Bir veri merkezi inşa edilirken mekanik mühendislerinin hazırladığı iklimlendirme dosyalarına bakın; adeta bir uzay üssünün yaşam destek ünitesi tasarımını inceliyormuş hissine kapılırsınız.

Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD) yazılımlarıyla simülasyonlar yapılmıştır. Ekranda rengarenk hava akış çizgileri dans eder: Mavi renkli soğuk hava, yükseltilmiş tabanın (raised floor) altındaki menfezli karolardan pürüzsüzce yükselir; kabinlerin ön yüzündeki sunucuların fanları tarafından emilir; silikon çipleri soğutup arkadaki kırmızı renkli "Sıcak Koridora" (Hot Aisle) üflenir ve oradan tavan aspiratörleriyle Hassas Klimalara (CRAC) geri döner.

Her şey milimetrik hesaplanmıştır. Koridorların başlarına şık pleksiglas otomatik kapılar takılır, adına "Cold Aisle Containment" (Soğuk Koridor Kapatma) denir. İçeri girdiğinizde yüzünüze çarpan o 19 derecelik tatlı serinlik, mühendislik dehasının bir zaferi gibi görünür.

Ancak o tesise altı ay sonra, canlı sistemlerin tam yük altında çalıştığı sıcak bir yaz günü girdiğinizde; gözlerinizi ovuşturarak izleyeceğiniz bir termodinamik felaketle karşılaşırsınız.

Klimanın göstergesi 18 dereceyi göstermektedir; soğuk koridor kapalıdır; fakat 3 numaralı kabinin tam ortasındaki depolama sunucusunun (storage) fanları delicesine bağırmakta, sunucunun IPMI arayüzünde kırmızı alarmlar yanıp sönmektedir:

"CPU Temp: 92°C - Thermal Throttling Activated!"

Milyonlarca dolarlık iklimlendirme yatırımı yapılmış o odanın içinde; nasıl olur da tek bir sunucu kendi sıcaklığında kavrulup kapanma noktasına gelebilir?

Cevap, veri merkezi mühendisliğinin en acımasız dersinde gizlidir: O sunucunun hemen altındaki boş 1U'luk yuvaya takmayı unuttuğunuz (veya üşendiğiniz) 2 dolarlık plastik kapatma paneli (blanking panel).

Ameliyathanenin Pozitif Basıncını Bozan Açık Kapı

Bu termodinamik fiyaskonun cerrahi ameliyathanelerdeki karşılığı doğrudan ölümcül bir enfeksiyon skandalıdır.

Modern hastanelerin ameliyathaneleri "pozitif hava basıncı" ve tavan tipi laminar akım sistemleriyle donatılmıştır. Ameliyathane odasının içindeki hava basıncı, dışarıdaki koridorun basıncından daima yüksek tutulur. Amaç şudur: Kapı açıldığında bile dışarıdaki mikroplu hava içeri giremesin; içerideki steril hava dışarı doğru üflensin ve hastanın açık batınına tek bir mikrop bile konmasın.

Şimdi bir ameliyathane görevlisinin veya cerrahın; "Hava çok sıcak oldu, içerisi biraz ferahlasın" diyerek ameliyathanenin kapısına bir takoz koyup aralık bıraktığını hayal edin.

O saniyede tüm fizik kanunları tersine döner. Pozitif basınç çöker; koridordaki tozlar, hastane bakterileri ve mantar sporları o aralıktan içeri hücum eder. Cerrah hastayı kusursuz dikmiş olabilir; ancak ameliyat edilen hasta üç gün sonra hastane enfeksiyonundan hayatını kaybeder.

Milyon liralık HEPA filtreleme sistemini çöp eden şey teknik bir arıza değil; o kapıyı aralık bırakan basit bir dikkatsizliktir.

Veri merkezindeki soğuk koridor da tam olarak bir ameliyathanedir.

Termodinamik Kısa Devre (Recirculation)

Fizikte hava, her zaman en az direnç gösteren yolu seçer.

Sunucunun içindeki minik fanlar havayı önden arkaya doğru iterken, sunucunun arkasında 45 ila 50 dereceye ulaşan bir sıcak hava basıncı oluşturur.

Eğer kabinde iki sunucu arasında boş bırakılmış 1U veya 2U'luk (yaklaşık 4.4 - 8.8 cm) bir delik varsa ve orası plastik bir kapakla kapatılmamışsa; doğanın en temel yasası devreye girer:

Arkada sıkışan o 50 derecelik sıcak hava, tavandaki klimaya doğru yükselmek yerine; o boş delikten bir hortum gibi öne, soğuk koridorun içine doğru geri emilir!

Buna termodinamikte "Hava Kısa Devresi" (Recirculation) denir.

Sonuç nedir?

O 1U'luk deliğin hemen üstünde duran masum sunucu; altındaki soğuk havayı değil, arkadan öne fışkıran o 50 derecelik cehennem havasını doğrudan kendi işlemcisine emer.
Soğuk koridorun genel sıcaklığı 20 derece olsa bile; o kabinin tam önünde 42 derecelik izole bir "Sıcak Nokta" (Hotspot) oluşur.
Ve o sunucunun işlemcisi kendini yakmamak için frekansını yarıya düşürür (thermal throttling); veritabanı kilitlenir, müşterilerin siteleri donar.

Tüm bu felaketin tek müsebbibi ise; "Aman altı üstü bir parmak boşluk, ne olacak canım" diyerek o plastik parçayı çöpe atan dikkatsiz saha teknisyenidir.

2 Dolarlık Parçaya Karşı Milyonluk Klimalar

Türkiye'deki veri merkezlerinde en sık rastlanan yönetimsel basiretsizliklerden biri; sıcaklık problemini klimanın gücünü artırarak çözmeye çalışmaktır.

Sunucu ısındığı için alarm çalar. Tesis müdürü koşar; klimaların ayarını 22 dereceden 16 dereceye indirir. Chiller kompresörleri delicesine çalışmaya başlar, elektrik faturası ikiye katlanır.

Fakat sunucu soğumaz!

Çünkü siz odayı kutup soğuğuna çevirseniz bile; o delikten arkadan öne dönen havanın sıcaklığı değişmez. Sorun odanın soğuk olmaması değil; soğuk havanın sunucunun ağzına ulaşamadan sıcak havayla zehirlenmesidir.

Odaya fazladan 50 kW klima gücü basmak yerine; nalburdan alacağınız 50 liralık kapatma panelini o deliğe taktığınız anda, sunucu sıcaklığının 10 dakika içinde 90 dereceden 55 dereceye düştüğünü görürsünüz.

Mühendislik bazen devasa makineler çalıştırmak değil; havanın yolunu doğru tıkamayı bilmektir.

Disiplin Detaylarda Saklıdır

Gerçek altyapı uzmanlığı, gösterişli sunumlarda değil; kabinin içindeki o minik detaylara gösterilen özende ortaya çıkar:

Kabindeki her boş U yuvasına istisnasız Blanking Panel takın.
Kablo geçiş fırçalarını (cable brush) delikli bırakmayın; tabandan gelen havanın kaçmasına izin vermeyin.
Sunucu raylarını ve montaj kulakçıklarını hava kaçırmayacak contalarla sıkıştırın.

Unutmayın; termodinamik kanunları rüşvet kabul etmez, unvan tanımaz ve ihmali affetmez.

Milyon dolarlık soğutma kulelerinizin kaderi; takmaya üşendiğiniz o küçük plastik parçanın ucunda sallanır. Ve o parçayı önemsemeyen bir mühendis, er ya da geç kendi yarattığı sıcak noktanın içinde yanmaya mahkumdur.

soguk-koridor

"Cold Aisle" (Soğuk Koridor) İllüzyonu: İklimlendirme Hesaplarının Sahadaki Yenilgisi