Modernizacja infrastruktury zasilania i chłodzenia serwerowni.

O czym trzeba pamiętać przygotowując się do modernizacji serwerowni bez przerywania obsługi procesów biznesowych.

Serwerownia jest newralgicznym elementem całego systemu teleinformatycznego organizacji i głównym punktem dystrybucyjnym dla wszystkich sieci komunikacyjnych (WAN, Internet, telefonia itp.), więc jej modernizacja (przebudowa) przy jednoczesnej konieczności zapewnienia wsparcia obsługi procesów biznesowych jest zadaniem nastręczającym zwykle wielu zmartwień administratorom. Często się zdarza, że serwerownia spełnia nie tylko funkcje związane z przetwarzaniem danych i komunikacją, ale również zasilaniem ze względu na zainstalowane tam główne elementy sytemu gwarantowanego zasilania urządzeń teleinformatycznych co dodatkowo komplikuje przeprowadzanie zmian. Najczęstszym powodem modernizacji są częste zmiany systemu teleinformatycznego, które wynikają z potrzeby dostosowania się do wymagań organizacji oraz zmiany technologiczne spowodowane szybkim postępem w tej dziedzinie techniki.

W wielu przypadkach do takiej sytuacji dochodzi już po stosunkowo niedługim okresie jaki upłynął od terminu inicjalnego uruchomienia serwerowni. W związku z tym, że konieczność wdrożenia zmian w trakcie funkcjonowania systemu teleinformatycznego występuje dość powszechnie to już na wstępnym etapie projektowania systemów zasilania i chłodzenia należy przewidywać konieczność rozbudowy i możliwości dostosowania ich do zmieniających się wymagań.

Zobacz również:

Szacowanie zapotrzebowania na moc w związku z planowanymi zmianami

Aby dokonać wstępnej oceny odnośnie zakresu koniecznych zmian w funkcjonującym systemie zasilania (w tym instalacji elektrycznej) oraz w systemie chłodzenia dla planowanej modernizacji serwerowni należy w pierwszej kolejności określić ilość mocy, która będzie wymagana przez odbiorniki krytyczne. Proces planowania i opracowywania projektu modernizacji niezależnie od tego czy dotyczy pojedynczej szafy czy znacznie szerszego zakresu, należy rozpocząć od określenia mocy obciążeń krytycznych, które muszą mieć zapewnione właściwe parametry środowiskowe oraz ochronę przed zakłóceniami zasilania.

Jeśli zostały już określone wymagania dotyczące planowanych zmian w ilości i konfiguracji urządzeń teleinformatycznych, możliwe jest dość dokładne oszacowanie zapotrzebowania na moc dzięki zastosowaniu niezbyt skomplikowanych reguł. W skład obciążenia krytycznego wchodzą zwykle wszystkie elementy składające się na architekturę teleinformatyczną takie jak: serwery, routery, komputery, urządzenia pamięci masowej, urządzenia telekomunikacyjne itd. oraz służące do ich zabezpieczenia systemy przeciwpożarowe i ochrony dostępu, oraz monitorowania, które powinny być zasilane za pośrednictwem systemu zasilania gwarantowanego.

Proces określania sumarycznej mocy odbiorników krytycznych powinno rozpocząć się od utworzenia listy wszystkich urządzeń, wraz z ich mocą znamionową, wymaganiami dotyczącymi parametrów napięcia oraz określeniem, czy są to urządzenia wymagające zasilania jednofazowego czy trójfazowego. W celu przeprowadzenia obliczeń mocy można korzystać z pomocy specjalnych kalkulatorów udostępnianych przez wiodących producentów infrastruktury fizycznej w Internecie. Kalkulatory tego typu posiadają zwykle dane dotyczące zużycia mocy typowych urządzeń teleinformatycznych dla szerokiego kręgu producentów oraz udostępniają różne konfiguracje sprzętowe. Należy zwrócić uwagę, iż rzeczywiste wartości mocy stanowiące górną granicę wartości szczytowej są prawie we wszystkich przypadkach wyższe, niż sumaryczna wartość znamionowych mocy zainstalowanych urządzeń co potwierdzają badania różnych firm audytorskich jak np. Underwriters Laboratory.

O zmianach trzeba myśleć już w początkowym etapie planowania

Kwestie przygotowania infrastruktury do ewentualnej rozbudowy powinny być uwzględniane już podczas wstępnego etapu planowania budowy serwerowni, bowiem we współczesnym świecie wymagania stawiane systemom teleinformatycznym podlegają, jak pokazuje praktyka, dość częstym zmianom. Jedną z podstawowych decyzji podejmowanych na etapie planowania systemu zasilania jest wybór jego rodzaju, który powinien być dokonany w oparciu o między innymi o takie zagadnienia jak:

• Koszty cyklu eksploatacyjnego i modernizacji

• Skalowalność czyli możliwości dopasowania do aktualnego poziomu obciążenia

• Niezawodność systemu.

Potencjalnie najłatwiej przeprowadzić modernizacje w przypadku zastosowania modułowych systemów zasilania, które mogą być w dość łatwy sposób dostosowywane do aktualnych potrzeb.

Należy zwrócić szczególną uwagę, aby przy doborze zasilaczy UPS uwzględnić rzeczywisty przebieg prądu obciążenia przy jednoczesnym występowaniu krótkotrwałych prądów rozruchowych, a nie tylko moc odbiorników. System zasilania powinien dostosowywać się do zmiennych wymagań w zakresie mocy i dystrybucji bez konieczności przebudowy rozdzielnic. Rozkład poszczególnych punktów przyłączeniowych elektryczno – logicznych (tzw. PEL) w budynku musi uwzględniać obecną strukturę organizacji oraz gwarantować możliwość jej rekonfiguracji oraz rozbudowy w przyszłości. W związku z powyższym ilość punktów w poszczególnych pomieszczeniach obiektu powinna być określona z odpowiednią rezerwą. Liczbę punktów PEL w pomieszczeniu technicznym serwerowni, oraz obsługi technicznej oraz monitoringu i zarządzania, a także pomieszczenia administratorów sieci lokalnej LAN, także sale uruchomień i testów sprzętu oraz oprogramowania, powinny być określone w zależności od indywidualnych uwarunkowań i wymogów projektowych.

Audyt systemów zasilania i chłodzenia

W celu właściwego określenia zakresu oraz sposobu przeprowadzenia modernizacji fizycznej infrastruktury fizycznej centrum obliczeniowego, należy przeprowadzić inwentaryzację oraz szczegółowe pomiary. Taka analiza i ocena systemu na chwilę obecną oraz wskazanie potrzebnych działań na przyszłość nazywa się audytem. Według definicji Stowarzyszenia do spraw Audytu i Kontroli Systemów Informatycznych - ISACA (ang. Information Systems Audit and Control Association) audyt to proces zbierania i oceniania dowodów w celu określenia czy system informatyczny oraz związane z nim zasoby właściwie chronią majątek, utrzymują integralność danych i dostarczają odpowiednich, a także rzetelnych informacji, osiągają w sposób efektywny obecne jak i planowane cele organizacji. Audyt powinien sprecyzować odpowiedź na pytanie, czy aktualnie dostępna moc zasilania lub wydajność systemu chłodzenia będzie wystarczająca dla konfiguracji po planowanymi zmianach. Audyt systemu chłodzenia może również dać ocenę aktualnego stanu serwerowni oraz zidentyfikować potencjalne problemy w infrastrukturze centrum przetwarzania danych lub serwerowni oraz określenie planu działań korygujących i modernizacyjnych.

Weryfikacja wymagań stawianych przed systemem chłodzenia

W celu weryfikacji wydajności systemu chłodzenia jest sprawdzenie, czy jego wydajność odpowiada aktualnej i planowanej mocy urządzeń teleinformatycznych. Na każdy 1 Wat mocy pobieranej przez urządzenia komputerowe powinien przypadać minimum 1 Wat mocy systemu chłodzenia. Tak, więc pierwszym krokiem jaki należy wykonać w ramach audytu powinna być ocena aktualnego stanu obciążenia i wartości zainstalowanej mocy chłodniczej a następnie wykonanie bardziej szczegółowych pomiarów np. rozkładu temperatury w pomieszczeniu i w poszczególnych szafach. W dalszej kolejności należy oszacować zmiany zapotrzebowania mocy związane z planowaną modernizacją i sprawdzenie czy aktualna konfiguracja systemu chłodzenia będzie spełniała nowe wymagania.

Weryfikacja obecnych i przyszłych wymagań dotyczących zasilania gwarantowanego.

Dla prawidłowego funkcjonowania systemu informatycznego niezwykle ważne jest określenie obecnych i przyszłych wymagań odnośnie mocy pobieranej przez urządzenia sieciowe takie jak przełączniki, routery, serwery oraz stacje robocze. Po przeprowadzonej modyfikacji konieczna jest ocena dostosowania aktualnej konfiguracji instalacji dystrybucji zasilania gwarantowanego, która powinna obejmować między innymi sprawdzenie prawidłowego doboru zastosowanych zabezpieczeń np. pod kątem selektywności, stosowanych procedur łączeniowych, itp. Ocena instalacji powinna być dokonana przez osoby z odpowiednimi uprawnieniami, a jej zakres obejmować pomiary kształtu przebiegów napięć i prądów oraz wielkości parametrów napięcia przemiennego, napięć pomiędzy przewodem neutralnym a uziemieniem, zawartości wyższych harmonicznych oraz wartości współczynników mocy, itp..

Przy budowie instalacji zasilającej należy oczywiście uwzględnić fakt, iż system teleinformatyczny może podlegać częstym zmianom w trakcie użytkowania serwerowni. Jeśli jest to możliwe to warto również wstępnie określić harmonogram rozwoju infrastruktury teleinformatycznej, tak aby możliwe było sukcesywne zaplanowanie wdrażania poszczególnych składników systemów zasilania i chłodzenia. W celu poprawy bezpieczeństwa pracy instalację zasilającą sprzęt informatyczny powinno dzielić się na mniejsze obwody odbiorcze. Podział instalacji elektrycznej na mniejsze obwody jest szczególnie ważny przy zasilaniu sprzętu teleinformatycznego z centralnego zasilacza UPS, tak aby w razie zakłócenia w jednym z obwodów (np. zwarcia spowodowanego uszkodzeniem izolacji) i zadziałania zabezpieczeń nie spowodować niepotrzebnej przerwy w zasilaniu pozostałych obwodów.

Niezmiernie istotne jest aby przy budowie instalacji elektrycznej obiektu uwzględnić rezerwę w tablicy rozdzielczej na wyprowadzenie dodatkowych obwodów, gdyż to znacznie ułatwi w przyszłości wykonanie takowych obwodów.


TOP 200