Efektywne, energooszczędne i łatwe w zarządzaniu Data Center
Energooszczędność zmierzona - na przykładzie nowoczesnej serwerowni firmy ENERGA-OPERATOR SA
Zależało nam na obniżeniu kosztów serwisowych oraz kompatybilności systemów zasilania i klimatyzacji precyzyjnej. Drugim istotnym dla nas aspektem była energooszczędność i efektywność tychże systemów” – Robert Kopeć, kierownik Biura Infrastruktury IT.
W 2012 roku ENERGA-Operator S.A. wybudowała dla własnych potrzeb data center o wielkości 200 m2 i docelowej mocy około 0,5 MW. Jednym z celów projektu było zastosowanie takich rozwiązań klimatyzacji precyzyjnej oraz zasilania gwarantowanego, które z biegiem czasu przyniosą wymierne oszczędności w kosztach utrzymania data center oraz pozwolą na osiągnięcie jak najlepszej wartości średniorocznego współczynnika PUE.
W procedurze przetargowej najlepiej ocenione zostały rozwiązania firmy Emerson Network Power.
Sama idea budowy własnego Centrum Przetwarzania Danych związana była z rosnącym zapotrzebowaniem na moc obliczeniową, przy jednoczesnym zapewnieniu bezpieczeństwa i niezawodności stosowanych rozwiązań IT. W ramach projektu realizowane były dwa główne wątki projektowe:
- budowa Centrum Przetwarzania Danych;
- konsolidacja i centralizacja systemów informatycznych ENERGAOPERATOR S.A.
Dzięki powyższym przedsięwzięciom konsekwentnie realizowany jest plan redukcji kosztów eksploatacji infrastruktury teleinformatycznej. Rozproszone do tej pory systemy informatyczne głównie spółki ENERGA-OPERATOR S.A, jak również część systemów innych spółek GK ENERGA m.in. ENERGA Informatyka i Technologie zostaną ulokowane w jednym wspólnym Centrum Przetwarzania Danych.
Najnowsze rozwiązania z zakresu klimatyzacji precyzyjnej oraz zasilania gwarantowanego, połączone wspólnym systemem monitorowania i zarządzania
Zbudowany układ klimatyzacji precyzyjnej zakładał całkowite wydzielenie zimnych stref zamkniętymi korytarzami z czujnikami środowiskowymi.
Taka separacja stref zimnych i ciepłej znacznie podniosła efektywność zastosowanego systemu klimatyzacji precyzyjnej. Dodatkowo wprowadzono uszczelnienie „przecieków” w podłodze technicznej, uszczelnienie przejść kablowych oraz zaślepienie wolnych miejsc w szafach rack. Pozwoliło to na zabezpieczenie przed recyrkulacją powietrza pomiędzy strefami zimnymi i ciepłą, co niekorzystnie wpływałoby na efektywność energetyczną systemu.
Zastosowany układ pracuje przy temp. 22°C w strefie zimnej, natomiast w strefie ciepłej temperatura wynosi około 30÷37°C. Zainstalowane szafy klimatyzacji precyzyjnej wykorzystują wentylatory elektronicznie komutowane EC FAN, umieszczone są w przestrzeni podłogi podniesionej. W czasie normalnej pracy szafy pracują równocześnie, przy obniżonej wydajności jednostkowej, co przekłada się na niższe zużycie energii wentylatorów. Moduł wentylatorowy zapewnia dostęp do poszczególnych wentylatorów i możliwość ich wymiany przy pracującym urządzeniu, bez konieczności odłączania szafy od układu hydraulicznego.
Szafy pracują w funkcji powietrza nawiewanego do szaf rack, dzięki czemu nawiewają tylko taką ilość powietrza, jakiej aktualnie potrzebują serwery. Szafy wyposażone są również w czujnik temperatury powietrza nawiewanego, który steruje trójdrogowym zaworem regulacyjnym w szafie, dostosowując parametry wody lodowej. Szafy klimatyzacyjne odpowiadają również za regulację temperatury i wilgotności w strefie zimnej.
Jako źródło chłodu służą zewnętrzne agregaty wody lodowej chłodzone powietrzem, tzw. chillery. Umożliwiają one pracę w trybie freecoolingu mieszanego (częściowa praca naturalnego chłodzenia i układu sprężarek) już od temperatur powietrza zewnętrznego na poziomie 21°C. Chiller także umożliwia pracę w trybie pełnego freecoolingu, czyli 100% mocy chłodniczej czerpanej z zimnego powietrza otoczenia zewnętrznego. Dodatkowo posiadają one licznik elektryczny z funkcją ograniczenia poboru mocy na czas pracy z agregatem prądotwórczym.
W zakresie zasilania wybór padł na UPS o mocy 200 kW o wysokiej sprawności oraz wysokiej wartości współczynnika mocy PF. Jak komentuje Robert Kopeć, kierownik Biura Infrastruktury IT: „Od początku założyliśmy, że przy zakupie UPS nie będziemy kierować się wyłącznie ceną. Po analizie funkcjonalności dostępnych na rynku urządzeń UPS postawiliśmy wysoko poprzeczkę kryterium efektywności energetycznej. Zastosowane rozwiązanie 80-NET cechuje się wysoką sprawnością oraz współczynnikiem mocy równym jedności, co pozwala zniwelować negatywny wpływ mocy biernej”.
Przy pomocy kart WEB-SNMP wszystkie urządzenia w serwerowni łączą się z systemem monitorowania i zarządzania infrastrukturą N-Form, co pozwala na śledzenie parametrów ich pracy, oglądanie statystyk poboru mocy oraz otrzymywanie alertów w przypadku różnych zdarzeń czy zaistniałych warunków w pomieszczeniu.
Ten system także pozwala planować dalsze etapy rozbudowy o kolejne szafy rackowe, sprawdzać aktualne miejsce w szafach oraz pobory prądu. System pokazuje jak układ klimatyzacji dopasowuje swoją pracę do istniejącego obciążenia serwerów, kiedy korzysta w chłodzeniu z niższej temperatury zewnętrznej.
„Odnotowaliśmy, że przez blisko 90% czasu w roku sprężarki nie pracowały, korzystaliśmy wówczas z freecoolingu” – powiedział Robert Kopeć.
Główne korzyści
Główną korzyścią całego przedsięwzięcia jest znaczne zmniejszenie kosztów eksploatacji infrastruktury teleinformatycznej poprzez centralizację w jednym miejscu głównych systemów informatycznych, zmniejszenie kosztów związanych z utrzymaniem wielu pomieszczeń serwerowych w różnych lokalizacjach Spółki. Ponadto w ramach jednego CPD firma może łatwiej zapewnić ciągłość działania systemów IT oraz podnieść jakość świadczonych usług teleinformatycznych poprzez zmniejszenie ryzyka powstania awarii, szybszą reakcję na pojawiające się problemy, wysoką dostępność systemów IT oraz zapewnienie bezpieczeństwa fizycznego i systemowego dla zlokalizowanych w CPD zasobów serwerowych.
Case study Energa-Operator SA
Źródło: Ch&K 7/2013
