Кластерные системы для приложений высокой готовности

Устройство

Сплит-система состоит из внешнего и внутреннего блоков.

Внешний блок

Основная статья: Холодильный агрегат

Внешний блок располагают вне охлаждаемого помещения: на фасаде здания, на крыше, на открытой лоджии или на балконе, в некоторых случаях (офисные и торговые строения) — в общих коридорах и лестничных маршах, вестибюлях метрополитена. Внутренний и внешний блок соединяют между собой с помощью фреоновых магистралей, а также электрического соединения, также от внутреннего блока выводится дренажная магистраль.

Наружный блок сплит-системы состоит из компрессора, конденсатора, капиллярной трубки, 4-ходового клапана, фильтра-осушителя или ресивера, вентилятора, в отдельных случаях и иных сопутствующих элементов — реле силовой коммутации компрессора, платы управления инверторной или мульти-сплит-системы, , блока управления «зимним комплектом».

Обычно внешний блок неинверторной сплит-системы не содержит электронных блоков, а конденсаторные электродвигатели компрессора и вентилятора и 4-ходовой клапан непосредственно подключаются через силовой кабель к электронике внутреннего блока.

Расположение компрессора во внешнем блоке снижает шум внутри охлаждаемого помещения. Уровень шума внутреннего блока сплит-систем составляет около 24-26 дБ. Уровень шума внешнего блока ничем не нормируется, что иногда беспокоит соседей.

Внутренний блок

Внутренний блок, в зависимости от типа, может располагаться на потолке, полу, стенах или встроен в подвесной потолок.
Современные сплит-системы имеют ряд дополнительных функций: дистанционное управление, фильтры различной степени очистки воздуха (от дыма, пыли и т. д.), таймер и управление температурой в помещении от +16 до +30 °C. Пульт сплит-системы обычно оснащен дисплеем, который отображает полную информацию о заданных параметрах микроклимата. Следует отметить, что бытовая система — как правило, настенный кондиционер. Другая компоновка внутренних блоков значительно реже встречается в дешёвых сплит-системах.

Электроника внутреннего блока измеряет, рассчитывает и управляет большим количеством параметров сплит-системы.

1. Обеспечивает взаимодействие с пультом дистанционного управления, в том числе, реализуется функция измерения температуры в помещении пультом дистанционного управления (функция I Feel).
2. Измеряет температуру поступающего в испаритель воздушного потока и по нему оценивает температуру внутри помещения.
3. В соответствии с заданным пользователем температурным режимом и температурой входящего воздушного потока для неинверторного кондиционера управляет цикличностью включения/выключения компрессора и вентилятора внешнего блока. Вне зависимости от заданной с ПДУ температуры, при работающем компрессоре температура выходящего воздушного потока составляет примерно +10 °С, которая формируется из температуры испарителя (3-5 °С) и значения
4. Поддерживает достаточно точно температуру испарителя внутреннего блока путём регулирования скорости вращения тангенциального вентилятора внутреннего блока и цикличности включения компрессора. Отклонение температуры испарителя от расчётного может привести к интенсивному образованию конденсата воды в непредназначенных для этого частях, и, как следствие, захвата воды вентилятором и подтеканию её из полости вентилятора внутреннего блока. Точный контроль температуры испарителя не позволяет ему обмерзать.
5. Управляет шаговыми двигателями жалюзи направления воздушного потока.
6. Следит за временем между включением компрессора и его последним выключением. Предотвращает старт компрессора раньше установленного времени, предотвращая его поломку.
7. Следит за температурой конденсатора внешнего блока и/или током компрессора. Для предотвращения выхода из строя, компрессор отключается электроникой внутреннего блока при превышении предельных параметров.
8. При работе на обогрев регулярно переводит кондиционер на охлаждение для размораживания радиатора внешнего блока.
9. Реализует функцию таймера на включение и выключение сплит-системы.
10. В инверторной сплит-системе взаимодействие внутреннего и внешнего блока производится по цифровому каналу.

Схемы построения

Чаще всего встречаются двухузловые HA-кластеры – это минимальная конфигурация, необходимая для обеспечения отказоустойчивости. Но часто кластеры содержат намного больше, иногда десятки узлов. Все эти конфигурации, как правило, могут быть описаны одной из следующих моделей:

• Active / active — Часть трафика, обрабатывавшаяся отказавшим узлом, перенаправляется какому-либо работающему узлу или распределяется между несколькими работающими узлами. Такая схема используется в случае, когда узлы имеют однородную конфигурацию программного обеспечения и выполняют одинаковую задачу.
• Active / passive — Имеет полное резервирование (работоспособную копию) каждого узла. Резерв включается в работу только тогда, когда отказывает соответствующий основной узел. Эта конфигурация требует значительных избыточных аппаратных средств.
• N + 1 — Имеет один полноценный резервный узел, к которому в момент отказа переходит роль отказавшего узла. В случае гетерогенной программной конфигурации основных узлов дополнительный узел должен быть способен взять на себя роль любого из основных, за резервирование которых он отвечает. Такая схема применяется в кластерах, обслуживающих несколько разнородных сервисов, работающих одновременно; в случае единственного сервиса такая конфигурация вырождается в Active / passive.
• N + M — Если один кластер обслуживает несколько сервисов, включение в него единственного резервного узла может оказаться недостаточным для надлежащего уровня резервирования. В таких случаях в кластер включается несколько резервных серверов, количество которых является компромиссом между ценой решения и требуемой надёжностью.
• N-к-1 — Позволяет резервному узлу включаться в работу временно, пока отказавший узел не будет восстановлен, после чего исходная нагрузка возвращается на основной узел для сохранения исходного уровня доступности системы.
• N-к-N — это сочетание active / active и N + M кластеров. В N-к-N кластере сервисы, экземпляры систем или соединения от отказавшего узла перераспределяются между остальными активными узлами. Тем самым устраняется (как в схеме active / active) необходимость отдельного резервного узла, но при этом все узлы кластера должны обладать некоторой избыточной мощностью сверх минимально необходимой.

Термины логический хост или кластерный логический хост используются для обозначения сетевого адреса, который используется для доступа к сервисам, предоставляемым кластером. Идентификатор логического хоста не привязан к одному узлу кластера. Это на самом деле сетевой адрес / имя, которые связаны с сервисом (ами), предоставленным кластером. Если узел кластера с, например, работающей базой данных выходит из строя, база данных будет перезапущена на другом узле кластера, и сетевой адрес, по которому пользователи получают доступ к базе данных, сохранится для любого нового узла, так что пользователи сохранят доступ к базе данных.

Внешний блок

В состав кондиционера входят внутренний и наружный модуль, последний размещается вне здания. Это вызвано шумной работой вентилятора и компрессора, а также независимым отводом теплого воздуха в атмосферу.

Устройство наружного блока

Несмотря на разнообразие кондиционеров, их внешний модуль всегда имеет одинаковые составные части:

1. Компрессор. Он способен сжимать фреон и придавать определенное движение по контуру.
2. Конденсатор, находящийся в наружном блоке. Он превращает хладагент в жидкое состояние.
3. Испаритель. Радиатор расположен внутри аппарата – служит для преобразования фреона из водянистой фазы в газообразное положение.
4. Терморегулирующий вентиль (ТРВ). Посредством прибора понижается напор хладагента.
5. Вентиляторы. Задача этих устройств заключается в обдуве испарителя и конденсатора, чтобы создать более интенсивный теплообмен с атмосферой.
6. Фильтры. Эти части кондиционера предохраняют контур от попадания посторонних частиц (грязи, пыли)

Работа кондиционера в режиме обогрева

Общие сведения о кворуме пулаPool quorum overview

Мы только что говорили о кворуме кластера, который работает на уровне кластера.We just talked about Cluster Quorum, which operates at the cluster level. Теперь давайте подробно рассмотрим кворум пула, который работает на уровне пула (т. е. Вы можете потерять узлы и диски и оставить пул в состоянии).Now, let’s dive into Pool Quorum, which operates on the pool level (i.e. you can lose nodes and drives and have the pool stay up). Пулы носителей были разработаны для использования как в кластеризованных, так и в некластеризованных сценариях, поэтому у них есть другой механизм кворума.Storage pools were designed to be used in both clustered and non-clustered scenarios, which is why they have a different quorum mechanism.

В таблице ниже приводятся общие сведения о результатах кворума пула для каждого сценария.The table below gives an overview of the Pool Quorum outcomes per scenario:

Польза и вред от кондиционера

>Плюсы от устройства

Главным преимуществом климатизеров является то, что они создают в помещении подходящий для человека микроклимат. Это повышает, в свою очередь, производительность труда, улучшает настроение и самочувствие.

Следовательно, основным достоинством этого кондиционера является создание благоприятных условий для работы или отдыха. Основной задачей таких агрегатов является понижение температуры в жаркое время, и нагрев воздуха в холодный период.

К тому же установка кондиционеров в сервисных центрах или в интернет-залах позволяет миновать преждевременных поломок компьютерного оборудования из-за перегрева.

А также некоторые модели таких агрегатов способны выполнить еще несколько полезных функций:

1. Очищение воздушного пространства от неприятных запахов. Например, часто оконные кондиционеры монтируют на кухне и в туалете.
2. Увлажнение или осушение воздушной среды в помещении.

Минусы устройств

Однако при неправильном использовании кондиционера, от него может исходить определенный вред для здоровья человека:

• Есть вероятность, что в этих устройствах размножаются вредные бактерии.
• Климатическое оборудование благоприятствует распространению вирусов.
• Кондиционеры, пропуская через себя воздух, убивают в нем полезные элементы.
• Компрессоры создают шум во время работы.

На самом деле, в большинстве случаев, это относится к мифам, и такие утверждения не соответствуют действительности. Во избежание неприятных явлений, не нужно находиться под холодной струей воздушного потока.

Систематические чистки агрегата и его профилактический ремонт помогут избежать неправильной работы устройства. И если соблюдать эти элементарные правила, то кондиционер создаст в помещении приятный микроклимат, так необходимый человеку для приятного отдыха и плодотворной работы.

Алгоритмы восстановления при отказах

Системы, которые обрабатывают ошибки в распределенных компьютерных системах, используют разные стратегии устранения последствий сбоя. Например, Apache Cassandra API Hector (API) предусматривает три варианта обработки ошибок:

• Fail Fast, в скрипте – “FAIL_FAST”, просто возвращает клиенту ошибку при недоступности узла.
• On Fail, Try One – Next Available, в скрипте – “ON_FAIL_TRY_ONE_NEXT_AVAILABLE”, означает, что система при сбое узла пробует перевести запрос на другой узел, наиболее свободный, и после первой неудачной попытки возвращает ошибку.
• On Fail, Try All, в скрипте – “ON_FAIL_TRY_ALL_AVAILABLE”, означает, что система после первой неудачной попытки последовательно пробует все имеющиеся узлы, и только потом возвращает ошибку.

Для контроля работоспособности узлов в кластере обычно используется передача непрерывного периодического сигнала («пульса», англ. heartbeat) во внутренней сети кластера от каждого из узлов, по наличию которого управляющее ПО судит о нормальной работе соседних узлов. С этим связана неочевидная, но серьёзная проблема «разделённого мозга» (англ. split-brain_(computing)) — в случае одновременного разрыва множества соединений во внутренней сети кластера по причине сбоя питания, неисправности сетевого оборудования и т.п., узел, не способный корректно обработать данную ситуацию, начинает вести себя так, как будто все остальные узлы кластера вышли из строя, запуская дубликаты уже работающих в кластере сервисов, что может привести к повреждению данных в общем хранилище.

Интересные факты

• Внутренние блоки всех систем кондиционирования воздуха, вне зависимости от стоимости СКВ, установленных фильтров и систем самоочистки должны проходить обязательное техническое (санитарное) обслуживание. Из-за конденсата воды примерно на второй год эксплуатации рёбра испарителя и турбина тангенциального вентилятора обильно покрываются грибками плесени. Если не проводить ТО внутреннего блока, то значительно (до 50 %) снижается производительность СКВ, присутствует неприятный запах, а споры плесени распространяются по кондиционируемому помещению. Техническое и санитарное обслуживание проводится с полной разборкой внутреннего блока с использованием чистящих и дезинфицирующих средств и, как правило, перегретого пара профессиональными сервисными организациями.
• Большинство фильтров имеет больше маркетинговую цель, чем пользу при эксплуатации. Так, катехиновые фильтры должны эксплуатироваться не более месяца. По прошествии этого срока они не только бесполезны, но и создают в помещении несильный болотный запах. Об ограниченном сроке службы фильтров потребители систем, как правило, плохо информированы.

Надежность отдельного узла

HA-кластеры, кроме описанных схем межузлового резервирования, используют и все методы, обычно применяемые в отдельных (некластерных) системах и сетевой инфраструктуре для максимального повышения надёжности. К ним относятся:

• Резервирование и репликацию дисков: отказ части внутренних дисков не приводит к сбоям системы. DRBD является одним из примеров.
• Резервирование внешних сетевых соединений: повреждения кабеля, отказ коммутатора или сетевого интерфейса не приводят к полному отключению от сети.
• Резервирование внутренних соединений cети хранения данных (SAN): повреждения кабеля, сбой коммутатора или сетевого интерфейса не приведут к потере соединения серверов с хранилищем (это нарушило бы неразделяемую архитектуру).
• Избыточные схемы электропитания различного оборудования, как правило, защищённого источниками бесперебойного питания, и резервируемые блоки питания: отказ единичного ввода, кабеля, UPS или БП не приводит к критическому отказу питания системы.

Меры по обеспечению бесперебойной работы отдельного узла помогают свести к минимуму вероятность обращения к механизмам собственно отказоустойчивой кластеризации. В случае задействования последних доступ к сервису может прерываться, хотя бы и ненадолго, и целесообразнее предупреждать критические отказы оборудования.

Использование сплит-системы при высоких уличных температурах

При высоких уличных температурах для конденсации фреона во внешнем блоке требуется более высокое давление. Верхнее значение давления и температуры ограничивается критической точкой хладагента. Для R-410A критическая точка соответствует +72 °С, а значит максимальная температура такой сплит-системы примерно +45-50 °С. Для R22 критическая точка соответствует +96 °С, а значит максимальная температура — примерно +65-70 °С. Столь высокие температуры воздуха могут быть достигнуты при неправильной установке внешнего блока в зеркале крыши здания или торгового ларька.

При повышении уличной температуры компрессор должен работать при большей разности давлений на входе и выходе, а из-за большей разницы давлений капиллярная трубка пропускает больше фреона, он также должен перекачивать больший объём газа. Таким образом компрессор должен выполнять больше работы и потреблять больший ток. В результате он перегревается и отключается электроникой или термотоковым реле. Обычно сплит-системы рассчитываются на максимальную температуру +35-40 °С.

В некоторых случаях, для эксплуатации сплит-систем при предельно высоких температурах используют нештатные режимы работы. Так если значительно сократить массовую пропускную способность капиллярной трубки, компрессор сможет обеспечивать большую разницу давлений на входе и выходе при меньшем перекачиваемом объёме газа. Для этого значительно снижают объём заправленного фреона в системе, и, в результате, через капиллярную трубку проходит газо-жидкостная смесь вместо жидкости. Общая циркуляция вещества по контуру снижается, и сплит-система сохраняет работоспособность, при значительном снижении производительности. Разумеется, эксплуатация такой системы в нормальных температурных условиях становится невозможной, и такой режим значительно сокращает её срок службы.

Механизм работы сплит-системы

Внешний блок питания

Если рассматривать компоненты сплит-системы, следует начать с внешнего блока питания, устанавливать который необходимо только в уличном пространстве, на лоджии, настенной конструкции, подойдёт крыша и даже коридор метрополитена. Ваша задача — разместить внешнее устройство в таком месте, чтобы оно хорошенько обдувалось воздушными потоками, отличающимися более низкими температурами, чем в помещении.

Соединение внутреннего и внешнего блока обеспечивается за счёт магистралей и электропроводки. Наружный блок оснащён компрессором, конденсирующим изделием, капиллярным шлангом, клапаном, фильтром, одновременно выполняющим функции очистителя и осушителя воздуха, вентилятора. Дополнительно при наличии добавочных функций в нём могут размещаться плата контроля и управления за мульт-сплит-системой, а также фильтр, который называется «кислородный душ».

Если компрессор находится во внешнем приспособлении, можно избавить себя от необходимости слышать лишние шумы в охлаждаемой комнате. Этот нюанс следует учитывать, особенно если вы проживаете в многоквартирном доме, ведь соседям через стенку могут мешать лишние звуки. Показатель шума на внутреннем блоке колеблется в пределах 24–26 дБ.

Особенности конструкции внутреннего блока

Лучшие сплит-системы могут похвастаться дополнительной функциональностью — удобно использовать агрегаты с дистанционным управлением, чтобы внешнее изделие заработало, достаточно нажать на пульте кнопку включения, даже не вставая с любимого кресла. Встроенные фильтры для очистки воздушных потоков защитят жилище от дыма, пылевых частиц, задержат выхлопы и вредные газы. Таймер и регулировка температурой в доме позволит установить нужный режим — от 16 до 30 градусов со знаком плюс.

Разобраться с пультом не составит никакого труда — на панели имеются полные сведения о заданных свойствах микроклимата.

Отличия сплит–системы от кондиционера

Чем отличается сплит-система от кондиционера? Конструкция у двух установок одинаковая. Привычный всем кондиционер размещается задней панелью к улице, там же располагается теплообменник, входящий в любую модификацию климатической линии. Сплит-система, в свою очередь, предусматривает определение теплообменника в отдельном блочном устройстве, что обеспечивает большую гибкость в монтаже климатической техники и лучшую производительность.

Сплит–система кондиционера не в состоянии охватить большие площади и в этой характеристике заметно проигрывает полноценной сплит-конструкции.

Обогрев помещения за счёт сплит-системы

Основные сведения

Когда за окном холодает, хочется находиться в тепле хотя бы у себя дома, и в этом поможет сплит-система, работающая не только на охлаждение, но также обеспечивающая в помещении прогрев воздуха.

Однако включить на тепло прибор можно не всегда — зимой, в минусовые температуры за окном, об этой функции агрегата можно забыть. При отрицательном температурном режиме фреон не в состоянии закипеть в радиаторе, в жидком виде материал обязательно окажется на входе компрессора, что недопустимо и неизменно приведёт к поломке всего изделия.

Чтобы обезопасить прибор от таких случаев, конструкторы предусмотрели электронный механизм, который контролирует работу изделия и при надобности отключит его самостоятельно.

Как изменить режим «Охлаждение» на «Обогрев»?

Сплит-системы разных производителей имеют свои нюансы по эксплуатации каждого прибора. Инструкция о том, как включить систему на обогрев, во всех моделях выглядит приблизительно одинаково и состоит из последовательно выстроенных действий:

1. Найдите на пульте управления кнопку питания и нажмите на неё.
2. Определитесь с расположением клавиши «Heat», что означает «Тепло», и нажмите на неё.

Если такой кнопки нет, поищите другую — «Mode» или те, над которыми размещены обозначения солнца, капель, вентилятора, снега. Если и эти кнопки отсутствуют, значит, ваша сплит-система не предусматривает обогрева помещения.

1. После обнаружения клавиши «Mode», нажмите на неё столько раз, пока на панели не появится солнце или надпись «Heat».
2. Переключайте стрелки «-/+», таким образом устанавливая нужный температурный режим.
3. Подождите от 5 до 10 минут.

Разновидности сплит-систем

Настенные агрегаты

Внутренние блоки имеют разную конфигурацию, что значительно облегчает процесс их подбора под определённый дизайн интерьера помещения, где будет установлено внутреннее приспособление.

В зависимости от того, где фиксируется внутренний блок, различают следующие виды сплит-систем: настенные, потолочные, канальные, кассетные и колонные.

Настенные, как вы уже догадались, закрепляются на внешней стороне стены, и это очень удобно, ведь именно во внешнем блоке происходят все важные процессы устройства. На сегодняшний день настенные сплит-системы держат первенство среди самых покупаемых приборов, обеспечивающих кондиционирование воздуха в квартирах и частных домах. Отличное качество сборки деталей, блокирующий механизм давления, компрессор, действующий по принципу нагрева дренажа, тормоз на электронной основе, интеллектуальная программа, выставляющая наиболее комфортный температурный режим, понравятся даже искушённому покупателю.

Потолочные и канальные

Напольно-потолочные сплит-системы устанавливаются в помещениях, которые могут похвастаться большой площадью вытянутой формы. Мощный поток направляется вдоль настенной конструкции или потолочной поверхности, такой принцип действия позволяет равномерно распределить воздушные потоки по всему периметру.

Монтаж канальных установок происходит за счёт фиксации внутреннего блока за подвесным потолком (понадобится выделить от 30 до 40 см межпотолочного участка), воздух забирается из комнаты и поступает обратно, проходя через специально оборудованные воздуховоды, подводящиеся практически в любую точку. Четверть воздуха, поступающего внутрь, составляет свежий поток, обогащённый кислородом.

Сплит-системы для просторных помещений

Сплит-система кассетного типа монтируется исключительно в огромных помещениях, где также есть подвесные потолки. Чтобы установить полноценную линию кондиционирования, потребуется 25 см межпотолочного пространства. Внутреннее приспособление размещается за подвесным потолком, на виду остаётся только декоративная решётка. Воздух проникает внутрь сквозь центральную решётку изделия, где тщательно обрабатывается и, пройдя через управляемые жалюзи, размещается в четырёх направлениях.

Если же в помещении отсутствуют подвесные потолки, подойдёт колонная сплит-система. Такие агрегаты обеспечивают сильную воздушную струю, подающуюся к потолку, а затем передвигающуюся по всей площади помещения.

Мульти-сплит-система

Если устройство предусматривает наличие сразу нескольких внутренних блоков, перед вами уникальная мульти-сплит-система. Её чаще всего монтируют для того, чтобы поддержать нужный микроклимат воздуха в нескольких офисных помещениях, больших магазинах, жилой площади внушительных размеров, к примеру, если дом рассчитан на 3–4 этажа и более.

При этом совершенно не нарушается внешняя составляющая — один внешний блок на фасаде здания смотрится скромно и не привлекает лишнего внимания. Безусловно, такая техническая модификация оценивается в гораздо большую стоимость по сравнению с аналогами.

Внутренний блок

Внутренний кондиционер необходим для получения охлажденного воздуха в помещении. Конструкция данного блока позволяет принимать поступивший воздух с улицы и равномерно распределять его в помещении. В связи с этим главными элементами внутреннего устройства являются:

Радиатор (испаритель). Такое название он получил потому, что в стадии охлаждения в трубках происходит испарение фреона, а на таком явлении основан принцип работы контура. От размеров этого прибора во многом зависит мощность агрегата: чем больше кондиционер, тем крупнее должен быть испаритель.

Он представляет собой переплетение трубок с пластинками, которые увеличивают плоскость теплообмена.  По капиллярным сосудам движется хладагент с определенной скоростью и температурой.

Вентилятор (крыльчатка, вал). Для быстрого охлаждения помещения, необходимо воздушный поток принудительно прогнать через охлажденный радиатор. В этом и помогает данная крыльчатка.

У многих моделей испаритель как бы очерчивает конфигурацию вентилятора, тем самым делая компактной установку внутреннего модуля. При этом создается эффективная циркуляция воздушных масс.

Мотор вентилятора. Он крепится специальным кронштейном к коробке модуля и служит для вращения крыльчатки.

Дренажная ванночка. Во время работы кондиционера на радиаторе образуется конденсат. И вот для его сбора существует данный лоток. В нем, кроме влаги, собирается пыль, грязь и прочие посторонние частицы. Поэтому, для лучшего ухода за ним, данное приспособление съемное.

Вертикальные и горизонтальные жалюзи. Двигаются эти элементы от небольших моторов и крепятся под лотком для дренажа. При этом горизонтальные шторки регулируют воздушный поток вверх-вниз, а вертикальные – вправо-влево.

Командный блок. Данная микросхема представляет собой плату, к которой через провода подходят все значимые пусковые элементы двигателей и датчиков.

Фильтр грубой очистки. Он выглядит как сетка из пластмассы, к которой прилипают мелкие частицы пыли, грязи, шерсти. Очищать такой фильтр нужно один раз в две недели во избежание перегрузки двигателя.

Список источников

• docs.microsoft.com
• wiki2.org
• wiki.sc
• wiki.bio
• repaireasily.ru
• AeroClima.ru