Veri Merkezi Nedir? Güç, Soğutma ve Kabin

Veri merkezi, bilişim donanımını kesintisiz çalıştırmak için özel olarak kurulmuş bir bina ya da odadır. Onu tanımlayan şey içindeki sunuculardan çok çevresindeki her şeydir: şebeke kesintisine dayanan bir güç yolu, donanımın harcadığı her watt’ı ortamdan atan bir soğutma sistemi ve ikisinin de yük kapatılmadan bakılabilmesini sağlayan bir fiziksel yapı.

Veri merkezi neyi barındırır

Tanıtım fotoğraflarını bir kenara bırakınca veri merkezi, birlikte çalışan dört sistemdir. Birincisi işletmenin parasını ödediği bilişim donanımıdır. İkincisi onu besleyen güç zinciridir. Üçüncüsü, o gücün dönüştüğü ısıyı ortamdan atan soğutmadır. Dördüncüsü fiziksel kabuktur: kabinler, koridor kapatma, yükseltilmiş döşeme ya da tavan tavaları ve erişim kontrolü.

İşletmenin gördüğü tek sistem birincisidir. Diğer üçü, veri merkezinin maliyetini belirleyen ve kesintilerin neredeyse tamamının kaynaklandığı yerdir.

Güç zinciri: sokaktan sunucuya

İki kabinlik bir haberleşme odasından hiperölçek bir salona kadar her veri merkezi aynı aşama dizisini kullanır. Ölçek değişir, dizi değişmez.

Şebeke beslemesi ana dağıtım panosuna gelir. Otomatik transfer şalteri bu beslemeyi izler ve kesildiğinde yükü jeneratöre aktarır. Jeneratörün çalışıp yükü kabul etmesi birkaç saniye sürdüğü için bu boşluğu kesintisiz güç kaynağı kapatır; şebeke sağlamken de donanıma ulaşan gerilimi düzeltir. Kabinin içinde ise rack PDU bu düzeltilmiş beslemeyi tek tek prizlere dağıtır.

Her aşama, kendisinden sonrakinin tolere edemediği bir şeye dayandığı için vardır. Zincirin mantığı budur ve tasarruf amacıyla aradan bir aşama çıkarmanın neden sonradan pahalıya patladığını da bu açıklar.

Ölçü birimi kabindir

Veri merkezleri sunucu başına değil kabin başına planlanır. 19 inç kabin 1,75 inçlik rack birimleriyle ölçülür, kısaca U yazılır ve veri salonlarında tipik olarak 42U ya da 47U’dur. Kapasite planlaması, güç tahsisi ve soğutma tasarımı sonuçta kabin başına bir rakama iner.

Tasarımın tamamında en belirleyici sayı da odur:

Soğutma: giren her watt çıkar

Bilişim donanımına verilen elektrik enerjisi neredeyse tamamen ısı olarak dışarı çıkar. 10 kW çeken bir kabin 10 kW’lık bir ısıtıcıdır ve soğutma sisteminin bunu sürekli olarak ortamdan alması gerekir. Güç ile soğutmanın hiçbir zaman ayrı tasarlanmamasının nedeni budur; kabin başına 15 kW besleyebilen ama yalnızca 7 kW atabilen bir oda 15 kW’lık bir oda değildir.

Pratik ilerleyiş nettir. Kabin başına yaklaşık 5 kW’a kadar klasik oda soğutması yeterlidir. 5–15 kW arasında sıcak ya da soğuk koridor kapatma zorunlu hâle gelir; kapatılmazsa sıcak egzoz havası kabinin önüne geri döner ve soğutma kapasitesi kendisiyle boğuşarak harcanır. Bunun üzerinde soğutma ısı kaynağına yaklaşır: önce sıra içi üniteler, sonra kapıya monte eşanjörler, sonra doğrudan sıvı soğutma.

Yedeklilik, sade hâliyle

Veri merkezi erişilebilirliği genellikle tier sınıflandırmasıyla anlatılır ama arkasındaki fikir etiketlerin düşündürdüğünden basittir. Mesele, yük düşmeden önce kaç şeyin arızalanabileceğidir:

• N, tam yetecek kapasite ve sıfır yedek demektir. Arızalanan ne varsa yükü de beraberinde götürür.
• N+1, bir yedek ünite demektir. Tek bir UPS modülü, soğutma grubu ya da jeneratör arızalanabilir veya bakıma alınabilir, yük ayakta kalır.
• 2N, birbirinden bağımsız iki tam yol demektir. Her yol yükün tamamını tek başına taşır.

Yedekliliği artırmak hem ekipman hem de o ekipmanın isteyeceği alan ve soğutma olarak para demektir. Doğru seviye, hangi tier’ın kulağa daha iyi geldiğine göre değil, bir saatlik kesintinin işletmeye gerçekte neye mal olduğuna göre belirlenen ticari bir karardır.

Çift kablolu donanım ve önemi

Kurumsal sunucuların ve depolama dizilerinin çoğunda iki güç kaynağı vardır ve bunlar iki bağımsız besleme bekler. Bu düzen ancak iki beslemenin yukarıya doğru gerçekten ayrı olması hâlinde vaat ettiğini verir. Aynı şalterden ya da aynı UPS’ten beslenen iki rack PDU size iki kablo ve tek arıza noktası verir.

Tek girişli donanım da her zaman bulunur; onlar kabin seviyesinde bir otomatik transfer şalteriyle çözülür. Şalter iki beslemeyi alır, tek priz sunar ve milisaniyeler içinde aktarır; bağlı cihaz farkına varmaz.

Uç nokta, kurumsal, kolokasyon ve hiperölçek

Veri merkezi terimi, aralarında bin kat fark olan tesisleri kapsar. Bir uç nokta, şube ofisinde küçük bir UPS’i olan ve jeneratörü bulunmayan tek kabin olabilir. Kurumsal oda, onlarca kabinin, üç fazlı UPS’in ve jeneratörün bulunduğu ayrılmış bir alandır. Kolokasyon tesisi kabin alanını birden çok müşteriye kiralar; bu yüzden bölmelendirmeyi ve müşteri başına ölçümü çözmek zorundadır. Hiperölçek kampüs ise megavatla ölçülen, amaca özel inşa edilmiş bir binadır.

Dikkat çekici olan şu: aynı ekipman kategorileri her ölçekte karşımıza çıkar, yalnızca kapasite değişir. Şube ofisinin de kolokasyon salonunun da transfer şalterine, köprüleme gücüne, kabin içi dağıtıma ve kabine ihtiyacı vardır; biri 3 kVA’lık, diğeri 3 MW’lık.

Sunucu odası ile veri merkezi arasındaki fark

Pratikte iki terim sık sık birbirinin yerine kullanılır ama aradaki fark ölçekte değil, sistemlerin ayrı tasarlanıp tasarlanmadığındadır. Sunucu odası, çoğunlukla başka bir amaç için yapılmış bir binanın içinde donanıma ayrılmış bir alandır: soğutmayı bina klimasından alır, gücü kat panosundan çeker ve yedeklilik varsa bile tek bir UPS ile sınırlıdır.

Veri merkezinde ise güç, soğutma ve kabin düzeni birbirine göre tasarlanır. Kabin başına kilovat baştan belirlenir; pano, kablo kesiti, soğutma kapasitesi ve döşeme yükü o rakama göre seçilir. Bakım da tasarımın parçasıdır: UPS’i devreden çıkarmak için bir bypass yolu, kabini açmak için önde ve arkada boşluk, kabloyu değiştirmek için ayrı bir güzergâh bulunur.

Bir sunucu odasını veri merkezine dönüştürmek çoğu zaman ekipman eklemekle değil, bu dört sayıyı yeniden hesaplamakla başlar. Mevcut odanızı büyütmeyi düşünüyorsanız, önce kabin başına ne kadar güç besleyebildiğinizi ve ne kadar ısı atabildiğinizi ölçün; ikisinden küçük olanı odanın gerçek kapasitesidir.

Satın alırken bu ne anlama geliyor

Odayı siz tasarlamıyor, oda için ekipman belirliyorsanız işe yarayan sıra şudur: önce kabin başına gücü, sonra kabin sayısını, sonra yedeklilik seviyesini, sonra çalışma süresini belirleyin. Bu dört sayı; hangi UPS sınıfı, hangi kabin derinliği ve hangi PDU anma değeri dahil olmak üzere diğer neredeyse bütün kararları belirler.

Bunlar aynı zamanda, bizim gördüğümüz kadarıyla teklif taleplerinde en çok eksik kalan dört sayıdır. Talebinizle birlikte göndermek, başka bir tedarikçininkiyle gerçekten karşılaştırılabilir bir teklif almanın en hızlı yoludur.