Veri Merkezi Kritik Soğutma Konusunda Efsane Söylemler?

 

Şenol Gürvit

 

Günümüzde teknoloji iş hayatından sosyal yaşama kadar her alanda büyük rol oynamaktadır. Her kuruluşun beyni çalışanlarsa; kalbi de sistem odaları ya da veri merkezleri olarak düşünülebilir. Kurumun her türlü iletişimi, amacına ulaşmadaki faaliyetleri bu kritik alanda kesişmektedir.

 

Veri merkezleri kritik altyapı unsurlarından ilki enerji ise ikincisi de doğal olarak soğutma sistemidir. Soğutma, fiziksel bir olaydır ve bilimsel olarak her zaman hesaplanır gözükse de enerji sistemi ve dağıtımı kadar kolay anlaşılamaz ve algılanamaz. Sofistike bir durumu vardır. Çünkü hava akışı gözle izlenemez, soğutma kapasitesi zor belirlenir, bu konuda yeterli eğitimli kişi sayısı azdır. Ayrıca pazar karışık mesajlarla doludur.

 

Dolayısı ile kritik soğutma konusunda efsanevi söylemler pazarın sürücüleri gereği ortaya çıkmış ve doğruluğu ile ilgili her ne kadar şüpheler oluşsa da gerek sağlayıcıların broşürlerinde gerek danışman raporlarından yapılan alıntılarda yazıya dökülmüş ve yaygınlaşmıştır. Bu yazıda başlıca söylemlere değinilmektedir.

 

* Soğuk Koridor Sistem Salonu Verimliliğini Arttırır.

 

Soğuk koridor sistemi, salonunun verimliliğini arttıran bir önlem değildir. Soğuk koridor, sadece soğuk havaya sıcak havanın birbirine karışmasını önleyerek iş sürekliliğini yükseltmek için kullanılır. Çok şanslı iseniz, az da olsa bir verimlilik sağlanır. Eğer hava debi yönetiminin uygun şekilde yapılmadığı durum söz konusu ise, aksine iş sürekliliği riski daha da artabilir. Hani TV reklamlarında yer alan tehlikeli gösteriler ardından yapılan bir uyarı vardır. Halka kapalı özel ortamda yapılmıştır, evde denemeyin diyen. Koridor kapama da eğer özel şartları sağlanmamışsa yapılması riskli olabilir. En azından yapılan yatırım boşa gidebilir.

 

* Soğutucuların Kullanılabilir Kapasitesi Broşürde Yazılan Değerdir.

 

Burada en önemli yanıltan algı sistem salonunu “soğutma” algısıdır. “Soğutma” soyut bir terimdir, çünkü enerji sıcak maddeden soğuk maddeye iletilir. Gerçek fiziksel işlem ısı yükünün sistem salonu içinden dışarı, genelde atmosfere atılması işlemidir. Soğutucular, iç ve dış ünite olarak iki kademede yapılandırılır. İç ünite salon içindeki ısı yükünü toplar (“soğutmaz !”), dış ünite de içeriden gelen ısı yükünü atmosfere atan kısımdır. Dolayısı ile broşürde açıklanan soğutma değeri hem iç alan hem de dış alan sıcaklık ve nem değerine bağlıdır. Ayrıca fan, kompresör, pompa gibi aktarıcı elamanların oluşturduğu ısı gücü (kayıp) de atmosfere atılması gereklidir. Eğer iç-dış ünite arasındaki ısı iletiminde yetersizlik söz konusu ise içeride kalan ısı da soğutucu kapasitesinden çıkartılır. Kapasite yönetimi için kullanılabilir soğutma kapasitesini ortaya koymak oldukça karışık bir iştir. Eğer bu yönetilemiyorsa %40’lara varan işletme toleransları ile verimsizliğe mahkûm olmak kaçınılmazdır.

 

* Düzenli Olarak Bakımı Yapılmış Soğutuculardan Anma Değerinde Kapasite Alınır.

 

Şu ana kadar yaptığımız durum analizlerinde soğutucuların önceden bakım yapılmasını tavsiye ettik. Soğutucuların birçoğu kullanılan soğutma kapasitesini ölçerek vermedikleri gibi kapasite düşüklüğünü de algılayan bir algoritmaya sahip değiller. Yapılan profesyonel bakımlar, kapasite performansını doğrudan değerlendirmekten ziyade üniteyi oluşturan elemanların eskime aralıklarında değişimini esas olarak almaktadır. Nitekim bir soğutucu ünitesi kapasitesinin güvenilir olarak ölçümü ancak laboratuvar şartlarında olmaktadır. Bakımlı soğutucular anma kapasitelerine sahip olmadığı gibi kullanıldığı ölçüde enerji de tüketmeyebilir (COP). Verimsizliğin önemli nedenlerinden biri olmaya devam ederler.

 

* ASHRAE Kriterleri Soğutucu Geri Dönüş Havası İçin Geçerlidir.

 

Hayır, ASHRAE 9.9 komitesi; Veri Merkezi soğutma stratejileri ve IT cihazların yeterli iş sürekliliğini sağlayan kriterleri ortaya koyan bir organizasyon olarak yayınladıkları dokümanlarda sunucu giriş sıcaklık ve nem şartlarını belirler. En kolay tip soğutma ünitesi geri dönüş sıcaklığını ve bağıl nemi tutturacak şekilde piyasaya sürülmüştür. Geri dönüş sıcaklığına göre ayarlı soğutma cihazları, üfleme sıcaklıkları her zaman ayar sıcaklığının altında kalacak (her zaman geçerli değildir) var sayımı ile sunucuya giden sıcaklığı kontrol altına almayı hedefler. Bağıl nem ise çok yanıltıcıdır. Sunuculara aşırı kuru bağıl nem sağlanması söz konusudur. Eğer nemlendirme fonksiyonu var ve düşük üfleme sıcaklıkları söz konusu ise boşuna bir yarışma ve enerji tüketimi de yaşanabilir.

 

* Soğutma Sistemlerini Jeneratör Destekli Yapmak Yeterlidir.

 

Sunucular enerji kesintilerine karşı üst seviyede hassasiyete sahiptir. Saniye bir göz kırpması kadar bir süre olarak ön görülürse bu sürenin ellide biri gibi bir süre kesintisizlik bile sunucuların kapanıp tekrar açılmalarına sebep olur. Operasyon kesintiye uğrar. Buna karşın soğutma ünitelerinin kısa süre kapanmaları soğutucu emiş hava sıcaklığının artmasına neden olur, o anda bir kesinti söz konusu değildir. İçerideki ısı atmosfere atılmadığı sürece sistem salonundaki sıcaklar artmaya başlar. Belirli sıcaklıkta sunucu kendini koruması için termal kapama işlemini başlatır ve durur.Soğutucuların jeneratör destekli olması şarttır.

 

Jeneratör desteği durumunda jeneratörlerin devreye girip kritik soğutmayı beslemesi 10-20 saniye gibi bir sürede gerçekleşse de sistem salonu içindeki soğutucuların kesinti öncesi kapasitesine dönmesi 4-6 dakika sürer. Bu yapısal bir gerekliliktir. Dolayısı ile salon içindeki güç yoğunluğu (kabinet başına tüketilen güç), sadece jeneratör desteğinin yeterli olup olmaması için önemli bir kriterdir. Yüksek güç yoğunluğunda, soğutma sistemlerinin tümü ya da bazıları KGK kesintisizliğine gereksinim duyacaklardır.

 

* Sıcak Koridor Kapaması Soğuk Koridor Kapamasından Daha Etkindir.

 

Ya da soğuk koridor kapaması, sıcak koridor kapamasından daha etkindir. İkisi de doğru. Bu iki söylem şeker mi daha iyi, tuz mu söylemi gibi anlamsızdır. Şartlara, seçilen soğutma stratejileri ve bütçeye göre biri diğerine göre daha fazla avantaj sağlayabilir. Genelleme yanlıştır. Özellikle soğutma sistemin sıcaklık, nem ve hava debisi ayar noktalarını içeren soğutma sistemi kontrol yöntemi çok önemli kriterdir. Soğutucu tipi, kapama ve hava akış yöntemi kontrol yöntemi ile bütünsel olarak planlanmalıdır.

 

* CFD Analizi Her Derde Devadır, Her Soruya Cevap Verir.
Renkli gösterimler ve üç boyutlu sunum ile CFD Analiz sonuçları gerçekten çok çekici bir araçtır. Hava akışının animasyonu ile sunulan videolar kritik altyapı çalışanlarını büyüler ve yeni fikirlerin tartışmasına yön verir. CFD Analiz programları ve sonuçları genel bir bakış açısı sağlasa da salon herhangi bir noktasındaki sıcaklık ya da basınç değerini doğru olarak veremez.

 

CFD programı bir fiziksel olayları analiz eden bir hesap makinesi olarak düşünebilirsiniz. Hesap makinesinin hesapladığı değerin doğru olması, ancak hesaplama algoritmanız ve modelleme yöntem ve parametrelerinin doğru olması ile bağlantılıdır. O da ideal durumu kapsar, örneğin beklendiği gibi çalışmayan soğutucunuzu da hesaba katacaksanız, bu soğutucuyu doğru modellemeniz için yapacağınız işler, bu analizin amacını aşar duruma sürükler.

 

Eğer operasyonel bir veri merkeziniz var ise en güvenilir ve tek yöntem ölçme tekniğidir. Salt CFD Analizi ile varılan sonuçlar çok yanıltıcı olabilir ve buna dayalı yapılacak yatırımların geri dönüşü garantili değildir. Ölçtüğünüz değerleri (sıcaklık, nem, güç, debi vs.) doğru şablonlar ve yorumlarla değerlendirmek ile en etkin önlemlerin ortaya konması mümkün olmaktadır. Bu ölçümler tekrarlanabilir ve geliştirmeler sonrasındaki iyileştirmeler de fark ölçümleri ile saptanabilir.

 

CFD Analizinin en etkin kullanım alanı; yeni veri merkezi tasarımıdır. ASHRAE tarafından da tavsiye edilmekte, soğutma stratejisinin yeterlilik, yedeklilik, büyüme, yönetilebilirlik gibi bütünsel analizinin yapılması çok yararlı olmaktadır.

 

* Sistem Salonundaki Isı Yükü Soğutuculara Eşit Dağılır.

 

Çok az rastlanan bir durumdur. Genelde çok kullanılan ve geri dönüş sıcaklığına göre çalışan soğutuculardan biri ya da birkaçı, gelen havayı herhangi bir soğutma yapmadan çevirdiği dahi görülür. Belki de bunlardan bazılarının hiç çalışmaması verimliliği daha da yükseltebilir. Bunun için doğal olarak kullanılabilir soğutma kapasitesinden ve yedeklilik gereksiniminden emin olmak gerekmektedir.

 

Isıl yükün iç ünitelere homojen dağıtımının iş sürekliliği, verimlilik ve esnek yük dağılımı gibi operasyonel yararları çok fazladır. Homojen ısı dağılımı sağlama yöntemi, yerleşimle çok ilintili olduğundan planlama ve tasarım sürecinde CFD analiz destekli olarak ortaya konulmalıdır.

 

* Soğuk Koridorda Konumlandırılan Menfezler Yanlıştır.

 

Dikkat. Danışman, sağlayıcı ve entegratörler için soğuk hava koridorunda konumlandırılan menfezler, yoldaki çukurlar kadar tehlikeli tuzaklardır. Her beyaz alanın kurdu olan bir ya da birkaç operasyon uzmanı bunları deneme yanılma ile ve bir nedenle konumlandırmışlardır. Ve kaldırıldıklarında da; yakınındaki soğutucunun kompresörünün ikide bir bozulması ya da birkaç kabinde sıcak noktaların ortaya çıkması ile alarmların oluşması mümkündür. Tavsiye eden kişi olarak itibar kaybı yaşar, üzülürsünüz. Tecrübe ile sabittir.

 

Deneyimli  bir ekip operasyonel veri merkezilerinde Durum Analizi servislerini sürdürmektedir. Her çalışma yeni merak ile başlamakta, veri merkezi altyapı yönetici ve çalışanları ile bir arada çalışılmaktadır. Her çalışmanın sonucu; gerek söz konusu salon kapsamında gerekse operasyon politikaları ile genelleşebilir yapıda olanların diğer sahalara uygulaması ile yaygınlaştırılmaktadır.