Центр обработки данных HI2000 Micro-Module: практическое руководство по компонентам и настройке

Вам требуются вычислительные мощности в среде, которая изначально не была предназначена для центр обработки данных—бэк-офис розничного магазина, коммуникационный шкаф в больнице, удалённый производственный цех. HI2000 центр обработки данных на базе микромодулей создан именно для этого. Это автономное ИТ-помещение в едином корпусе, оснащённое системой распределения электроэнергии, прецизионное охлаждение, системы пожаротушения и мониторинга, интегрированные в систему с самого начала. В этой статье подробно рассмотрены основные компоненты системы, способы определения её параметров, а также что необходимо проверить перед подписанием заказа на поставку.

Из чего состоит центр обработки данных на базе микромодулей? #

Микромодуль — это не просто стойка с дверцей. Модель HI2000 объединяет в себе несколько подсистем, для которых обычно требуются отдельные помещения и привлечение разных подрядчиков. Понимание принципов работы каждой из них поможет вам сравнить предложения поставщиков и избежать неожиданностей во время монтажа.

ИТ-стойки и корпуса #

Корпус, как правило, представляет собой 19-дюймовую стойку шириной 600 мм и глубиной 1200 мм с запирающимися передними и задними дверцами. Он обеспечивает физическую защиту и базовую организацию кабельной разводки. Полезная высота стойки обычно составляет 42U или 47U, однако фактическая ИТ-нагрузка зависит от выбранных вами модулей охлаждения и питания.

Распределение электроэнергии и ИБП #

Питание поступает через распределительный блок, который питает ИБП, который, в свою очередь, обеспечивает питанием ИТ-оборудование. ИБП, как правило, представляет собой устройство с двойным преобразованием в режиме «онлайн», мощностью от 6 кВА до 40 кВА на модуль. Доступны варианты с резервированием 1N или 2N. Для большинства периферийных объектов достаточно конфигурации 1N с обходным контуром для технического обслуживания, но если вы управляете больницей или финансовым отделением, вам, возможно, понадобится конфигурация 2N. Аккумуляторы ИБП, как правило, представляют собой свинцово-кислотные аккумуляторы с клапанным регулированием (VRLA) или литий-ионные аккумуляторы. Литий-ионные аккумуляторы стоят дороже при первоначальной покупке, но служат дольше и занимают меньше места.

Система прецизионного охлаждения #

Система охлаждения — это то, чем микромодули наиболее отличаются от стандартных стоек. Прецизионный кондиционер, часто оснащенный холодильным циклом с прямым расширением (DX), поддерживает температуру и влажность в рамках жестких допусков. Производительность охлаждения составляет от 7 кВт до 35 кВт на модуль, в зависимости от размера корпуса и тепловой нагрузки. Можно выбрать конденсаторы с воздушным или водяным охлаждением. Воздушное охлаждение проще, но водяное более эффективно в жарком климате. Размер системы охлаждения следует рассчитывать исходя из максимальной тепловой нагрузки, а не средней — в противном случае возникает риск появления «горячих точек» и преждевременного выхода оборудования из строя.

Мониторинг и управление #

Встроенный контроллер отслеживает температуру, влажность, энергопотребление и состояние сигнализации. Он может отправлять уведомления по протоколу SNMP, по электронной почте или в виде SMS-сообщений. Некоторые системы интегрируются с централизованной платформой DCIM, что удобно при управлении несколькими объектами. Выбирайте систему, которая ведет журнал данных локально, чтобы вы могли устранять неисправности без подключения к облаку.

Пожаротушение и физическая безопасность #

Система пожаротушения зачастую является дополнительным модулем, но её стоит рассмотреть. Система на основе чистых агентов (таких как Novec 1230 или FM-200) позволяет потушить пожар без повреждения электронного оборудования. Физическая защита включает дверные замки, сигнализацию вскрытия и, в некоторых случаях, камеры видеонаблюдения. Для периферийных объектов эти средства защиты не являются дополнительными — они представляют собой вашу первую линию обороны.

Определение размера центра обработки данных на базе микромодулей HI2000 #

Расчет мощности начинается с ИТ-нагрузки, а не с размера стойки. Рассчитайте общий потребляемый ток ваших серверов, систем хранения данных и сетевого оборудования. Добавьте запас на будущее в размере 20–30%. Затем пересчитайте это значение в кВА с учётом коэффициента мощности (обычно 0,9). Например, ИТ-нагрузка 10 кВт при коэффициенте мощности 0,9 соответствует примерно 11,1 кВА. Для обеспечения запаса мощности вам понадобится ИБП номинальной мощностью не менее 15 кВА.

Система охлаждения рассчитывается отдельно. Тепловая нагрузка примерно равна потребляемой мощности ИТ-оборудования, поэтому для нагрузки 10 кВт требуется о 10 кВт холодопроизводительность. Однако необходимо также учитывать тепло, выделяемое ИБП и самой системой охлаждения. Хорошим практическим правилом является добавление 10–15% к ИТ-нагрузке для расчета общей мощности охлаждения. Таким образом, для ИТ-нагрузки в 10 кВт может потребоваться 11–12 кВт охлаждающей мощности. Модуль охлаждения HI2000 следует выбирать исходя из максимальной температуры окружающей среды на вашем объекте. Если летом температура в помещении может достигать 40 °C, вам нужна система, способная справиться с такими условиями, а не система, рассчитанная на 25 °C.

Не забывайте о размещении оборудования. Для модуля необходимо обеспечить свободное пространство для циркуляции воздуха и технического обслуживания — как правило, 600 мм спереди и 800 мм сзади. Если вы устанавливаете оборудование в ограниченном пространстве, дважды проверьте размеры. Также проверьте допустимую нагрузку на пол. Полностью загруженный модуль может весить более 1 000 кг, поэтому фальшпол может оказаться неподходящим.

Сравнение: HI2000 и традиционное серверное помещение #

В приведенной ниже таблице обобщены практические различия между микромодулем и традиционным подходом, основанным на использовании отдельных помещений. Речь идет не о том, какой из них 'лучше', а о том, какой из них соответствует вашим ограничениям.

Микромодуль выигрывает по скорости и компактности, но за каждый киловатт приходится платить больше. Для небольшого филиала с нагрузкой 5 кВт традиционное помещение может оказаться дешевле. Однако для пограничного развертывания мощностью 30 кВт модульный подход зачастую является более целесообразным, поскольку его можно внедрять поэтапно.

Контрольный список по монтажу и вводу в эксплуатацию #

До прибытия модуля подготовьте место установки. Ниже приведен контрольный список, в котором перечислены основные моменты. Он не является исчерпывающим, но поможет вам избежать наиболее распространенных ошибок.

1. Уточните размеры пола и его несущую способность (уточните, является ли пол фальшполом или бетонной плитой).
2. Обеспечьте достаточный зазор для циркуляции воздуха и открывания дверей (спереди и сзади).
3. Убедитесь в наличии электропитания: проверьте напряжение, фазу и силу тока на объекте.
4. План подключения к сети: проложите оптоволоконный кабель или кабель CAT6 до места установки модуля.
5. Проверьте диапазон температуры и влажности окружающей среды; если значения выходят за пределы допустимого диапазона, рассмотрите возможность установки конденсатора с водяным охлаждением.
6. Если модуль поставляется на поддоне, обеспечьте доступ для крана или гидравлической тележки.
7. По возможности запланируйте проведение заводских приемочных испытаний (FAT) до отгрузки.
8. Подготовьте план ввода в эксплуатацию: кто будет проводить испытания ИБП, систем охлаждения и систем сигнализации?

Передовой опыт в области эксплуатации и технического обслуживания #

После запуска HI2000 работа не заканчивается. Регулярное техническое обслуживание обеспечивает его надежную работу. Аккумуляторы ИБП требуют периодической проверки — срок службы аккумуляторов типа VRLA обычно составляет 3–5 лет, но в условиях высокой температуры они изнашиваются быстрее. Заменяйте их до того, как они выйдут из строя; выход аккумулятора из строя во время отключения электроэнергии может привести к серьезным последствиям. Фильтры и змеевики системы охлаждения необходимо очищать каждые 3–6 месяцев, в зависимости от уровня запыленности. Ежегодно проверяйте заправку хладагентом. Систему мониторинга следует тестировать ежемесячно, чтобы убедиться, что сигналы тревоги действительно доходят до вас.

Многие упускают из виду один важный момент — обновление прошивки. Прошивку контроллера и ИБП следует регулярно обновлять, но только в период технического обслуживания. Кроме того, ведите журнал всех сигналов тревоги и событий. Этот журнал поможет вам выявить закономерности — например, постепенное повышение температуры, свидетельствующее о неисправности вентилятора.

Типовые конфигурации и реальные примеры #

Рассмотрим два типичных сценария. Во-первых, розничная сеть с 20 филиалами. Каждому филиалу требуется 8 кВт ИТ-нагрузки для серверов торговых точек и локальных систем хранения данных. Они выбирают один модуль HI2000 с охлаждающим модулем мощностью 10 кВт и ИБП мощностью 10 кВА с автономностью батареи 15 минут. Этого достаточно, чтобы пережить кратковременные отключения электроэнергии и корректно завершить работу оборудования во время более длительных перебоев. Показатель PUE составляет около 1,5, что приемлемо для небольшого объекта. В каждом филиале устанавливается по одному модулю, и ИТ-команда может удаленно управлять всеми ними через SNMP.

Во-вторых, ИТ-отдел больницы нуждается в расширении серверных мощностей, но в главном центре обработки данных для этого нет места. Поэтому модуль HI2000 устанавливают в подсобном помещении на втором этаже. Проверяется несущая способность пола, а конденсатор с водяным охлаждением подключается к контуру охлажденной воды здания. Модуль обеспечивает охлаждение мощностью 25 кВт и мощность ИБП 30 кВА с резервированием 2N для ИБП. Требования больницы к времени безотказной работы высоки, поэтому также устанавливается модуль пожаротушения. Установка занимает два дня, и модуль готов к эксплуатации в течение недели.

Эти примеры демонстрируют, как HI2000 адаптируется к требованиям различных отраслей. Главное — соотнести возможности модуля с вашей фактической нагрузкой и уровнем допустимого риска.

Вопросы безопасности и соблюдения нормативных требований #

Безопасность — это не только пожаротушение. Электробезопасность имеет решающее значение. Установка ИБП и системы распределения электроэнергии должна осуществляться квалифицированными электриками, а модуль должен быть надлежащим образом заземлен. Ознакомьтесь с местными нормами и правилами в отношении минимальных расстояний и требований к вентиляции. Кроме того, учитывайте тип аккумулятора: литий-ионные аккумуляторы требуют особого обращения и могут предъявлять иные требования к системам пожаротушения. Конструкция HI2000 включает такие средства безопасности, как аварийное отключение питания (EPO) и автоматические выключатели, но их необходимо регулярно проверять.

Еще одним аспектом является соблюдение нормативных требований. В зависимости от сферы деятельности вам может потребоваться соответствие таким стандартам, как ISO 27001 в области информационной безопасности или HIPAA в сфере медицинских данных. Функции физической безопасности модуля помогают в этом, но вам также необходимо контролировать доступ и отслеживать, кто входит в помещение. Дверные замки и варианты камер системы HI2000 могут обеспечить это, но их необходимо правильно настроить.