Odrobina teorii

Centra danych

Aby skutecznie przeprowadzić procedurę scentralizowania serwerów i innych elementów aktywnych, należy rozważyć zmianę metod chłodzenia i ochrony urządzeń. Rozwiązaniem jest skorzystanie z szafy dla centrum danych.

Czym jest szafa do centrum danych?

Nowoczesne centra danych są znacząco różne od pierwszych wersji tego rozwiązania. Oryginalne centra danych oparte były na sieci szkieletowej z 1990 r. Duże hale z urządzeniami serwerowymi były budowane jako chronione przestrzenie z dostępem do nieprzerwanego zasilania i połączeniami wysokiej jakości – głównie optycznymi. Poszczególne szafy były następnie wydzierżawiane użytkownikom dla ich prywatnych zastosowań technicznych i internetowych. Pomieszczenia serwerowe miały podniesione podłogi, w których znajdowało się okablowanie i urządzenia chłodzące. System chłodzenia przeważnie był umieszczony w centrum pomieszczenia tak, że cały pokój był klimatyzowany, niezależnie od ilości wydzielanego ciepła i bez zdolności do skutecznego regulowania temperatury dla każdej szafy i całego pomieszczenia.

Wraz z rozwojem telekomunikacji, powstaniem nowych protokołów i wzrostem wydajności linii transmisyjnych, połączenia o wysokiej prędkości stały się łatwo dostępne, i to bez konieczności umieszczania urządzenia bezpośrednio w sieci szkieletowej. Na innym froncie miała miejsce kolejna ważna rewolucja – wzrost mocy obliczeniowej i zdolności magazynowania danych. Wydajność procesorów wzrosła do niewyobrażalnego wcześniej poziomu, a wielordzeniowe procesory i wydajne systemy operacyjne stały się łatwo dostępne. Dyski twarde i inne nośniki pamięci kilkukrotnie zwiększyły swoją pojemność.

Systemy operacyjne dla serwerów umożliwiły wykorzystanie dostępnych zasobów do działania wielu uruchomionych aplikacji jednocześnie i był to tylko mały krok do uruchamiania wielu systemów operacyjnych na jednym komputerze – czyli wirtualizacji. Większość firm uruchamia swoje aplikacje zarówno na własnych dedykowanych serwerach i korzysta z popularnych usług wirtualizacji oraz cloud. Oba te sposoby wymagają dużej ilości mocy obliczeniowej. Prowadzenie przedsiębiorstw i instytucji wymaga podwójnego bezpieczeństwa, fizycznej ochrony urządzeń i kontrolowanego chłodzenia. Wszystkie te aspekty są zawarte w pojęciu 'centrum danych'. Wraz z biegiem czasu wytworzył się standard w projektowaniu i budowie centrów danych. Szafy są umieszczane w grupach, zwykle w dwóch rzędach, oddalonych od siebie o 1200 mm (rozmiar dwóch standardowych płytek podłogi podniesionej). Korytarz pomiędzy szafami jest wyposażony w zadaszenie i zamknięty na końcach drzwiami przesuwnymi. Duże centra danych są podzielone na kilka mniejszych jednostek, znajdujących się wewnątrz takich korytarzy. Głównym produktem naszej firmy jest szafa RDA o nośności 1800 kg w wersji przystosowanej do budowy centrów danych. Inne niezbędne akcesoria, takie jak panele sufitowe różnych typów, czy drzwi przesuwne tworzą kompletny system modułowy. Oferujemy również pełną gamę podłóg podniesionych dla instalacji wymagających tego rozwiązania. Podłoga podniesiona jest szczególnie ważna w pomieszczeniach pod przyszłe centra danych. W przypadku, gdy zastosowanie podniesionej podłogi nie jest możliwe (niskie pomieszczenie, niskie dopuszczalne obciążenie podłogi itd.) możemy zaoferować alternatywę w postaci jednostek chłodniczych montowanych wewnątrz szaf z górnym wlotem i pompką skroplin. To zaawansowane rozwiązanie oferuje wyjątkowo dużą moc w niewielkiej obudowie. Łączenie wielu szaf w centrum danych wymaga optymalizacji chłodzenia. Niekontrolowany przepływ powietrza jest kosztowny i nieefektywny. Korzystanie z szaf RDA i elementów przeznaczonych dla centrów danych umożliwia łatwe i skuteczne zbudowanie wydajnego centrum danych. Najczęściej stosowane rodzaje chłodzenia to:

Centra danychCentra danychCentra danych

 

Chłodzenie centrum danych

Gorąca/zimna alejka Gorąca/zimna alejka
Organizowanie szaf w gorące/zimne alejki to standardowe rozwiązanie dla centrów przetwarzania danych. Szafy są ustawione na przeciwko siebie, podczas gdy zimne powietrze jest dostarczane przez perforowane płytki w podłodze podniesionej. Standard ANSI/TIA/EIA-942-A zaleca szerokość zimnej alejki wynoszącą 1,2 m. Na ogół jest to rozmiar dwóch płytek podłogi podniesionej. Zimne powietrze jest dostarczane przez perforowane płytki z przodu szafy, która jest wyposażona w wentylatory. Zimne powietrze dostaje się do elementów aktywnych przez drzwi o 80% perforacji. W tym przypadku podwójna podłoga dostarcza zimne powietrze i konieczne jest, aby wszystkie pozostałe otwory zostały zakryte. Jest to niezbędne ze względu na konieczność zachowania ciśnienia statycznego powietrza oraz zminimalizowanie strat zimnego powietrza.
Zwarta zimna alejka Zwarta zimna alejka
Rozwiązanie gorącej/zimnej alejki powoduje brak skutecznej recyrkulacji ogrzanego powietrza, a tym zwiększa ryzyko powstawania tak zwanych hot-spotów, czyli przegrzanych obszarów. Rozwiązanie problemu to tak zwana zwarta zimna alejka. Jest to zamknięty system modułowy z możliwością rozbudowy, który fizycznie oddziela zimne powietrze od gorącego. Tak właściwie to tworzy oddzielny obszar dla gorącego i zimnego powietrza i zapobiega ich mieszaniu. Zimne powietrze jest wprowadzane do zamkniętego obiegu przez perforowane płytki podłogi poniesionej lub za pomocą urządzeń chłodzących, zamontowanych bezpośrednio na linii łączącej obudowy. Standardowa szerokość zamkniętej zimnej alejki wynosi 1,2 m (dwie płytki podłogi podniesionej) lub 1,8 m (trzy płytki podłogi podniesionej). Na obu końcach zamontowane są szklane drzwi przesuwne. Zastosowanie tego rozwiązania staje się coraz bardziej popularne ze względu na efektywność chłodzenia i zmniejszenie zużycia energii całego centrum danych.
Zamknięte rozwiązanie modułowe Zamknięte rozwiązanie modułowe
Zamknięte rozwiązanie modułowe umożliwia maksymalną efektywność energetyczną i skalowalność dla długoterminowego rozwoju centrum przetwarzania danych. To rozwiązane jest projektowane i wykonywane z myślą o potrzebach klientów. W jednym pomieszczeniu muszą być strefy o różnych temperaturach roboczych, ale również o różnej gęstości obciążenia termicznego. Rozwiązanie to charakteryzuje szafy o wysokim poziomie ochrony IP. Taka szafa chroni również zainstalowane komponenty przed kurzem i wilgocią. Urządzenia chłodzące są przymocowane bezpośrednio do modułów z wewnętrzną strefą zimnego powietrza w przedniej części szafy i modułów z gorącym powietrzem w tylnej części szafy. Takie rozwiązanie umożliwia połączenie dowolnej liczby szaf i urządzeń chłodzących w module. Nasi specjaliści przygotują propozycję projektu dla zapewnienia odpowiedniej ilości miejsca do instalacji sprzętu i jednostek chłodzących
Przepływ przez podłogę Przepływ przez podłogę
To rozwiązanie zwiększa skuteczność chłodzenia zimnym powietrzem poprzez wymuszenie obiegu od podłogi podniesionej do zainstalowanych urządzeń. Szafa jest instalowana na otworze w podłodze. Deflektor, znajdujący się w dolnej części szafy kieruje zimne powietrze do przedniej części. Zimne powietrze jest ponadto kierowane na drzwi bez perforacji, które mogą być wykonane ze szkła lub z metalu. Gorące powietrze jest usuwane z szafy albo przez drzwi o perforacji 80%, albo przez sufit. Instalacja regulatora dopływu zimnego powietrza w dolnej części szafy umożliwia regulację ilości powietrza lub całkowite przerwanie nadmuchu w sytuacji, gdy szafa nie jest wykorzystywana. Zaletą tej metody jest duża elastyczność w doborze systemu chłodzenia. Montowanie szaf w ciepłej/zimnej alejce nie jest wymagane, jeżeli gorące i zimne powietrze jest oddzielone, jednak wymaga to instalacji ramki oddzielającej wewnątrz szafy dla ścisłej separacji zimnego i gorącego powietrza.
Przepływ przez podłogę z odpływem gorącego powietrza Przepływ przez podłogę z odpływem gorącego powietrza
Możliwą wadą zimnej alejki i chłodzeniu przez otwory w podłodze jest powrót gorącego powietrza do otoczenia zainstalowanych urządzeń. Nie powoduje to komplikacji, jeśli uwzględnimy to na etapie projektowania centrum danych.
W niektórych przypadkach możliwym rozwiązaniem jest całkowite oddzielenie ciepłego powietrza od obszarów o dużym zagęszczeniu zainstalowanych urządzeń. Projekt ten zakłada dostarczenie zimnego powietrza z zewnątrz pomieszczenia lub z podniesionej podłogi i odesłanie go do sufitu. Gorące powietrze nie wraca do hali, ale jest wdmuchiwane do podwójnego sufitu. Tylny deflektor znajdujący się w górnej części szafy pozwala na optymalizację przepływu gorącego powietrza. Duży adapter umożliwia przepływ większej ilości powietrza przy stosunkowo niskiej prędkości.
Wlot ciepłego powietrza jest zlokalizowany na drzwiach szafy, a gorące powietrze jest odprowadzanie przez otwory wylotowe do podwójnego sufitu, znajdującego się ponad szafą. Jednostki klimatyzacyjne schładzają gorące powietrze i dostarczają do podłogi podniesionej. Układ chłodzenia powietrza jest zamknięty. Rozwiązanie to zapewnia wysoką wydajność chłodzenia. Badania wykazały, że to rozwiązanie może być stosowane do ochłodzenia do 30 kW na szafę.
   

Nasi specjaliści chętnie pomogą wybrać optymalne rozwiązanie dla Państwa potrzeb.

Wybór odpowiedniego typu szafy i akcesoriów może pomóc zaoszczędzić pieniądze.

 

Projekt centrum danych

Ten krytyczny etap budowy centrum danych może być przeprowadzony na wiele sposobów. Wszystko zależy od aranżacji szafy, dystrybucji energii cieplnej i jej wielkości, wyboru schematu termicznego oraz wielu innych aspektów. Przy wyborze najbardziej odpowiedniego układu konieczne jest, aby wziąć pod uwagę rodzaj systemu chłodzenia (pod podłogą, wewnątrz szaf) w odniesieniu do używanego chłodziwa, a także zewnętrznej części systemu.
Wybór medium chłodzącego powinien uwzględniać zewnętrzne warunki klimatyczne, odległość centrum danych od urządzeń zewnętrznych i elewacji. W zależności od warunków można wybrać wodę chłodzącą z odpowiednim dodatkiem środka przeciw zamarzaniu lub system wykorzystujący ciekły czynnik chłodniczy.
W odniesieniu do bezpieczeństwa i redundancji niezbędnych do czynności serwisowych, należy zaprojektować kompletny system prawidłowo, tzn. wewnątrz centrum danych i z dala od radiatorów i kondensatorów.
Ponadto konieczne jest spełnienie wymagań odnośnie wilgotności. Wilgotność poniżej 30% wiąże się z ryzykiem uszkodzenia sprzętu przez wzrost ładunku elektrostatycznego, natomiast wysoka wilgotność może doprowadzić do kondensacji pary.
W naszej ofercie znajdują się systemy chłodzenia wiodących producentów, działających w bardzo wyspecjalizowanej dziedzinie chłodzenia centrów danych i urządzeń telekomunikacyjnych od wielu lat. Dzięki ścisłej współpracy i wsparciu ich zespołów programistycznych możemy zaoferować sprawdzone i gwarantowane rozwiązania.
Projektowanie funkcjonalnych, niezawodnych i oszczędnych systemów chłodzenia nie jest łatwym zadaniem, dlatego specjaliści, którzy pomogą wybrać optymalne pod względem kosztów rozwiązanie są do Państwa dyspozycji.

Jednostki dystrybucji zasilania

Urządzenia instalowane w centrach danych często mają bardzo wysoki pobór mocy. Oprócz konieczności zapewnienia zasilania, często wymagana jest możliwość mierzenia zużycia energii oraz zdalnego sterowania urządzeniami. Dlatego w naszej ofercie znajdują się jednostki dystrybucyjne, które pozwalają nie tylko na włączenie/wyłączenie każdego urządzenia, ale również podają informację o temperaturze i wilgotności powietrza w szafie, umożliwiają sprawdzenie poprawności odprowadzania skroplin z urządzenia chłodzącego, czy sygnalizują alarmem otwarcie drzwi. Wszelkie zmiany mogą być zgłaszane za pomocą zintegrowanego oprogramowania za pośrednictwem sieci komputerowej. Możliwe jest także zdalne nadzorowanie centrum danych bez fizycznej obecności operatora. Panele rozdzielcze z systemami zarządzania istnieją w wielu różnych modelach. Zarówno w przypadku różnych rozmiarów – od standardowych 19" do dużych pionowych paneli, czy też w przypadku wielu rodzajów zasilania (16A – 64A, jednofazowe/trójfazowe). Klient może wybierać spośród wielu linii produktowych zgodnie ze swoimi wymaganiami.

Przy wyborze najbardziej odpowiedniego rozwiązania oferujemy swoją pomoc..