Olemme saaneet viime aikoina lukea lehdistä useiden uusien kansainvälisten datakeskusinvestoijien tulemisesta Suomeen. Suomessa datakeskustoimijoita houkuttaa viileä ilmasto ja edullinen sähkönhinta. Lisäksi rakenteilla oleva merikaapeli Suomesta Saksaan edesauttaa Suomen houkuttelevuutta datakeskuksien sijoituspaikaksi.

On myös ennustettu, että datakeskusten energiankulutus tulee kaksinkertaistumaan vuoteen 2020 mennessä kokonaiskulutuksen ollessa seitsemän prosenttia maailman sähkönkulutuksesta. Tällöin voidaan puhua jo merkittävästä teollisuuden alasta ja voidaankin sanoa, että datakeskustoimiala on yksi energiatehokkuuden kehittämisen edelläkävijöistä.

Lisäksi datakeskusten hukkalämmön talteenottoon panostetaan nykyisin voimakkaasti. Valmisteilla on esimerkiksi suomalaisvetoinen globaali standardi (ERE), jossa hukkalämmön hyödyntäminen määritellään yhdeksi keskeiseksi suorituskykymittariksi vanhemman PUE-mittarin rinnalle. Vähintäänkin yhtä tärkeää on myös datakeskusten tehokas kunnossapito.

Kunnossapito suunnitellaan ennakkoon

Datakeskusten jäähdyttämiseen tarvitaan paljon erilaisia jäähdytys- ja ilmanvaihtojärjestelmiä sekä sähkönsyöttöön liittyviä järjestelmiä kuten muuntamoita, UPS-laitteita ja varavoimayksiköitä. Lisäksi datakeskukset ovat varustettu erilaisilla automaatio-, sammutus-, rikos- ja kulunvalvontajärjestelmillä. Kaikki nämä edellä mainitut järjestelmät tarvitsevat hyvin ennalta suunniteltua, oikea-aikaista ja oikeantyyppistä kunnossapitoa.

Uusien investointien myötä tulee datakeskusten suunnitelmalliseen kunnossapitoon kiinnittää huomiota. Samalla myös jo olemassa olevien keskusten kunnossapitotoimintoja tulee parantaa, että ne pysyvät kilpailukykyisinä. CSC:llä on datakeskuksia Espoossa ja Kajaanissa Reinforssin rannassa. Vanhempi datakeskus Espoossa on rakennettu vuonna 2005 ja uudempi 2008.

Korjaavan ja ennakoivan kunnossapidon prosessikaavio.

Tänä vuonna insinööritoimisto Granlund Oy:n tekemän elinkaarianalyysin mukaan suurin osa laitteista on edelleen hyvässä kunnossa ja ne on huollettu erinomaisen hyvin. Osa laitteista puolestaan saavuttaa elinkaarensa muutaman vuoden kuluessa ja korvausinvestointeja on edessä.

Kajaaniin vuonna 2013 ja 2014 rakennetut yksiköt ovat elinkaarensa alkupäässä ja suurempia investointitarpeita ei ole näkyvissä normaalien kunnossapitotoimenpiteiden lisäksi. Korvausinvestointien osalta on hyvä tehdä pitkän tähtäimen suunnittelua tuleville vuosille eteenpäin, jotta investointien suunnittelu voidaan aloittaa hyvissä ajoin.

Mistä datakeskusten kunnossapito sitten koostuu? Tähän on helppo vastata. Datakeskuksilla on korkeat käytettävyysvaatimukset ja usein puhutaankin 99,9x prosentin käytettävyysvaatimuksesta. Näin on myös CSC:n datakeskuksissa.

Datakeskuksen kunnossapito koostuu useasta eri osa-alueesta.

Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että lyhyitä käyttökatkoja vuositasolla on korkeintaan vain muutama, ja nykysuunnittelulla täydelliset käyttökatkot on voitu minimoida melkein täysin. Tällainen katko voisi esimerkiksi realisoitua, jos valtakunnallisessa verkossa sattuisi sähkökatko, UPS-akkujärjestelmässä olisi vika ja näiden lisäksi varavoimageneraattori ei lähtisi käyntiin. Näin jäähdytyslaitteet sekä palvelimet jäisivät ilman sähköä ja lopputuloksena datakeskus jouduttaisiin ajamaan alas. CSC:n konesaleissa tällaisia käyttökatkoksia ei ole historiassa sattunut.

Datakeskusten korkea käytettävyys asettaa tietynlaisia vaatimuksia kunnossapitotoimintojen organisoinnille. Jalostamotoiminnasta tuttuja suunniteltuja pidemmän aikavälin seisokkityyppisiä huoltokatkoksia datakeskusmaailmassa ei tunneta, eikä niihin ole mahdollisuutta mennä. Helposti unohdetaan kunnossapidon merkitys käytettävyydelle, vaikka korkeasta käytettävyydestä on käytännössä turha puhua ilman toimivaa kunnossapitoa.

Usein datakeskuksien laitteet ovat kahdennettuja, jolloin toista varalla olevaa laitetta pystytään huoltamaan ilman, että siitä aiheutuu tuotantokatkoja. Nykyajattelutavan mukaisesti kaikkea ei välttämättä tarvitse kahdentaa, vaan silloin riittää, kun lisätään mittaavaa ja ennakoivaa kunnossapitoa. Yleisin virhe on, että datakeskuksia ylläpidetään kiinteistöjen tavoin tai operoidaan pelkästään IT-toimialan lähtökohdista.

Datakeskuksia tulee ajatella tuotantolaitoksina ja kunnossapito tulisikin organisoida jo pitkät perinteet omaavien tuotantoteollisuuslaitoksien tavoin tietysti datakeskuksien omat erityispiirteet huomioon ottaen. Datakeskusten kunnossapidossa pätevät samat lainalaisuudet kuin minkä tahansa muun tuotantolaitoksen kunnossapidossa. Kunnossapito rakentuu osakokonaisuuksista ja kiteytyy toimivan kunnossapitomallin ympärille, josta se eteenpäin realisoituu tehokkaana kunnossapitostrategiana ja takaa näin datakeskuksen korkean käytettävyyden (Kuva 1).

Laitteille laaditaan kriittisyysluokittelu

Minimissään datakeskuksilla tulee olla määriteltynä kunnossapitostrategia, jossa valitaan minkälaista kunnossapitoa eri kriittisyysluokan järjestelmille ja laitteille toteutetaan. Kunnossapitostrategian pääpainon tulee olla merkittävästi ennakoivassa kunnossapidossa. Osalle niin sanotuille alemman kriittisyysluokan järjestelmille voidaan soveltaa korjaavaa kunnossapitoa.

Yksinkertaisuudessaan voidaan arvioida järjestelmän, laitteen tai komponentin kriittisyyttä tuotannolle ja turvallisuudelle, minkä perusteella tehdään karkea määrittely, kuuluuko se ennakoivan vai korjaavan kunnossapidon piiriin (kuva 2). Näiden lisäksi datakeskuksella tulee olla toimiva kunnossapitojärjestelmä (CMMS) huoltosuunnitelmien tekemistä ja aikataulutusta varten. Dokumentoinnin tulee myös olla ajan tasalla, riittävä ja tallennettuna kunnossapitojärjestelmään, josta ne ovat helposti löydettävissä.

Usein datakeskuksissa käyttäjä ja kunnossapitäjä ovat yksi ja sama henkilö, joten monipuolinen koulutus ja riittävä ohjeistus ovat tärkeässä roolissa. Myös palvelutoimittajien hallinta tulee olla kunnossa ja vastuut selkeästi määriteltynä. Lisäksi kaikkien näiden edellä mainittujen asioiden tehokkuutta on pystyttävä mittaamaan sekä tulosten perusteella määrittelemään korjaavat tai parantavat toimenpiteet. Näistä kaikista osa-alueista muodostuu toimiva datakeskusten kunnossapito.

Ennakoivaa kunnossapitoa datakeskuksissa suoritetaan muun muassa jäähdytysjärjestelmille, sähkönjakelulaitteistoille, varavoimakoneille, UPS- ja turvajärjestelmille. Vedenjäähdytyskoneet huolletaan kerran vuodessa ja kompressorien kuntoa seurataan öljyanalyysein. Lauhduttimet huolletaan, pestään ja tarkistetaan silmämääräisesti kaksi kertaa vuodessa. Painelaitteille tehdään kattavat määräaikaistarkastukset. Dieselgeneraattorit koekäytetään ja huolletaan säännöllisesti. Muuntamoille ja jakokeskuksille suoritetaan lämpökuvaukset kerran vuodessa.

Näillä toimenpiteillä varmistetaan ennakoivasti, että järjestelmät pysyvät toimintakunnossa. Aina ennakointikaan ei välttämättä riitä vaan laite vioittuu ennalta arvaamattomasta syystä, jolloin joudutaan tekemään korjaavaa kunnossapitoa. Osalle vähemmän kriittisille laitteille korjaava kunnossapito on myös selkeä strateginen valinta.

CSC:llä käytössä olevaan kunnossapitojärjestelmään on jokaiselle laitteelle määritelty viikkotasoinen ennakkohuolto-ohjelma, jonka mukaan huoltotoimenpiteet toteutetaan sekä seurataan tulevia tai mahdollisesti myöhässä olevia toimenpiteitä. Datakeskuksen laitetilahenkilöstön tehtävänä on seurata huolto-ohjelman toteutumista sekä puuttua tarvittaessa epäkohtiin.

Huollon tekijän vastuulla on käydä kuittaamassa työ valmiiksi sekä liittää järjestelmään tarvittavat huoltodokumentit. Lisäksi kunnossapitojärjestelmän käyttöpäiväkirjaan tehdään merkinnät ylläpitäjien viikkokierroksilla havaitsemista puutteista tai vioista sekä kirjataan niistä erilliset vikailmoitukset järjestelmään.

Näin saadaan laitteiden vikahistoria tallennettua ja sitä pystytään hyödyntämään myöhemmin tutkittaessa laitteiden vikaantumisen juurisyytä (RCFA), vikaantumistaajuutta (MTBF), tekemään parantavia toimenpiteitä tai ottamaan vika huomioon tehtäessä korvausinvestointia.

Jatkuva parantaminen auttaa kehittymään

Onkin erittäin tärkeää, että datakeskusten kunnossapidosta vastaava henkilö pääsee osallistumaan suunnitelmien kommentointiin jo investointien suunnitteluvaiheessa, jotta osataan ottaa huomioon tulevaisuuden huoltotarpeet sekä parantamaan uuden laitteen käyttövarmuutta. Jatkuva parantaminen datakeskusympäristössä onkin yksi tärkeimmistä huomioon otettavista seikoista.

Yhtä tärkeää on osaavan kunnossapitoalihankintaverkoston käyttö. Usein datakeskukset työllistävät vain muutamia ihmisiä ja kunnossapito on pitkälti ulkoistettua. Tätä myöten myös käyttäjäkunnossapito on normaalia toimintaa datakeskusmaailmassa. Datakeskukset toimivat tuotannossa 24/7 periaatteella ja toimivat päivystyskäytännöt sekä lyhyet vasteajat ovat toiminnan perusedellytys.

Kuten muuallakin teollisuudessa myös datakeskuksissa pyritään kustannustehokkaaseen kunnossapitoon, ei alisuoriteta, mutta ei myöskään ylisuoriteta, optimoidaan ja haetaan kultaista keskitietä, jolla taataan korkea käytettävyys. Datakeskuksissa on myös työturvallisuuden kannalta paljon huomioitavia laitteita ja työtapaturman riski on aina olemassa. Palvelutoimittajien turvallinen työskentely tulee varmistaa riittävän perehdyttämisen ja kouluttamisen kautta sekä vastuuttaa palvelutoimittaja toimimaan yrityksen työturvallisuuskulttuurin mukaisesti.

Tiivistetysti voidaan sanoa, että datakeskuksien kunnossapito on parhaimmillaan, kun yhdistetään parhaat käytännöt käyttöön poikkitieteellisesti perinteisestä teollisuudesta, kiinteistöhuollosta ja IT-toimialalta. Tällä tavalla saadaan taattua laitteiden korkea käytettävyys sekä luotua lisäarvoa asiakkaalle IT-järjestelmien palveluvarmuutena.

CSC – Tieteen tietotekniikan keskus Oy on opetus- ja kulttuuriministeriön hallinnoima tieteen tietotekniikan keskus. CSC on voittoa tavoittelematon osakeyhtiö, joka tarjoaa korkeakouluille, tutkimuslaitoksille ja yrityksille tietoteknistä tukea ja resursseja: konesali-, mallinnus-, laskenta- ja tietopalveluja. Tutkijat voivat käyttää Suomen laajinta tieteellisten ohjelmistojen ja tieteen tietokantojen valikoimaa sekä Suomen tehokkaimpia supertietokoneita Funet-tietoliikenneyhteyksien kautta. CSC:n datakeskukset sijaitsevat Espoossa ja Kajaanissa Reinforssin rannassa.

Pasi Kuivalainen,

Data Center Specialist, CSC – Tieteen tietotekniikan keskus Oy,

pasi.kuivalainen@csc.fi