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HPC集群机房建设与管理:空气调节子系统可靠性模型

时间:2023-11-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:在空气调节系统可靠性模型分析中,机房专用空调系统可靠性采用风冷型、冷冻水型、水冷型、乙二醇型等机房空调的可靠性模型。表2-6空气调节子系统和部件的可用度根据表2-6中数据及相关空气调节子系统可靠性模型,可计算各个等级机房空气调节子系统可用度。图2-20国标B级机房空气调节系统可用度框图两路市电电源、备用电源、低压配电系统、有冗余备份机房专用空调系统、机柜系统组成了冗余配置的机房空气调节系统。

HPC集群机房建设与管理:空气调节子系统可靠性模型

机房空气调节系统由市电电源、备用电源(备用市电、备用发电机)、低压配电系统,机房专用空调系统、机柜系统构成。根据国标《电子信息系统机房设计规范》(GB 50174-2008)和《数据中心基础设施施工及验收规范》(GB 50462-2015),不同的冗余配置对应不同的可靠度要求的机房。

根据国标《电子信息系统机房设计规范》(GB 50174-2008)和《数据中心基础设施施工及验收规范》(GB 50462-2015),冷冻机组、冷冻和冷却水泵的配置与机房专用空调相同:C级为N、B级为N+1、A级为N+X(X=1~N)。因此,风冷型、冷冻水型、水冷型、乙二醇型等机房空调的可靠性模型可统一为一种类型。双冷源型机房空调采用双冷源,其可靠性高于前述几种类型机房空调,但应用较前述几种类型机房空调的少。在空气调节系统可靠性模型分析中,机房专用空调系统可靠性采用风冷型、冷冻水型、水冷型、乙二醇型等机房空调的可靠性模型。

根据目前业界主流机房空调品牌的各类机房空调的应用,机房空调的MTBF大约为15万h,MTTR大约为4h。根据公式img,可计算机房空调系统的可用度为A=0.9999 7333 4044。

机房空调系统有多种送风方式,如地板下送风、风道上送风、风帽上送风等。地板下送风方式为机房空调将冷风送入地板下的静压箱,从防静电地板送入机柜,冷却机柜内设备后,经机房送回空调机组;上送风方式为机房空调将冷风送入机房内机柜,冷却机柜内设备后,经机房送回空调机组。机柜及防静电地板为机械结构设备,失效率低,可靠性高且易更换,可用度非常高。根据应用经验可认为机柜及防静电地板合成的机柜系统的可用度为1。

根据上节分析结果,可得空气调节子系统和部件的可用度的数据如表2-6所示。

表2-6 空气调节子系统和部件的可用度

根据表2-6中数据及相关空气调节子系统可靠性模型,可计算各个等级机房空气调节子系统可用度。

(1)C级机房空气调节系统可用度。

国标C级机房空气调节系统(基本配置为N)可用度框图如图2-19所示。单路市电电源、低压配电系统、无备份机房专用空调系统、机柜系统组成了最简单的机房空气调节系统。

图2-19 国标C级机房空气调节系统可用度框图

空气调节系统可用度为:

根据表2-6,电网可用度:A1=0.9988 1458 3841。

配电系统可用度:A2=0.9999 9774 6241。

机房空调系统可用度:A3=0 9999 7333 4044。

机柜系统可用度:A4=1。

计算得可用度:

(2)B级机房空气调节系统可用度。

国标B级机房空气调节系统(冗余配置级为N+1)可用度框图如图2-20所示。

图2-20 国标B级机房空气调节系统可用度框图

两路市电电源、备用电源、低压配电系统、有冗余备份机房专用空调系统、机柜系统组成了冗余配置的机房空气调节系统。

空气调节系统可用度为:

其中,交流输入电源的可用度为:(www.xing528.com)

“1+1”冗余备份机房空调系统的可用度为:

根据表2-6,电网可用度:A1=0.9988 1458 3841。

柴油发电机系统可用度:A2=0.9999 3202 0398。

ATS系统可用度:A3=0.9999 4378 0437。

配电系统可用度:A4=0.9999 9774 6241。

机房空调系统可用度:A5=0.9999 7333 4044。

机柜系统可用度:A6=1。

计算得可用度:

(3)A级机房空气调节系统可用度。

国标A级数机房空气调节系统(容错配置为N+N)可用度框图如图2-21所示。两路市电电源、备用电源、两套低压配电系统、N+N冗余机房专用空调系统、机柜系统组成了两套冗余配置的机房空气调节系统。

图2-21 国标A级机房空气调节系统可用度框图

关键负载的空气调节系统可用度为:

每套机房空调系统交流输入电源的可用度为:

根据表2-6,电网可用度:A1=0.9988 1458 3841。

柴油发电机系统可用度:A2=0.9999 3202 0398。

ATS系统可用度:A3=0.9999 4378 0437。

配电系统可用度:A4=0.9999 9774 6241。

机房空调系统可用度:A5=0.9999 7333 4044。

机柜系统可用度:A6=1。

计算得可用度:

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