des normes élevées. Il n'y a aucune bagatelle dans notre industrie.