RiMatrix экономит на эксплуатации

08 июня 2015 г. | Нилов Александр

Бренд Rittal в прежние времена ассоциировался с производством монтажных шкафов — немецкая компания вышла на рынок в 1961 году и сумела заслужить репутацию солидного производителя качественной продукции. Сегодня шкафы и серверные стойки для дата-центров (их производство компания наладила в 1980 году), — лишь небольшой сегмент в общем предложении Rittal для дата-центров. Комплексное решение RiMatrix для построения инженерной инфраструктуры ЦОДов помимо стоечных конструктивов включает все необходимые и хорошо интегрированные между собой компоненты —  системы электропитания, охлаждения, мониторинга, безопасности и управления. При этом вся инфраструктура унифицирована и нацелена на оптимизацию эксплуатационных расходов.

Точный подбор компонентов RiMatrix  и тщательная их компоновка в едином интегрированном решении позволили немецкому производителю добиться максимальной оптимизации на стадии эксплуатации дата-центра. Эффективность решения достигается в первую очередь за счет идеального баланса между уровнем отказоустойчивости и выбором неизбыточных схем резервирования решения.

Охлаждение «теплой водой»

Во всех поколениях платформы RiMatrix используется технология охлаждения на «теплой воде»: на вход фанкойлов  подается более высокой температуры теплоноситель, нежели это принято в целом по отрасли — это дает существенную экономию по счетам за электричество благодаря более высокой точке перехода чиллера на компрессорное охлаждение. Практика внедрения таких решений показала их преимущества над традиционными подходами, а теперь и другие компании начинают следовать этим же принципам.

Все теплообменники Rittal рассчитаны на входную температуру жидкости 15 ⁰C, выходную 20⁰C (прочие производители телообменников предлагают иные схемы: 10 ⁰C — 15 ⁰C, 12 ⁰C — 17 ⁰C). Решение Rittal на «теплой воде» позволяет большую часть года охлаждать жидкость в контуре от внешнего воздуха (free-colling), тем самым достигая значительной экономии по счетам за электричество (в зависимости от масштаба объекта это могут быть сотни тысяч долларов в год). Конечно, точные цифры сильно зависят от температурных показателей в конкретной климатической зоне. Часть времени суток (ночью и утром) чиллер Rittal работает в комбинированном режиме (частично применяя free-cooling) даже в летние дни (переход на комбинированный режим при Dt = 2⁰C). При подаче жидкости на фанкойлы в 15⁰C и окружающей температуре 13⁰C, чиллер переедет в комбинированный режим работы. В течение года в средних широтах система охлаждения 5 - 6 месяцев работает на 100% free-cooling, 3 - 4 месяца в  комбинированном режиме, и только 2 - 3 месяца на компрессорном охлаждении.

На фото: RiMatrix S – стандартизированное модульное решение от Rittal на базе индивидуальных компонентов IT инфраструктуры.

Ключевой компонент системы охлаждения RiMatrix — межрядные кондиционеры: стандартизированные по размеру, они представляют собой самые узкие на рынке (шириной 300 мм) межрядные кондиционеры — меняется только глубина. Помимо экономии пространства ЦОДа такой форм-фактор (половинная ширина стандартного шкафа) позволяет оптимально строить ряды со шкафами, добиваться симметрии. При ширине 300 мм максимальная холодопроизводительность межрядного кондиционера Rittal впечатляющая — до 55 кВт!

Межрядные кондиционеры Rittal рассчитаны на работу в режиме 7х24х365, для них это совершенно нормальный рабочий режим. На одном из российских объектов есть площадка, где межрядные кондиционеры Rittal стабильно работают, снимая тепловую нагрузку 47 кВт со стойки. При такой холодопроизводительности соблюдается воздухообменный баланс: кондиционер шириной 300 мм прокачивает около 8 тысяч куб. м. воздуха в час (это редкость на рынке). Есть в линейке оборудования Rittal и крупные шкафные кондиционеры (CRAC), они также работают на «теплой воде».

Конструктор LEGO

Для ЦОДов Rittal производит шкафы TS-IT, в основе которых используется проверенная платформа ТS-8. На ее основе собираются различные модели серверных и телекоммуникационных шкафов, особенностью которых является высокая нагрузочная способность, — любой шкаф, представленный в каталоге, без дополнительного усиления выдерживает нагрузку до 1,5 тонн. При производстве шкафа применяется рама с очень высокой степенью жесткости, благодаря чему перекосы полностью исключены.

При проектировании шкафов TS-IT производитель обеспечил унификацию, что упростило спецификацию и резко снизило количество артикулов. Жестко сварные шкафы приходят к заказчику в предварительно собранном виде, практически готовые к эксплуатации — остается лишь снять шкаф с паллеты, установить, навесить боковые стенки. Для финальной сборки предусмотрена технология монтажа комплектующих (кабельные органайзеры, полки, каналы, трассы, элементы для крепления разводки пачкордов и т. д.) и обслуживания шкафа без инструмента (с помощью защелок), что позволяет существенно экономить время сборки шкафа. Критически важные элементы могут быть закреплены винтом.

Управление энергией

Rittal — один из немногих вендоров, кто поставляет все элементы системы электрораспределения внутри ЦОДа (ИБП, НКУ, PDU), за исключением проводов и активного оборудования. RiMatrix  допускает применение автоматов любых производителей. Формат ячеек, в которых размещен автомат, позволяет в аварийной ситуации, не отключая весь электрический шкаф, корректно обесточить один элемент, заменить и установить его обратно  в шкаф (“горячая замена”).

В качестве систем бесперебойного электропитания в RiMatrix используются модульные ИБП, позволяющие наращивать мощность с небольшим шагом. Мощность ИБП варьируется от 10 кВт до 800 кВА. Модули наращиваются с шагом 10, 20, 24, 32, 40 кВА в зависимости от модели.  

Помимо классических PDU, выполненных в виде моноблочных вертикальных блоков розеток, Rittal выпускает также полностью модульное решение, кардинально отличающееся от классики и основанное на использовании шины PSM (Power System Module), которая позволяет подобрать тип и количество розеток в соответствии с потребностями клиента в рамках одной шины PSM. Шина снабжена разъемами для размещения модулей различного типа (розетки C13, C19, Euro) в нужном количестве. Установка модуля производится с помощью защелки, при этом все токоведущие части закрыты и обслуживать систему может не обученный персонал. При наращивании мощности серверного шкафа очередной модуль устанавливается без отключения предыдущих.

В отличие от классической схемы модульная система предоставляет большую гибкость клиенту позволяя во время работы на объекте подстраивать систему к изменяющимся потребностям, если требуется учет электроэнергии по розеткам - для этого придется лишь установить специальный модуль не меняя всю шину.

Внимание на самом главном

Только представьте, что может произойти с вашим оборудованием, если, например, произойдет утечка в системе жидкостного охлаждения ЦОД, а вы об этом не будете вовремя осведомлены? Для того чтобы такие нештатные ситуации не привели к необратимым последствиям, их необходимо моментально опознавать. Из-за увеличения размеров современных ЦОД такая задача становится все более сложной и требует новых технических средств. Rittal в 2012 году представил новую систему мониторинга – CMC III, благодаря которой можно непрерывно контролировать жизненно важные функции ЦОД в режиме онлайн.

 Основной принцип действия прост: при помощи датчиков в серверных стойках и ЦОД измеряются такие параметры, как температура, влажность, дым, протечка жидкости и многое другое. Измеренные значения консолидируются и обрабатываются в центральном блоке системы. При этом в распоряжении пользователя имеется Web-интерфейс, а также существует возможность интеграции в вышестоящие по иерархии системы управления ЦОД с помощью протокола SNMP. Генерация сигналов тревоги обеспечивает своевременное информирование администратора о выходе значений за допустимые пределы по e-mail, в том числе в нерабочее время посредством SMS-сообщений.

Единое окно управления

Во всех активных элементах для инфраструктуры дата-центров RiMatrix  используются системы мониторинга нового поколения. Rittal предлагает единую систему мониторинга и управления — решение RiZone, которое позволяет объединить контроль за всеми элементами инфраструктуры в одно операторское окно. Система интегрирует воедино все разрозненные решения по управлению отдельными устройствами и системы сбора данных с различных датчиков — температуры, влажности, доступа, протечки, движения и т. д. С помощью единого интерфейса можно одновременно контролировать огромное количество устройств, задавать настройки для управления всеми подсистемами инженерной инфраструктуры ЦОДа.

Заказчик может оптимизировать работу своих подсистем: выбрать оптимальный режим работы чиллеров, увеличить одновременно воздухообмен на всех фанкойлах, предусмотрена возможность написания сценариев: например, при обнаружении дыма в стойке – отключить систему вентиляции. Аварийные ситуации выявляются без вовлечения персонала, при этом ответственные сотрудники оповещаются с помощью SMS или по электронной почте

Центр демонстрации технологий

В 2014 году в московском офисе   Rittal была проведена модернизация  демо-центра. По сути, в демо-центре реализован действующий ЦОД на трехфазном питании, все компоненты которого — действующие системы, не муляжи. Здесь представлен широкий перечень самой востребованной продукции Rittal (ИБП, шкафы TS-IT, ГРШ, межрядные  кондиционеры LCP, система мониторинга CMC III и многое другое, до 90% каталога), проводятся семинары, на которых не только системные интеграторы, но и конечные заказчики могут ознакомиться с работой оборудования.

На фото: демо-центр Rittal. Реализована система ”холодных коридоров” при этом сочетающая в себе решения закрытого контура охлаждения для высоко нагруженных стоек.

В демо-центре реализована система ”холодных коридоров” при этом сочетающая в себе решения закрытого контура охлаждения для высоко нагруженных стоек, шкафы представлены как для серверов, так и для СКС, в одном шкафу развернута система мониторинга и пожаротушения, реализована система модульного ИБП, весь ЦОД помещен в комнату безопасности Rittal, модель одного из представленных в демо-центре межрядного кондиционера рассчитана на максимальную холодопроизводительность — 55 кВт.

Теги: RiMatrix, Rittal