آکواریوم های هوشمند
2015-11-02
تاسیسات خنک کاری عجیب فیسبوک
2015-11-11

کلیه وسایل الکترونیکی برای اینکه بتوانند به درستی کار کنند بایستی خنک نگه داشته شوند ، کامپیوترها نیز از این قضیه استثناء نیستند. وقتی یک کامپیوتر زیادی گرم شود پردازنده آن انواع و اقسام خطا را صادر می کند و حتی ممکن است کلا از کار بیافتند. سرورها نیز برای اینکه بتوانند دمای درون Case را خنک نگه دارند از فن ها استفاده می کنند اما در سرورهای عظیمی مثل گوگل و فیسبوک این فن ها به تنهایی پاسخگوی خنک کاری این سرورها نیستند و نیاز به راهکارهای دیگریست که در ادامه سایت تاسیسات برقی و مکانیکی ارکان ارزش به بررسی کامل آنها می پردازد.

مانیتورینگ دما و رطوبت در اتاقهای سرور

مانیتورینگ پارامترهای محیطی  اتاقهای کامپیوتر و یا دیتا سنترها از عوامل حیاتی  در اطمینان از عملکرد سرور ها و قابلیت اطمینان سرویسهای ارایه شده میباشد.هزینه های بسیار زیادی بابت عدم حصول اطمینان از عملکرد ویا غیر فعال شدن سرویسها به  علت افزایش غیر منتظره دما و رطوبت به خاطر از کار افتادن سیستم خنک کننده اصلی و یا پشتیبان در دیتاسنتر ها متحمل میگردد، این هزینه ها گاه برگشت پذیرند و گاه موجب از بین رفتن اعتبار در پیک فعالیت ، گاه موجب از بین رفتن تجهیزات و گاه موجب اتلاف وقت  می گردند.

دمای بهینه جهت اطاقهای سرور بنا به پیشنهاد ASHRAE در محدوده ۱۸-۲۴ درجه سانتیگرادتعین گردیده این رنج دما محدوده ایمنی را در مواجه باخطای سیستم تهویه را فراهم می آورد.

بنا به استاندارد های جهانی، تجهیزات شبکه و سرورها نباید در دمای بیش از ۳۰ درجه سانتیگراد به کار گرفته شوند.

امروزه با توجه به افزایش تراکم تجهیزات در اتاق های سرور حتی اندازه گیری دمای کلی اتاقها نیز کافی بنظر    نمی رسد.بلکه با اندازه گیری دما در مقاطع مختلف همچون مجراهای ورودی های هوا، مجراهای خروجی هوا، نزدیک سقف،داخل رکها با تراکم بالا و یا حتی خروجی هوای سرورها میتوان پتانسیل ایجاد اختلال در عملکرد سیستم را به علت افزایش بی رویه دما پیش از وقوع حادثه جبران ناپذیر تشخیص داد و از بین برد.

رطوبت در اتاقهای سرور

در ابتدا به تعریف رطوبت نسبی میپردازیم

رطوبت نسبی عبارت است از میزان نم موجود در هوا در یک دمای مشخص نسبت به ماکزیمم میزان نمی که میتواند در همان دما در هوا وجود داشته باشد.

در اتاقهای سرور میزان رطوبت ۴۵-۵۵ درصد به منظور کارایی بهینه و حصول قابلیت اطمینان از عملکرد تجهیزات پیشنهاد میگردد.

افزایش بیش از حد رطوبت موجب میعان نم موجود در هوا به صورت قطرات مایع میشود که خود باعث ایجاد خوردگی و یا اتصال الکتریکی بین مدارات الکترونیکی میگردد.در مقابل کاهش بیش از حد رطوبت به واسطه تولید الکتریسیته ساکن در محیط اطراف موجب تخلیه الکتریکی شده که باعث تخریب قطعات حساس الکترونیکی میگردد.

در اندازه گیری رطوبت جهت جلوگیری از پیامد های احتمالی مقادیر ۴۰-۶۰ درصد برای مقادیر آلارم و ۳۰-۷۰ درصد جهت آلارم بحرانی پیشنهاد میگردد.

قابل توجه است که رطوبت نسبی نسبت مستقیمی با دما دارد بنابرابن مانیتور کردن دما و رطوبت به طور همزمان الزامیست.

دو فاز شدن شبکه

در سیستمهای تک فاز و یا ۳ فاز مشکل ۲ فاز شدن شبکه وجود دارد و در صورت وقوع این خطا آسیب به سیستمهای یو پی اس و یا منابع تغذیه ای که از برق ورودی تغذیه می کنند بسیار زیاد است با آشکار ساز ۲ فاز می توان قبل از بروز مشکل سیستم الکتریکی را از ورودی ها ی برق  جدا نمود

آتش سوزی در اتاق

وجود تعداد زیادی سیم در اتاق های سرور و عدم رعایت نکات ایمنی می تواند در زمانهای مناسب برای احتراق یک مشکل بزرگ ایجاد نماید و آتش سوزی الکتریکی را رقم بزند تنها راهکار جلوگیری از انتشار به بخشهای اتاق سرور قطع جریان برق از مدخل ورودی به سیستم است که می تواند توسط سیستمهای هوشمند بمحض افزایش دود انجام گیرد.

    نکات زیر قابل تامل است

 خطا در سیستم تهویه دیتاسنتر ها به عنوان تهدید اصلی در عملکرد محسوب میگردد که خود به عنوان اولین عامل افزایش بیش از حد دما و غیر فعال شدن سرورها  شناخته میشود.

افزایش مصرف انرژی به ۳۹ درصد در طول پنج سال به علت افزایش بیش از حد دما و کاهش کارایی قطعات.

در صورت از کار افتادن سیستم کولینگ دما با نرخ ۱۰ درجه در هر ۸ دقیقه  افزایش می یابد.

هر ۱۰ درجه افزایش دما بالای ۲۰ درجه موجب کاهش ۵۰ درصدی کارایی و اطمینان میگردد.

۶۱درصد دیتا سنتر ها ۱ خطا  در پارامترهای محیطی در ۱۲ ماه گذشته و۲۳ درصد از انها ۵ خطا در ۱۲ ماه گذشته  را مسبب از کار افتادن سرویسها دانسته اند.رفع ایراد به طور متوسط بین نصف روز تا ۳ روز طول کشیده است

سرورهای گوگل

گوگل که در ذهن بسیاری از کاربران اینترنت و کارشناسان فنی حوزه ی IT به عنوان قوی ‌ترین موتور جست‌ و جو دنیا شناخته می ‌شود برای پردازش حجم انبوهی از اطلاعات نیاز به دیتاسنترهایی قدرتمند دارد و به این منظور مراکز بسیاری در سراسر دنیا تاسیس نموده است. اخیرا نیز این شرکت تصمیم به ساخت مرکز جدیدی در هلند گرفته است که برایش ۷۷۰ میلیون دلار خرج خواهد داشت.

دیتاسنترهای گوگل همیشه مشغول پردازش اطلاعات هستند و لحظه‌ ای متوقف نمی گردند. از آنجا که سیستم‌ های رایانه ‌ای در جریان پردازش اطلاعات گرم می ‌شوند، نیاز به ‌تجهیزاتی برای خنک‌ کردن خود دارند. دیتاسنترها هم که از این قاعده مستثنی نیستند به استفاده چنین راهکارهایی الزام دارند. اما چه سامانه‌ ای می‌ تواند دیتاسنترهای عظیم گوگل را خنک کند؟

ایالت Oregon، شهر Dalles

a

لوله‌ هایی که مشاهده می ‌کنید برای خنک کردن دیتاسنترهای گوگل واقع در شهر Dalles طراحی شده ‌اند. لوله ‌های آبی رنگ محتوی آب خنک و لوله‌ های قرمز محتوی آب داغ هستند که برای سرد کدن مجددشان به برج‌ های ویژه ای هدایت می ‌شوند.

 b

در این تصویر نیز برج ‌های خنک‌ کننده را مشاهده می‌ کنید.

کشور فنلاند، شهر Hamina

d

لوله ‌هایی که در این تصویر می‌ بینید نیز برای خنک‌ نگه ‌داشتن دیتاسنترهای گوگل در شهر Hamina در نظر گرفته شده ‌اند. اما از آن‌ جایی که این شهر در نزدیکی دریای بالتیک قرار دارد، از آب دریا برای خنک کردن لوله ‌های محتوی آب گرم استفاده می‌ شود.

ایالت Georgia شهر Douglas

e

سرورهایی که مشاهده می‌ کنید در شهر  Douglas واقع شده ‌اند. نور آبی رنگ که از LED ساطع می ‌شود نشان ‌دهنده این است که همه چیز به خوبی کار می ‌کند و مشکلی نیست. گوگل از LED استفاده می ‌کند تا در مصرف انرژی صرفه جوبی کند و علاوه بر این عمر LEDها نیز بسیار زیاد است و سبب صرفه جویی در هزینه ی نگهداری می شود.

f

این تصویر هم گوشه ‌ای از لوله ‌های سیستم خنک ‌کننده دیتاسنتر گوگل در شهر Douglas است. این لوله ‌ها با استفاده از آب، دیتاسنتر را خنک نگه می ‌دارند. در این تصویر دوچرخه‌‌ ای را می‌ بینید که با رنگ ‌های گوگلی تزیین شده، کارمندان از آن برای دور زدن در این بخش استفاده می ‌کنند.

لوله ‌های عایق شکل زیر که به صورت U شکل خمیده شده ‌اند، می ‌توانند در حالی که دمای آب داخل لوله تغییر می ‌کند، انقباض و انبساط داشته باشند.

g

در میان لوله ‌هایی که مشاهده کردید تعدادی از آنها رنگ سفید دارند و حاوی آب تمیز هستند. لوله های مورد اشاره برای مقابله با آتش در نظر گرفته شده ‌اند. در صورت استفاده از آنها برای خاموش کردن آتش چون آب فاقد هر گونه آلودگی بوده است نیاز به تمیز کاری مجدد نخواهد بود.

h

ایالت Iowa ، شهر Council Bluffs

i

این هم یک سرور دیگر از سرورهای گوگل که در شهر Council Bluffs قرار گرفته ‌است. هوای سرد از دریچه ‌هایی که در کف سالن نصب شده‌ اند وارد می ‌شود و محیط پیرامون را خنک می ‌کند. اگر توجه کنید پرده ‌های پلاستیکی شفافی را مشاهده می‌ نمایید که به صورت آویزان در اطراف سرورها نصب شده‌ اند. این پرده ‌ها نقش جداکننده و عایق را بازی می‌ کنند و از ترکیب شدن هوای بیرون با محوطه داخلی جلوگیری می ‌نمایند.

j

نمایی از بخش بالای سالن سرورها را مشاهده می ‌کنید. خرپاهای بزرگ هم نقش سازه‌ ای دارند و هم در انتقال کابل ‌های برق و ساپورت‌ ها عمل می‌ کنند.

k

روترها و سوییچ ‌هایی که در داخل یکی از اتاق‌ های شبکه قرار گرفته اند را مشاهده می ‌کنید. شبکه فیبرهای نوری که در این جا قرار دارند دارای سرعتی ۲۰۰ هزار برابر سریع‌ تر از یک اتصال اینترنت خانگی هستند. فیبرهای نوری درون غلاف زرد رنگ توسط ساپورت‌ هایی که به سقف وصل شده ‌اند به یکدیگر مرتبط می ‌شوند.

l

این آنتن بزرگ و نسبتا عجیب سیگنال‌ ها را از واحد Access Services گوگل دریافت می ‌کند. این واحد فیبرهای نوری را به خانه ‌های مسکونی سراسر دنیا می ‌رساند. همچنین این آنتن‌ها به عنوان منبع اصلی دریافت سیگنال‌ ها برای صدها کانال تلویزیونی که سرویس تلویزیون کابلی گوگل را تشکیل می‌ دهد، شناخته می ‌شود.

ایالت South Carolina شهر Berkeley County

m

مخزن بزرگ عایق‌ کاری شده شبیه این تانک که در Berkeley County واقع شده است می‌تواند تا ۲۴۰ هزار گالن آب را برای خنک کردن قلب دیتاسنتر گوگل در خود ذخیره کند.

n

از آن ‌جایی که احتمال از دست رفتن اطلاعات وجود دارد، گوگل همیشه از تمامی آن ‌ها فایل پشتیبان تهیه می ‌کند. اما اطلاعات دیتاسنترهای گوگل آن‌ قدر زیاد است که برای ذخیره ‌سازی این حجم از اطلاعات نیاز به مکان ‌های ویژه ‌ای ست. گوگل این اطلاعات را بر روی نوارهای به خصوصی ذخیره می‌ کند. نمایی از بخش پشتیبانی اطلاعات دیتاسنترهای گوگل را مشاهده می‌ کنید. هر کدام از این نوارها بارکد مشخصی دارند که در مواقع ضروری به وسیله ربات ‌ها شناسایی شده و در اختیار کارمندان قرار می‌ گیرند.

ایالت Oklahoma ، شهر Mayes

p

هر Server Rack در دیتاسنترهای گوگل مجهز به ۴ سوییچ است که به وسیله کابل ‌های رنگی به همدیگر وصل شده‌ اند. برای این که در زمان خرابی هر کدام از این سیم‌ها، تعویض آن‌ها پردردسر نباشد، در تمامی دیتاسنترهای گوگل از رنگ ‌های یکسانی برای سیم‌ ها استفاده می‌ شود.

به زودی به بررسی سیستم خنک کاری سروهای سایت فیسبوک خواهیم پرداخت.

یک دیدگاه