Вспышка коронавируса Covid-19 и его разрушительное влияние на здоровье человека привели к росту внимания к еще одной не менее важной проблеме, которая уже давно стоит перед индустрией центров обработки данных. Речь о заболевании под названием легионеллез (болезнь легионеров), которым нередко страдают операторы ЦОД.
Не исключено, что коронавирус Covid-19, покинет нас уже в этом году благодаря созданию вакцины или по иной причине. Но столь же опасная болезнь легионеров продолжит оказывать деструктивное влияние на индустрию ЦОД, способствуя закрытию центров обработки данных и помещению их персонала в карантин, когда бактерия легионелла заражает системы кондиционирования воздуха дата-центров и людей внутри них.
Болезнь легионеров или легионеллез – это тяжелая респираторная инфекция, вызываемая разновидностью легионеллы под названием Legionella Pneumophila. Данный недуг часто приводит к пневмонии. Указанная выше бактерия часто размножается в плохо обслуживаемых градирнях или блоках систем испарительного охлаждения. И то, и другое – основные компоненты охлаждающего оборудования многих ЦОД.
На самом деле существует множество источников легионеллы, включая гидромассажные ванны и бытовые системы водоснабжения. Тем не менее, градирни, которые используются в более чем 70 процентах центров обработки данных по всему миру, считаются основной причиной порой смертельного заболевания под названием легионеллез.
Болезнь легионеров – очень опасный недуг
По данным американских Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), рассматриваемый недуг оказывается смертельным в 1 из каждых 10 случаев инфицирования. Все потому что легионелла вызывает пневмонию и другие респираторные заболевания подобно коронавирусу. Легионелла приобрела дурную славу в 1976 году, когда 180 человек заразились ею во время вспышки патогена на съезде Американского легиона, который проводился в отеле в центре Филадельфии.
После многих месяцев исследований ученые обнаружили, что градирни отеля распыляли бактерии в составе капель жидкости размером от 2 до 5 микрон и распределяли их среди людей внутри помещений. Количество смертей в итоге составило 29, и ученые позже назвали этот недуг «Болезнью легионеров».
Распространение легионеллы имеет прямое отношение к индустрии центров обработки данных из-за склонности этого микроорганизма селиться в контурах охлажденной воды, используемых для оптимизации температурного режима IT-оборудования. Контур охлажденной воды отводит тепло через наружные испарительные охладители или градирни, которые и могут содержать бактерии Legionella Pneumophila.
Репутационные риски
В течение двух последних десятилетий в СМИ были описаны десятки инцидентов, связанных с распространением Legionella Pneumophila в гостиницах и медицинских учреждениях, в которых используются контуры охлажденной воды такого же типа, что и градирни и испарительные охладители, применяемые в ЦОД.
При этом за последние двадцать лет в открытом доступе появилась информация всего о нескольких случаях закрытия центров обработки данных из-за Legionella Pneumophila. Это можно объяснить имиджевыми причинами. Закрытие центра обработки данных из-за вспышки Legionella Pneumophila было бы катастрофическим событием с точки зрения как непрерывности бизнеса, так и репутации его владельца.
Принимая во внимание недавнюю вспышку Covid-19 и ее разрушительное влияние на человечество, операторам ЦОД по всему миру, включая специалистов по обслуживанию гипермасштабных дата-центров, следует рассмотреть возможность перехода на новые системы охлаждения серверов, которые способны минимизировать опасность со стороны легионеллы.
Ведь распространение легионеллы в ЦОД может не только заставить команду дата-центра временно прекратить свою деятельность, но и поставить под угрозу местное сообщество. В подобном случае карантин грозит не только зданиям ЦОД, но и целым кварталам, окружающим такие серверные фермы.
Не все противопатогенные решения одинаково полезны
Минимизировать распространение патогена может прямое испарительное охлаждение, которое по сути обеспечивают подачу наружного воздуха в машзалы, помогая выходить на нужные уровни температуры и влажности.
Несмотря на то, что это экономит энергию, жизненный цикл среднестатистического сервера при внедрении данной технологии может быть сокращен. Ускоренный вход из строя критически важного IT-оборудования может произойти из-за воздействия загрязнителей, попадающих в машзалы ЦОД из окружающей среды.
Генерировать такие загрязнители в виде частиц тяжелых металлов в воздухе могут лесные пожары и выбросы автотранспорта на территории города. Причиной ускоренного выхода серверов из строя при использовании прямого испарительного охлаждения может быть солевой туман, если соответствующий ЦОД находится в прибрежной зоне. Существуют и другие загрязняющие вещества, которые разъедают чувствительные электронные схемы.
Как следствие, операторы центров обработки данных отдают предпочтение системам косвенного испарительного охлаждения, которые используют теплообменники, чтобы отделить наружную среду от IT-оборудования внутри машзала. Хотя IT-оборудование в данном случае и защищено, при эксплуатации систем косвенного испарительного охлаждения все еще есть риск распространения Legionella, но только в окружающей среде рядом с ЦОД.
Новые технологии на защите здоровья операторов ЦОД и не только
Решить проблему должна система косвенного испарительного охлаждения нового типа SPLC (Statepoint Liquid Cooling), разработанная компанией Nortek. При эксплуатации SPLC наружный воздух полностью отделяется от контура охлажденной воды, тем самым сводя к минимуму биологическую угрозу со стороны Legionella и минимизируя риск распространения патогена рядом с ЦОД. При этом SPLC, являясь системой косвенного испарительного охлаждения, также предотвращает проникновение Legionella внутрь центра обработки данных.
Американская консалтинговая компания Homeyer Consulting Services Inc. недавно завершила исследование, в котором анализировались связанные с Legionella риски при эксплуатации системы охлаждения типа SPLC в ЦОД. Эксперты обнаружили, что благодаря конструкции SPLC риск для здоровья человека со стороны легионеллы снижается по сравнению с типичной открытой системой охлаждения серверов на основе градирни.
Минимизация риска распространения Legionella обусловлена использованием полупроницаемого теплообменника (Semi-Permeable Exchanger; SPEX). Подобные устройства никогда еще не коммерциализировались в индустрии теплохладотехники.
Запатентованный микропористый мембранный теплообменник состоит из серии уложенных друг на друга панелей водяного охлаждения, разделенных воздушными каналами. Панели имеют пластины, герметизированные гидрофобной мембраной, которые разделяют поток воды и воздуха. Мембрана была разработана специально для теплообменников типа SPEX компанией Nortek. Каждый такой теплообменник непроницаем для воды, но пропускает водяной пар.
Исследователи из Homeyer Consulting Services Inc. отметили, что SPEX является «наиболее действенным активом» в снижении риска воздействия Legionella на человека. Этот теплообменник изолирует воду в системе охлаждения ЦОД от атмосферы и значительно уменьшает количество капель или аэрозольных частиц воды, через которые патоген может заразить людей.
Потенциал для снижения эксплуатационных расходов
Системы охлаждения класса SPLC с теплообменники типа SPEX также обладают беспрецедентным потенциалом с точки зрения снижения потребления воды и электроэнергии на уровне всей индустрии ЦОД в целом.
В зависимости от климата и технологии, с которыми они сравниваются, новинки способны обеспечивать снижение потребления воды и электроэнергии вплоть до 90 и 40 процентов, соответственно. Если брать усредненную картину, с помощью этих технологий легко достигается 30-процентное сокращение воды и электроэнергии.
Кроме того, новые технологии будут полезны при развертывании центров обработки данных в странах и регионах с ограниченными запасами воды и слаборазвитой водопроводной инфраструктурой, что в противном случае ограничивало бы рост IT-инфраструктуры.
