Brandslukning i mega-datacentre kan koste millioner

Illustration: Google
Store haller som i Amazons, Facebooks, Googles og Apples datacentre giver plads til tusindvis af servere, men gør det svært og dyrt at slukke en brand.

Endeløse rækker af serverracks med tusindvis af servere i kæmpehaller er dér, hvor skyen bliver til hardware i mega-datacentre hos Facebook, Amazon, Microsoft eller Google. Men med flere megawatt samlet i en stor hal, kan der udbryde brand, og det er ingen let eller billig sag at slukke på traditionel vis.

Illustration: Picasa 3.0

Den mest almindelige måde til brandslukning i datacentre er med gas. Det kan være særlige gasser som Halon, der tidligere var meget udbredt, eller blot nitrogen. Gassen opbevares i trykflasker, og når brandslukningssystemet detekterer en brand, tømmes flaskerne for gas i datacenteret.

Princippet i gasslukningen er at udløse en tilstrækkelig mængde gas til at sænke iltniveauet fra de normale cirka 21 procent til cirka 11-12 procent. Dermed er iltkoncentrationen for lav til, at ilden kan udvikle sig.

Dermed er det et enkelt regnestykke, der skal til, for at finde ud af, hvor meget gas der skal til for at sænke iltkoncentrationen tilstrækkeligt i et rum med et vist volumen. Men i mega-datacentrenes store haller er volumen også enormt.

»Man gør faktisk det samme som i de små datacentre. Så man har store flaskebatterier på måske 700-800 trykflasker. Opbevaringsfaciliteterne kan i nogen tilfælde fylde næsten lige så meget som selve datacentret,« forklarer salgschef John Nolsøe fra Siemens til Version2.

Co-location-udbydere, hvor kunderne lejer sig ind på enten et antal kvadratmeter eller i racks, er typisk opdelt i mindre rum. Det betyder, at brandslukningen kan koncentreres i ét rum af gangen. Ser man på billederne af de enorme datahaller hos cloud-udbyderne, så er de ikke opdelt på samme måde. Men det er ikke ensbetydende med, at deres brandslukningsstrategi er at fylde hallen med nitrogen ved det første tegn på brand.

»Hvis man skal slukke et rum på 100 gange 50 meter, så vil det koste en krig at skyde gassen af. Det vil kunne koste flere millioner, hvis man skyder det af ved et uheld,« siger John Nolsøe.

Strategien er derfor todelt. For det første bør racks designes på en måde, der tager hensyn til brandslukning, så den kan ske mere målrettet end blot at fylde hele hallen med nitrogen fra trykflasker. Og samtidig bør man kunne opdage og placere en brand, længe før der er egentlig røg eller flammer.

Brande i datacentre starter ofte i strømforsyningerne, og der vil ofte blive frigivet andre partikler, mens temperaturen stiger, men før afsvedet elektronik begynder at udvikle røg. Disse partikler kan opdages ved hjælp af detektorer, som via slanger og pumper kan måle selv meget lave koncentrationer fra bestemte målepunkter.

Dermed kan brandalarmen eksempelvis i første omgang alarmere det personale, der arbejder i datacentret, ligesom det i visse tilfælde er muligt at foretage en automatisk, kontrolleret nedlukning af det pågældende udstyr. På den måde kan man stoppe branden fra at udvikle sig i første omgang.

»Hvis man ved, hvor branden er, så kan man lukke ned for en rack. Man prøver altid at sætte aktiviteter i gang, før man går i gang med slukning, fordi slukningen kan skade udstyret,« forklarer John Nolsøe.

Ligesom en brand kan skade udstyret, så kan brandslukningen også forårsage skader. Ved slukning med gas kan lufttrykket i rummet fordobles på under ét minut, og selvom der er sket forbedringer de senere år, så kommer der stadig kraftig lyd fra dyserne, og gassen skaber turbulens.

Der er flere eksempler på, at udløsningen af gasslukningssystemet har forårsaget skader på harddiske.

Visse af de store datacentre benytter sprinklersystemer, enten som almindelige sprinklere eller som vandtågesystemer. Her foregår slukningen ved at sænke temperaturen. Det er typisk mest effektivt, når der er flammer, men kombinationen af vand og it-udstyr er ikke ideel.

»Du får vandaflejringer, også når vandtågerne kondenserer, og ventilationen kan trække vandet ind i udstyret. Vand er mest noget, man benytter til at beskytte bygningen,« siger John Nolsøe.

En traditionel sprinkler kan afgive mellem 100 og 200 liter vand pr. minut, og det skal efterfølgende fjernes fra datacentret sammen med eventuelle sodpartikler, vandet måtte have samlet op fra branden. Derfor er udløsning af sprinklere en absolut sidste udvej.

I et cloud-datacenter kan tidlig detektion og automatisk nedlukning imidlertid være tilstrækkeligt. Ofte vil en applikation eller virtuel maskine kunne flyttes eller genetableres et andet sted i datacentret, og kapacitetsmæssigt vil et enkelt rack kunne undværes.

De store datacentre vil også være bemandet døgnet rundt, så teknikere kan reagere på tidlige alarmer og lokalisere, hvor en brand er ved at opstå, før den bliver alvorlig.

Brande i store datacentre er sjældne, og mens de store cloud-udbydere gerne taler om, hvilke kølesystemer de anvender for at reducere energiforbruget, eller hvilke grønne energikilder de anvender til nødstrøm, så er brandsikring ikke noget, cloud-udbyderne taler om.

»Det er ikke den højeste prioritet, når man bygger et datacenter, så sådan nogle som os bliver nødt til at tænke os frem til nogle løsninger efterfølgende, hvis det ikke er tænkt med i designet,« siger John Nolsøe.

I så fald vil det vigtigste som regel være at sørge for, at begrænse skaderne, hvis uheldet er ude. Store cloud-datacentre er bygget til at håndtere udfald på infrastrukturen, og derfor kan en ellers voldsom nedlukning af én eller flere racks være en mere fornuftig første reaktion, end det er muligt i datacentre, som afvikler mission critical-applikationer.

Og så have flere hundrede trykflasker i baghånden, hvis plan A ikke forhindrer branden i at udvikle sig.

Tips og korrekturforslag til denne historie sendes til tip@version2.dk
Kommentarer (13)
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først
Rasmus Villemoes

Princippet i gasslukningen er at udløse en tilstrækkelig mængde gas til at sænke iltniveauet fra de normale cirka 21 procent til cirka 11-12 procent. Dermed er iltkoncentrationen for lav til, at ilden kan udvikle sig.

Hvad med de teknikere der måtte opholde sig i hallen? Har de tid til at komme ud, eller er det lavere iltniveau helt uproblematisk for mennesker?

  • 0
  • 0
Allan Bjerrum

Mennesker bruger kun ca. 25% af ilten, så iltniveauet falder fra ca. 21% i indåndingsluften til 16% i den luft man udånder. Jeg har ikke personligt prøvet 11-12% så jeg ved ikke om det er problematisk, men tænker at niveauet er valgt så man stadig kan sende mennesker ind i et brændende rum uden iltmaske.

  • 0
  • 0
Lasse Mølgaard

Den første tanke der kommer i hovedet: Hvor meget ilt er der i luften på toppen af Mount Everest?

Logikken er følgende: Der findes folk, der har besteget Mount Everest uden iltflasker, så hvis iltniveauet ikke når ned på det niveau, så er der en teoretisk chance for, at vi kan overleve et rum med Halon.

Er det ikke noget med at Halon bliver brugt netop fordi det er ikke giftigt for mennesker? :-)

  • 0
  • 0
Mikkel Mondrup Kristensen

Jeg har snart set 10+ større datacentre i US (Equinix, Coresite, Telx, ...) og stort set alle har været baserede på vand, "Dual-interlock pre-action dry-pipe system" plejer det at være og gerne zone baseret så det kun er der hvor systemet ser der er brand der kommer vand.
Vi syntes det var mærkeligt da vi normalt bruger gas baseret systemet i Europa, men det virker til at være det normale i US.

  • 1
  • 0
Baldur Norddahl

Er der nogen der ved om servere i racks rent faktisk brænder godt nok til at ilden breder sig? Hvis ikke så burde fokus nok være på at sikre bygningen. Hvis det er et stort sted så bær tabet af et par racks ikke betyde noget.

  • 0
  • 0
Morten Fordsmand

Hvis det altså ikke var fordi at resten af serverne vil tage skade af røgudviklingen.

Og vandtåge er heller ikke uden problemer; jeg husker at nogen engang fik startet brandslukningen da en ældre strømforsyning futtede af.

Da ilden var slukket og maskinstuen var affugtet, vist det sig at der opstået et par fejl på andre servere fordi printene havde været dugget til.

  • 0
  • 0
Ditlev Petersen

Jeg kom til at tænke på den James Bond, hvor en for korrupt spectre-mellemleder bliver grillet i sin stol og den så synker ned gennem en lem i gulvet. At indrette maskinstuer med nedsænkbare racks er sikkert effektivt, men dyrt og kompliceret. Man kunne jo sænke dem ned i mindre rum og så slukke i kælderen.
Men hvorfor underopdeler man ikke de store sale? Så man kunne lukke og slukke den sektion, hvor problemet opstod, og kun i yderste nød fylde hele salen med gas. Det kræver mere kompliceret ventilation og pålidelige brandspjæld og en intelligent overvågning. Teknikerne skal så åbne og lukke døre, og det kræver lidt mere plads (afhængigt af sektionernes størrelse). Der er også et problem under gulvene. Men man begrænser evt. ulykker, så det kan godt tjene sig ind igen.

  • 0
  • 0
Kristian Christensen

Min første tanke var lidt i samme stil som f.eks i vatikanet - i den efterhånden ret velkendte film "Da Vinci mysteriet". I denne film er hvert rum ganske enkelt med en meget lav/ingen iltning og der lukkes op når der er brug for adgang.

Kunne man forstille sig at fjerne ilten i sådan en hal og teknikere så gik rundt med iltmasker ? Eller ville det være for upraktisk i forhold til pris/praktiske hensyn/køling ?
Bare en tanke.
Men ellers burde det vel næsten kunne lade sig gøre at have detektorer i bundkort/strømforsyninger til hver enhed og så ganske enkelt lade den lukke ned for enheden ved mindste tegn på kortslutning eller brand ?
På den måde ville al brand vel næsten udlukkes på forhånd.

  • 0
  • 0
Log ind eller Opret konto for at kommentere
IT Company Rank
maximize minimize