Вие носите отговорност за поддържането на надеждната работа на хиляди сървъри, а най-голямата заплаха за времето на работа не са кибератаките или прекъсванията на захранването, а топлината. Съвременните центрове за данни генерират огромни количества топлинна енергия, като сървърните стелажи произвеждат топлинна плътност, която може да надхвърли 20 киловата на стелаж. Без ефективни стратегии за охлаждане, оборудването се поврежда, производителността може лесно да се влоши и вие се изправяте пред скъпоструващи прекъсвания, които засягат цялата ви организация.
Предизвикателството е ясно: Как можете да поддържате стабилни температури, като същевременно управлявате разходите за енергия, които потенциално представляват 40 процента или повече от общите ви оперативни разходи?
Отговорът на този въпрос не винаги е толкова ясен, колкото може би ви се иска, но ето няколко варианта:
1. Системи за ограничаване на горещи/студени коридори
Основата на ефективното охлаждане на центровете за данни започва с това как подреждате оборудването си. Ограничаване на горещия/студения коридор създава физическо разделение между студения въздух, подаван към сървърите ви, и горещия въздух, който се отделя от тях. Подреждате сървърните стелажи в редуващи се редове, като студените коридори са обърнати към предната част на сървърите, а топлите коридори - към задната.
Развивайки тази концепция по-нататък, можете да внедрите системи за пълно задържане, които използват врати, завеси или панели, за да запечатат напълно топлите или студените коридори. Задържането на студените коридори държи охлаждащото захранване изолирано от останалата част от центъра за данни, като гарантира, че студеният въздух достига ефективно до входните отвори на оборудването. Задържането на горещите коридори улавя загрятия отработен въздух, преди той да се смеси с останалата част от съоръжението, което улеснява отвеждането на тази топлина от сградата.
Подобренията в ефективността от правилното ограничаване на натоварването са доста значителни. Намалявате смесването на горещ и студен въздух, което принуждава охладителните ви системи да работят по-усилено. Вашите CRAC (климатик в компютърна зала) устройства работят по-ефективно, когато не се борят с горещи и студени точки в цялото съоръжение. Можете също така да повишите зададените точки за охлаждане. (Много от затворените центрове за данни работят успешно при 75 до 80 градуса по Фаренхайт вместо традиционните 68 до 72 градуса по Фаренхайт, намалявайки консумацията на енергия за охлаждане с 20-30 процента.)
2. Решения за течно охлаждане
С продължаващото нарастване на плътността на сървърите, въздушното охлаждане достига практическите си граници. Работим с чипове, които генерират повече топлина в по-малки пространства, отколкото въздухът може ефективно да отведе. Течното охлаждане пренася топлината много по-ефективно от въздуха – водата например има около 3,500 пъти по-голям топлинен капацитет от въздуха по обем.
- Директното течно охлаждане към чипа използва студени плочи, монтирани директно върху процесорите и други компоненти с висока температура. Течността преминава през тези плочи, абсорбирайки топлината при източника, преди да я отнесе за охлаждане и рециркулация. Това драстично намалява топлинното натоварване на системите за въздушно охлаждане на ниво помещение и позволява обработката на гъстота на стелажите от 50 киловата или повече, което би било невъзможно само с въздушно охлаждане.
- Топлообменниците на задната врата предлагат по-малко инвазивна опция за течно охлаждане. Заменяте стандартните врати на шкафовете с топлообменници, които охлаждат горещия отработен въздух от сървърите, когато той излиза от шкафа. Този подход работи със съществуващите ви конфигурации на сървъри и не изисква модификации на отделните сървъри, което го прави по-лесен за внедряване в установени съоръжения.
- Имерсионното охлаждане е една от най-агресивните стратегии за течно охлаждане. Потапяте цели сървъри в диелектрична течност, която не провежда електричество. Течността абсорбира топлината директно от всички компоненти, осигурявайки възможно най-ефективния топлопренос. Въпреки че имерсионното охлаждане изисква специализирана инфраструктура и специално създадени сървъри, то позволява постигане на възможно най-висока плътност и може почти да елиминира нуждата от традиционни системи за въздушно охлаждане.
Предизвикателството при течното охлаждане е по-голямата сложност и първоначалните разходи. Добавяте водопроводна инфраструктура, помпи и нови изисквания за поддръжка към вашето съоръжение. Въпреки това, стига да работите с... доставчик на персонализирано охлаждане за центрове за данни който е способен да разработи модулна система за вашата специфична среда, би трябвало да сте добри.
3. Свободно охлаждане с економайзери
Защо да плащате за механично охлаждане на въздуха, когато външните условия могат да свършат работата вместо вас? Икономайзери позволяват ви да използвате външен въздух за охлаждане на вашия център за данни, когато температурите на околната среда са достатъчно ниски, като по този начин драстично намаляват или елиминират енергията, необходима за механично охлаждане през по-хладните месеци или в умерен климат.
- Икономайзерите от страната на въздуха вкарват филтриран външен въздух директно във вашия център за данни, когато външните температури паднат под зададената точка. Използвате естественото охлаждане, вместо да използвате чилъри и компресори. В много климатични условия можете да работите в режим на икономайзер до 30-70 процента от годината, намалявайки разходите за охлаждане през тези периоди.
- Водните економайзери използват охладителни кули или сухи охладители, за да произвеждат охладена вода без да работят чилъри, когато условията позволяват. Дори когато външните температури не са достатъчно ниски за пълно свободно охлаждане, водните економайзери намаляват натоварването на вашите чилъри, намалявайки консумацията на енергия в сравнение с изцяло механичното охлаждане.
Ефективността на економайзерите зависи силно от местоположението ви. Съоръженията в хладен климат, като например Тихоокеанския северозапад или скандинавските региони, могат да използват економайзери целогодишно, докато горещите и влажни места имат по-ограничени ползи.
Намиране на правилната стратегия
Рядко се случва една компания да намери едно-единствено решение за охлаждане за голям център за данни. В повечето случаи това изисква персонализирана комбинация от подходи, които работят за нюансите на вашата специфична среда.
Надяваме се, че тази статия ви е дала идеи за някои стратегии, които работят, за да можете да започнете да разработвате правилния подход.
