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大话数据中心动力系统保障技术

Released on:2015-02-26 13:14

动力系统是数据中心的重要组成部分,没有动力系统数据中心就无法正常运行。新一代数据中心对动力系统的依赖越来越大,这就要求提升动力系统运行的稳定性。

数据中心的动力系统包括供电,防静电,防雷、空调、消防、安全、监控等多个子系统。其中最为重要的有三大系统:供电、空调 与消防,这三大动力系统就好比是数据中心的供给线。俗话说:战场打仗其实打的是粮草,没有粮草再好的军队也是无用,迟早会战败。对于数据中心,三大动力系 统掌握着数据中心运行的命脉,在任何数据中心的工作中都需要考虑动力系统的稳定。

关于三大动力系统的标准定义有很多,早已形成了一定规范,新建的数据中心一般都会参考一些设计标准来设计三大动力系统.然而,当数据中心建成 以后,如何对这三大系统进行运行保障,确保不出问题,这方面就显有提及。本文结合一些实际数据中心运维经验,说一说这三大动力系统的运行保障技术,分享给 数据中心的运维工程师们。

供电系统

如今的绝大部分数据中心依然要从市电引入供电,适当地提升引入电压,可以大大提升供电线路容量和供电能力。比如电压等级由380V转变为 10KV,20KV,50KV,110KV等等,采用高压直流电源替换传统的220V电源.提升供电电压可以有效提升供电系统的运行效率,同时提升电压加 强了供电系统的抗干扰能力,高压直流供电系统已经有越来越多的数据中心开始部署并使用。数据中心应该引入多路供电,避免单路市电停电引起数据中心停电。采 用高频UPS替代工频UPS的应用,使得供电效率由工频的70%提升到90%以上,节能效果明显,且系统体积小,容量大。供电方式由集中式供电向分散式供 电转变。

一个数据中心并不是部署了以上这些,供电系统就可以长期运行稳定。在《中国电信IDC机房规范》中明确规定了数据中心供电要求的等级:从AA级到C级四个 等级。不同等级的数据中心对供电的要求是有差异的.仅从供电系统的保障方面来看,在日常的工作中,应该周期性对供电线路进行检查,如出现有老化现象及时进 行更换。任何运行设备的供电都要采用冗余备份,避免单路停电引发数据中心设备停机。供电系统涉及很多强电处理,在工作中,人为操作一定要注意安全,避免引 发触电事故。要主动做预防性的维护,包括定期例行维护、保养、健康检查等,在故障之前预先采取的主动维护操作,包括一般告警信息核查、易耗易坏部件定期更 换等,定期检查电解电是否有膨胀或漏液迹象性热、变压器等磁元件是否过热,所有保险丝是否安装牢固、电缆连接点有无异常情况等等,UPS设备要作为一项重 要项进行检查;要有故障处理的应急维护,指定详细的更换备机、备件等措施。

空调系统

空调系统若无法正常工作,会导致数据中心温度急剧升高,不仅设备运行会不正常,甚至会烧毁元器件,给数据中心带来严重损失。对空调系统的技术保障主要有: 控制系统的维护、压缩机的巡回检查及维护、冷凝器的巡检及维护、蒸发器和膨胀阀的巡检及维护、加湿系统的巡检及维护、空气循环系统的巡检及维护,对通风道 的检查与维护。在数据中心的出入风口,由于长时间的运行,会挂接很多灰尘,聚集多了就会影响通风,所以要技术清理。在日常工作中多做些预防性检查,就可以 大大降低严重故障发生的概率。当空调系统出现故障时,首先就是要进行通风,及时将设备运行产生的热量排放出去,同时增加电风扇等通风设备,避免机房内温度 过高。空调系统一般要采用多机组备份的方式,一台空调故障后,其它空调可以接管,立即投入运转。

消防系统

消防系统也是数据中心必不可少的重要部分。数据中心一旦发生火灾,可能导致整个数据中心内的设备损毁,对于数据中心的打击是致命的。

有人可能有疑问,数据中心里到处都是电子设备,又没有易燃物品,怎么能产生火灾呢?其实,数据中心里的地板,保温泡沫,静电,雷击等等都可能产生火灾,还有一些人为带入的易燃物品引发的火灾,所以数据中心依然被定义为防火重要的保护场所。

数据中心不能采用水喷淋或是干粉灭火系统,这些都会损害电子设备,所以在数据中心内部除了设有火灾自动报警系统外,还应选用气体灭火系统。通过安装火灾自 动报警系统,早点发现火灾,然后通过气体灭火.气体大多数采用的是七氟丙烷或混合气体,也有采用 洁净气体的,即不导电、易挥发、蒸发时物残留物的气体灭火剂。不过气体灭火对密封性有一定要求,处于安全考虑,不得用于有人职守的数据中心。

还有的数据中心采用细水雾系统,这种灭火方式可以用于有人职守的机房,又不像喷水系统那样,其产生的是及其细小且具有充足动量的水喷雾。这种系统在欧洲地区的数据中心应用广泛,在我国使用的并不多。我国的数据中心主要还是气体和干粉灭火系统为主。

有了完善的消防系统也不是就高枕无忧了,消防的意义在于以预防为主,消防结合,所以要周期性对数据中心内部运行环境进行检查,早期发现火灾危险。将数据中 心内部划分为独立的多个单元,这样进行灭火分区,可以将火灾的影响降低。每个季度要进行消防演练,让每个人都懂得救火的常识,时刻将消防意识牢记于心,这 样才能将火灾隐患消灭于摇篮之中。

数据中心动力系统涵盖了方方面面,是为整个数据中心里运行的设备服务的。只有将动力系统做好,才能为设备提供良好的运行空间,这样数据中心才能部署更多的业务,并带来高受益。不过要做好动力系统的保障任重而道远。

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