какая влажность должна быть в серверной
Увлажнение в серверных
Для надежной работы электронного оборудования, сохранности информации и доступа к ней в любое время, влажность воздуха в серверной должна быть в пределах 45-60%.
Чтобы поддерживать этот параметр микроклимата на требуемом уровне, устанавливают промышленные увлажнители. Отсутствие систем увлажнения и кондиционирования воздуха в серверных помещениях недопустимо.
Почему в серверной комнате создают специальный микроклимат
В серверной комнате находится дорогостоящее электронное оборудование, которое должно работать бесперебойно. Поэтому действуют специальные нормативы по устройству серверных. К комнатам с IT оборудованием предъявляются требования стандартов СН 512–78 и TIA/EIA-942. Они содержат рекомендации по планировке помещения и обеспечению заданных значений параметров микроклимата.
Серверное оборудование должно эксплуатироваться в условиях, рекомендованных производителем. Если пренебречь этим правилом, электроника быстро выйдет из строя. На гарантийный ремонт в этом случае можно не рассчитывать, а предприятию придется потратиться на покупку нового оборудования.
Оптимальные температуру и влажность в серверной комнате следует поддерживать с помощью климатических систем.
Если не контролировать влажность воздуха
Неконтролируемая влажность в серверных помещениях становится фактором риска. Высокочувствительное электронное оборудование не любит как излишне влажного, так и сухого воздуха.
Низкая влажность в серверной приводит к электризации пыли. Ее частицы под действием электромагнитного поля прилипают к оборудованию в самых разных местах, загрязняя его и образуя токопроводящую дорожку.
Еще одним опасным последствием недостаточной влажности в серверной станет высыхание и затвердевание изоляции кабеля. Если проводка находилась достаточно долго в сухом воздухе, при переброске ее в другое положение она растрескается. Кабель придется менять или дополнительно изолировать. Недостаток влаги вызовет разрушение лака на электронных печатных платах.
Влажность выше 60% также принесет вред. Появится конденсат, который вызовет коррозию и окисление контактов и спровоцирует короткое замыкание.
Как решается задача поддержания оптимальной влажности
Поддерживать требуемую влажность в серверных помещениях можно при помощи:
Если в помещении установлен прецизионный кондиционер со встроенной системой увлажнения воздуха, то другое увлажняющее устройство не потребуется.
Во всех остальных случаях помещение нужно оснащать промышленной системой увлажнения воздуха.
Ультразвуковые системы увлажнения воздуха
Ультразвуковые системы увлажнения, насыщающие воздух холодным паром, потребители выбирают сегодня как наиболее технологичные и качественные. Система работает по принципу превращения воды с помощью ультразвукового излучателя в мелкодисперсное водяное облако, которое смешивается с сухим воздухом и увлажняет его. Вода должна быть умягченной, чтобы прибор работал эффективно.
Если вы остановите свой выбор на промышленных увлажнителях, изготовленных на нашем производстве, обратите внимание на наличие в устройстве модуля для контроля и управления влажностью. Расположив прибор непосредственно в увлажняемом помещении, вам останется только задать нужную величину влажности, которая будет автоматически поддерживаться.
Не температурой единой: влажность в дата-центре
Когда заходит речь о микроклимате дата-центра, обычно рассматривается вопрос температурного режима. Это понятно, поскольку температура должна четко соответствовать определенным нормам, с точностью до десятых долей градуса. Но не нужно забывать и о том, что есть другие важные факторы, среди которых влажность.
Очевидно, что вода в жидком виде для оборудования большинства типов смертельно опасна, если так можно выразиться. Слишком высокая влажность может привести к конденсации воды, что может запустить процесс коррозии уязвимых элементов или даже стать причиной короткого замыкания, если дело совсем уж плохо. Раньше считалось, что относительная влажность должна поддерживаться в пределах 40-50%. Но, на самом деле, все это не настолько критично.
Правда, широко известен случай, когда именно влажность повлияла на работоспособность ЦОД ИТ-компании — Facebook. В дата-центре в Прайнвилле в 2011 года образовалось сразу два облака — цифровое и водяное, состоящее из конденсата, который постепенно выливался на оборудование.
Это произошло из-за ошибки системы автоматического управления здания. В дата-центре значительно повысилась температура, кроме того, воздух постоянно проходил через водоиспарительную систему охлаждения, насыщаясь водяным паром. Через некоторое время около серверных стоек появилась область повышенной влажности, практически облако, из которого выпал самый настоящий дождь.
Все это привело к тому, что часть серверов просто вышла из строя, поскольку начали коротить блоки питания. Конечно, компания довольно быстро решила проблему, но поволноваться тогда пришлось всем.
Так что там со влажностью?
Дело в том, что в дата-центрах многие годы, можно сказать, даже десятки лет, поддерживали относительную влажность на уровне 45-50%. Считалось, что высокая влажность значительно снижает вероятность статического заряда. Влажность на указанном уровне до сих пор стараются поддерживать в некоторых дата-центрах, хотя многочисленные исследования доказали, что это уже не необходимо.
Дело в том, что статическое электричество, в большинстве случаев, не представляет собой опасности для оборудования даже при относительной влажности в 15%. Если принимать соответствующие меры безопасности, этот показатель можно снизить даже до 8%. Во всяком случае, именно такие цифры приводятся в докладе, который был выпущен еще в 2014 году по результатам исследования технического комитета ТС 9.9 Американского общества инженеров отопления, охлаждения и воздушного кондиционирования (ASHRAE). По мнению авторов исследования, снижение уровня относительной влажности в ДЦ позволяет экономить энергию и, следовательно, улучшать PUE.
Все дело в том, что на поддержание высокой относительной влажности требуется довольно большой расход воды и электричества. Именно такая ситуация наблюдается в том случае, если оборудование ЦОДа работает на повышенных входящих температурах в соответствии с рекомендациями ASHRAE по температурному режиму 2008 и 2011 годов.
Уже в 2012 году этот же комитет провел независимое исследование для того, чтобы определить реальный уровень относительной влажности, при котором можно избежать угрозы повреждения оборудования и его элементов статическим электричеством. В ходе исследования испытывались различные типы напольных покрытий дата-центра, а также разны типы обуви для сотрудников. Полная версия результатов этого исследования доступна здесь. Если кратко, то в любой климатической зоне вовсе не обязательно активно использовать увлажнители — как и говорилось выше, хватает 8% относительной влажности. Это особенно актуально для ЦОДов, которые расположены в зонах с прохладным климатом и которые используют фрикулинг.
А что за меры предосторожности?
Здесь речь идет, в первую очередь о напольном покрытии с ламинатом высокого давления, заливных бетонных полах или токорассеивающих покрытиях. С ними проблемы никакой нет, в особенности, если использовать обувь с минимальной проводимостью.
Итак, вот несколько рекомендаций:
Что касается верхнего порога влажности, то этот показатель, рекомендованный ASHRAE, составляет 60%. Это позволяет избежать появления другой проблемы — растворения химических соединений и частиц воздуха в капельках конденсата в воздухе. Это приводит к коррозии компонентов IT-систем. Названная проблема, кстати, актуальна для азиатских дата-центров. В условиях влажного климата и загрязненной окружающей среды оборудование портится чаще, чем в дата-центрах, расположенных в других регионах.
Хуже всего приходится системам охлаждения, которые могут месяцами коррозировать и в один прекрасный момент просто выйти из строя. А это уже чревато длительным простоем и финансовыми потерями, очень значительными потерями. Даже, если оборудование и не выходит из строя, оно начинает потреблять больше энергии.
Требования к серверному помещению
Планируете организовать серверное или кроссовое помещение, узел связи или помещение для размещения центрального оборудования средств технической безопасности – тогда рекомендую ознакомиться с данной статьей, в которой попробую предостеречь от наиболее распространенных ошибок (ВНИМАНИЕ – много текста и не всегда с указанием нормативных документов, “по-простому”). Нужно особо учитывать, что данные помещения не только являются “хранилищем ценностей” (железки достаточно дороги), но и зачастую критически важными узлами, обеспечивающими нормальное функционирование компании. Статья описывает решения, которые применимы для помещений, где планируется разместить от 2 до 10 телекоммуникационных шкафов.
Подбор помещения
Технологические ИТ-помещения (далее упрощенно – “серверная”) часто располагают не там где удобно, а “где получилось”. И тут нужно уметь сказать “нет” и попробовать подобрать, что-то иное, если выбранное помещение не удовлетворяет критериям:
Архитектурно-строительные решения
Помещение выбрано, необходимо заняться его отделкой.
Дверь – противопожарная, не ниже EI30 (заполнение проемов допускается на класс ниже, чем сами стены/перегородки), проем в свету не менее 850х2050 мм (для “крупных” серверных – оптимальнее с двумя полотнами, например, 300 и 900 мм и высотой 2,2 м) и с выпадающим порогом (как закатывать тележку с оборудованием?), открывание наружу – это нужно учитывать еще при создании планировочных решений, так как это требование обычно приводит к сужению путей эвакуации (лишнее проблемы архитекторам).
Потолок – красить. Если все-таки нужна “красота”, то можно сделать решетчатый типа “Грильятто”, но не стоит забывать, что он достаточно хрупкий, а в серверной работы обычно проводятся постоянно и через некоторое время он скорее всего будет выглядеть “весьма печально”. Никакого “Армстронга” – обычные плитки сами являются источником пыли, и даже если панели металлические, то сверху панелей накапливается пыль – при снятии плитки, она оказывается в оборудовании.
Перед “созданием” покрытия пола произвести обеспыливающую обработку и потом использовать либо антистатический линолеум (обязательно смотрите руководство по монтажу – там есть нюансы по заземлению) или фальшпол. Второе конечно предпочтительнее в плане обслуживания, но не всегда возможно, и скорее всего внутри помещения придется делать пандус или ступеньки – это “съест” полезное место. Подробнее см. в статье “Фальшпол серверной”.
Как само-собой разумеющееся после завершения отделочных работ: в помещении не должно быть отслаивающихся фрагментов краски, пятен плесени и следов подтоплений, пыли и грязи, обоев и остатков краски. А вот несколько плиток фальшпола полезно иметь “про запас”.
Электроснабжение и заземление
Потребителей в серверной, обычно разбивают на группы:
Это необходимо сделать до начала работ по проектированию, как и прикинуть необходимые мощности (фактически это и есть исходные данные для проектировщика по электроснабжению).
Гарантированное электроснабжение обеспечивают с использованием второго (или третьего) независимого ввода электроснабжения, например, от дизель-генераторной установки (ДГУ).
Мероприятия по установке ДГУ достаточно затратные, поэтому необходимо рассмотреть критически данную “затею”. Так при отключении питания в офисе/бизнес-центре сотрудники смогут работать только ограниченное время, которое упрется не только в поддерживаемые сервисы в серверной, но и ИБП/аккумуляторы в ноутбуках на рабочих местах. Таким образом, вполне возможно достаточно обеспечить нормальное “сворачивание” сервисов на вычислительных мощностях, размещенных в серверной.
Бесперебойное электропитание обеспечивается в большинстве случаев достаточно дорогостоящими источниками бесперебойного питания (далее – “ИБП”). К тому же, у них есть “расходник”, который нужно периодически менять – это аккумуляторные батареи (далее – “АКБ”). С одной стороны – больше АКБ, больше время автономной работы, с другой – больше и расходов при замене. Как вариант “оттянуть” очередную замену – использовать 8-10 летние АКБ, которые сейчас стали не сильно отличаться по цене от 3-5 летних.
Важный нюанс – АКБ должны хорошо охлаждаться, так как при превышении температуры эксплуатации выше 25 °С они начинают терять емкость. Неоднократно видел, как по незнанию дополнительные АКБ от стоечных ИБП размещали в форме башни позади шкафов, где находится фактически самая горячая зона в серверной.
Если необходимое время бесперебойной работы составляет более 5-10 минут, гарантированного питания нет, а реальная нагрузка в серверной более 10 кВт, то стоит задуматься о ИБП для кондиционеров (крайне неприятная затея, так как у них большие пусковые токи из-за чего “вырастает” номинальная мощность ИБП).
Подробнее о ИБП см. статью “Подбор ИБП”.
В помещении необходимо установить выделенную шину заземления (дополнительная система уравнивания потенциалов), к которой подключить все шкафы, лотки, рамы оборудования и прочие металлические конструкции.
Освещение
С освещением, чего только не встретишь на просторах интернета, поэтому указываю нормативные документы.
В помещении серверной необходимо обеспечить освещенность не менее 400 лк (СП 52.13330.2016 Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95*, Приложение Л (обязательное), Таблица Л.1, п. 18 или СН 512-78 Инструкция по проектированию зданий и помещений для электронно-вычислительных машин, Таблица 4 – где дается уточнение по высоте “0,8 м от уровня пола”). В помещениях связи (к которым можно отнести кроссовые) – 200 лк (ГОСТ Р 55710-2013 Освещение рабочих мест внутри зданий. Нормы и методы измерений, 5 Нормы освещения, Таблица 8). Есть еще один вариант в “забавном” документе “ГОСТ Р 53246-2008 Информационные технологии (ИТ). Системы кабельные структурированные. Проектирование основных узлов системы. Общие требования, п. 7.2.3.2” – 500 лк, но этот документ “нормативом” можно назвать только если очень “приперло” (он фактически является “криво” переписанным пособием по проектированию от одного СКС-ного производителя).
Далее для серверного помещения, согласно “Федеральный закон от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ “Технический регламент о требованиях пожарной безопасности”, Глава 5. Классификация пожароопасных и взрывоопасных зон, Статья 18. Классификация пожароопасных зон”, необходимо определить класс пожарной опасности – скорее всего будет П-IIa (определения зон в данном ФЗ дополняют требования ПУЭ, Глава 7.4. Электроустановки в пожароопасных зонах). В пожароопасной зоне необходимо соблюдать требования ПУЭ
6.6.5 «…Для помещений, отнесенных к пожароопасным зонам П-IIа, должны быть использованы светильники с негорючими рассеивателями в виде сплошного силикатного стекла…»
и 7.4.32, который определяет для люминесцентных светильников оболочку не ниже IP2X (для LED-светильников требования к оболочке не предъявляются, возможно потому что они не были распространены на момент написания ПУЭ). Говорят, что американский стандарт EIA/TIA-569-B:2004 не рекомендует использовать люминесцентные светильники (якобы из-за уровня помех, который не указывается) – подтвердить или опровергнуть не могу, так как текста стандарта я не видел. Однако СН 512-78 в ранее упомянутой таблице указывает именно люминесцентные лампы.
При расстановке светильников нужно учитывать план размещения оборудования (чтобы светильники не оказались непосредственно над шкафами или за лотками).
Для серверных помещений, согласно “ГОСТ Р 55842-2013 (ИСО 30061:2007) Освещение аварийное. Классификация и нормы” п. 4.2.2, можно “притянуть” необходимость установки резервного освещения (актуально для “солидных” серверных) и в п. 5.2 оговаривается его значение, как не менее чем 30% от нормированной освещенности.
Выключатель (если у нас класс П-IIа) п. 7.4.24 ПУЭ рекомендует выносить за пределы помещения, но можно и внутри – тогда с оболочкой IP4X (как и все электрощиты в помещении).
И маленький нюанс: предусматривайте в телекоммуникационных шкафах локальное освещение на задней панели (где все разъемы оборудования) – свет там лишним никогда не будет.
Кондиционирование и вентиляция
При выборе системы кондиционирования необходимо сразу определиться со схемой организации воздушных потоков. Базовый принцип – минимизация перемешивания охлажденного и горячего воздуха, на этом построены “холодные и горячие коридоры”. Также нужно добиваться, чтобы на вход кондиционера (где происходит забор), поступал наиболее нагретый воздух – это обеспечит лучший КПД системы.
Можно выделить следующие решения:
Почему важно поддержание определенной влажности в серверных помещениях?
Наверное, ни у кого не возникает вопросов по необходимости охлаждения серверных помещений, но при этом, при самостоятельной организации серверных на «офисном» уровне, часто забывают о влажности.
Но как известно, обычные бытовые кондиционеры высушивают воздух. Чем это плохо для электроники? Низкая влажность создает проблемы на двух фронтах.
С одной стороны – это приводит к засыханию и чрезмерному затвердеванию изоляции проводки. Это способно привести к разрушению изоляции и проблемам с работоспособностью. В особенности это касается случаев перекроссировки – когда вы переставите сервер и перебросите в другое положение патч-корд, изоляция на котором за год нахождения в напрочь высушенном помещении просто окаменела, то вероятность того, что изоляция в нем треснет и нарушит работоспособность – существенно больше.
С другой стороны – низкая влажность будет приводить к проблемам со статическим электричеством. Оно само по себе способно создать помехи работоспособности, а где-то может и выжечь особенно чувствительные элементы. Кроме того возникает проблема с запыленностью оборудования – что тоже не способствует надежности оборудования.
Высокая влажность, проблема с которой может возникнуть из-за погоды на улице, и неспособностью бытового кондиционера эффективно с ней бороться, тоже вредна. При высокой влажности может возникнуть конденсат. Надо ли говорить, к чему это ведет – это коррозия проводников, риск замыкания.
Как решают задачу поддержания определенной влажности в профессиональных ЦОДах?
Во-первых, это использование специальных систем охлаждения, рассчитанных на задачу поддержания влажности в том числе.
Во-вторых, это изоляция воздуха циркулирующего внутри серверных помещений от атмосферного. Для поддержания необходимой влажности очень важно, чтобы внутрь помещения попадали как можно меньше воздуха снаружи, влажность которого отличается. Обычно это решается через систему теплообменников, когда воздух из серверной не контактирует напрямую с атмосферным, а только обменивается с ним теплом.
Вентиляция серверной комнаты
Серверное помещение — это телекоммуникационное помещение, в котором размещаются распределительные устройства и большое количество активного телекоммуникационного оборудования. В серверном помещении могут размещаться распределительные пункты и пассивные распределительные устройства (патч-панели, кроссы, распределительные коробки). В стандартах нет критерия для определения типа (серверное помещение или кроссовое помещение) телекоммуникационного помещения по количеству установленного активного оборудования. Поэтому тип телекоммуникационного помещения определяется инсталлятором информационной системы или заказчиком.
Микроклимат (температура, влажность, вентиляция)
Нормы температуры и влажности в серверном помещении
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ТЕМПЕРАТУРА, ОC
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ, %
Подробнее вопросы фильтрации воздуха, воздушного охлаждения, электроснабжения в телекоммуникационных помещениях рассмотрены в руководстве «Требования и рекомендации к серверному помещению и системам».
По СН 512-78 СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ “Инструкция по проектированию зданий и помещений для электронно-вычислительных машин” температура воздуха в помещении серверной должна быть 19-24°С, относительная влажность воздуха 45-59% и не менее чем 2-х кратный воздухообмен.
Система вентиляции должна быть спроектирована таким образом, чтобы внутри серверной было избыточное воздушное давление. Превышение притока над вытяжкой согласно нормам РД45.120-2000, пункт 17.30 проектируется равным 20%. Допустимо осуществлять подачу приточного воздуха через коридоры и холлы (но в любом случае обязательно устанавливаются фильтры).
В центральных системах вентиляции и кондиционирования воздуха должна обеспечиваться двухступенчатая очистка воздуха: предварительная в фильтрах EU4—EU5 и тонкая в фильтрах EU9—EU10. Применение масляных фильтров не допускается. На участке от фильтров тонкой очистки до обслуживаемого помещения воздуховоды должны быть герметичными и изготовлены из материала, стойкого к истиранию (чаще из нержавеющей стали). Необходимо предусмотреть возможность очистки воздуховодов и вентиляционного оборудования от пыли. Удобно проводить эти работы, если фильтр тонкой очистки размещен непосредственно перед воздухораспределителем.
Схемы организации воздухообмена в серверной комнате
Подача воздуха снизу осуществляется через перфорированный фальшпол или с помощью воздухораспределителей вытесняющей вентиляции, установленных на полу.
Вытяжные отверстия желательно размещать над оборудованием, выделяющим тепло.
В устройствах воздухораспределения и воздухоудаления должны устанавливаться регуляторы расхода воздуха. Можно также применять устройства количественного регулирования воздушного потока, устанавливая их в ответвлениях воздуховодов от магистралей на расстоянии 3-4 диаметров воздуховодов от вентиляционных решеток.