動力系統(tǒng)是數據中心的重要組成部分,沒有動力系統(tǒng)數據中心就無法正常運行。新一代數據中心對動力系統(tǒng)的依賴越來越大,這就要求提升動力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。數據中心的動力系統(tǒng)包括供電、防靜電、防雷、空調、消防、安全、監(jiān)控等多個子系統(tǒng)。其中最為重要的有三大系統(tǒng):供電、空調與消防,這三大動力系統(tǒng)就好比是數據中心的供給線。俗話說:戰(zhàn)場打仗其實打的是糧草,沒有糧草再好的軍隊也是無用,遲早會戰(zhàn)敗。對于數據中心,三大動力系統(tǒng)掌握著數據中心運行的命脈,在任何數據中心的工作中都需要考慮動力系統(tǒng)的穩(wěn)定。關于三大動力系統(tǒng)的標準定義有很多,早已形成了一定規(guī)范,新建的數據中心一般都會參考一些設計標準來設計三大動力系統(tǒng)。然而,當數據中心建成以后,如何對這三大系統(tǒng)進行運行保障,確保不出問題,這方面就顯有提及。本文結合一些實際數據中心運維經驗,說一說這三大動力系統(tǒng)的運行保障技術,分享給數據中心的運維工程師們。
供電系統(tǒng)
如今的絕大部分數據中心依然要從市電引入供電,適當地提升引入電壓,可以大大提升供電線路容量和供電能力。比如電壓等級由380V轉變?yōu)?0KV、20KV、50KV、110KV等等,采用高壓直流電源替換傳統(tǒng)的220V電源。提升供電電壓可以有效提升供電系統(tǒng)的運行效率,同時提升電壓加強了供電系統(tǒng)的抗干擾能力,高壓直流供電系統(tǒng)已經有越來越多的數據中心開始部署并使用。數據中心應該引入多路供電,避免單路市電停電引起數據中心停電。采用高頻UPS替代工頻UPS的應用,使得供電效率由工頻的70%提升到90%以上,節(jié)能效果明顯,且系統(tǒng)體積小,容量大。供電方式由集中式供電向分散式供電轉變。一個數據中心并不是部署了以上這些,供電系統(tǒng)就可以長期運行穩(wěn)定。在《中國電信IDC機房規(guī)范》中明確規(guī)定了數據中心供電要求的等級:從AA級到C級四個等級。不同等級的數據中心對供電的要求是有差異的。僅從供電系統(tǒng)的保障方面來看,在日常的工作中,應該周期性對供電線路進行檢查,如出現有老化現象及時進行更換。任何運行設備的供電都要采用冗余備份,避免單路停電引發(fā)數據中心設備停機。供電系統(tǒng)涉及很多強電處理,在工作中,人為操作一定要注意安全,避免引發(fā)觸電事故。要主動做預防性的維護,包括定期例行維護、保養(yǎng)、健康檢查等,在故障之前預先采取的主動維護操作,包括一般告警信息核查、易耗易壞部件定期更換等,定期檢查電解電是否有膨脹或漏液跡象性熱、變壓器等磁元件是否過熱,所有保險絲是否安裝牢固、電纜連接點有無異常情況等等,UPS設備要作為一項重要項進行檢查;要有故障處理的應急維護,指定詳細的更換備機、備件等措施。
空調系統(tǒng)
空調系統(tǒng)若無法正常工作,會導致數據中心溫度急劇升高,不僅設備運行會不正常,甚至會燒毀元器件,給數據中心帶來嚴重損失。對空調系統(tǒng)的技術保障主要有:控制系統(tǒng)的維護、壓縮機的巡回檢查及維護、冷凝器的巡檢及維護、蒸發(fā)器和膨脹閥的巡檢及維護、加濕系統(tǒng)的巡檢及維護、空氣循環(huán)系統(tǒng)的巡檢及維護,對通風道的檢查與維護。在數據中心的出入風口,由于長時間的運行,會掛接很多灰塵,聚集多了就會影響通風,所以要技術清理。在日常工作中多做些預防性檢查,就可以大大降低嚴重故障發(fā)生的概率。當空調系統(tǒng)出現故障時,首先就是要進行通風,及時將設備運行產生的熱量排放出去,同時增加電風扇等通風設備,避免機房內溫度過高。空調系統(tǒng)一般要采用多機組備份的方式,一臺空調故障后,其它空調可以接管,立即投入運轉。
消防系統(tǒng)
消防系統(tǒng)也是數據中心必不可少的重要部分。數據中心一旦發(fā)生火災,可能導致整個數據中心內的設備損毀,對于數據中心的打擊是致命的。有人可能有疑問,數據中心里到處都是電子設備,又沒有易燃物品,怎么能產生火災呢?其實,數據中心里的地板、保溫泡沫、靜電、雷擊等等都可能產生火災,還有一些人為帶入的易燃物品引發(fā)的火災,所以數據中心依然被定義為防火重要的保護場所。數據中心不能采用水噴淋或是干粉滅火系統(tǒng),這些都會損害電子設備,所以在數據中心內部除了設有火災自動報警系統(tǒng)外,還應選用氣體滅火系統(tǒng)。通過安裝火災自動報警系統(tǒng),早點發(fā)現火災,然后通過氣體滅火。氣體大多數采用的是七氟丙烷或混合氣體,也有采用 潔凈氣體的,即不導電、易揮發(fā)、蒸發(fā)時物殘留物的氣體滅火劑。不過氣體滅火對密封性有一定要求,處于安全考慮,不得用于有人職守的數據中心。還有的數據中心采用細水霧系統(tǒng),這種滅火方式可以用于有人職守的機房,又不像噴水系統(tǒng)那樣,其產生的是及其細小且具有充足動量的水噴霧。這種系統(tǒng)在歐洲地區(qū)的數據中心應用廣泛,在我國使用的并不多。我國的數據中心主要還是氣體和干粉滅火系統(tǒng)為主。有了完善的消防系統(tǒng)也不是就高枕無憂了,消防的意義在于以預防為主,消防結合,所以要周期性對數據中心內部運行環(huán)境進行檢查,早期發(fā)現火災危險。將數據中心內部劃分為獨立的多個單元,這樣進行滅火分區(qū),可以將火災的影響降低。每個季度要進行消防演練,讓每個人都懂得救火的常識,時刻將消防意識牢記于心,這樣才能將火災隱患消滅于搖籃之中。
數據中心動力系統(tǒng)涵蓋了方方面面,是為整個數據中心里運行的設備服務的。只有將動力系統(tǒng)做好,才能為設備提供良好的運行空間,這樣數據中心才能部署更多的業(yè)務,并帶來高受益。不過要做好動力系統(tǒng)的保障任重而道遠。