Olet vastuussa tuhansien palvelimien luotettavasta toiminnasta, ja suurin uhka käyttöajalle ei ole kyberhyökkäykset tai sähkökatkokset – se on lämpö. Nykyaikaiset datakeskukset tuottavat valtavia määriä lämpöenergiaa, ja palvelinräkkien lämmöntiheydet voivat ylittää 20 kilowattia räkkiä kohden. Ilman tehokkaita jäähdytysstrategioita laitteet vikaantuvat, suorituskyky voi helposti heikentyä ja saatat joutua kohtaamaan kalliita seisokkeja, jotka vaikuttavat koko organisaatioosi.
Haaste on selvä: miten voit pitää lämpötilat vakaina samalla kun hallitset energiakustannuksia, jotka voivat muodostaa 40 prosenttia tai enemmän kokonaiskäyttökuluistasi?
Vastaus tähän kysymykseen ei ole aina niin yksinkertainen kuin toivoisit, mutta tässä on muutamia vaihtoehtoja:
1. Kuuma-/kylmäkäytävän suojausjärjestelmät
Tehokkaan datakeskuksen jäähdytyksen perusta alkaa laitteiden järjestelystä. Kuuma-/kylmäkäytävän eristys luo fyysisen eron palvelimille syötettävän kylmän ilman ja niistä poistettavan kuuman ilman välille. Palvelinräkit järjestetään vuorotellen riveihin siten, että kylmät käytävät ovat palvelimien etupuolella ja kuumat käytävät takana.
Tätä konseptia viemällä voidaan toteuttaa täydellisiä eristysjärjestelmiä, joissa käytetään ovia, verhoja tai paneeleita joko kuumien tai kylmien käytävien täydelliseen tiivistämiseen. Kylmän käytävän eristys pitää jäähdytyksen erillään muusta datakeskuksesta varmistaen, että kylmä ilma saavuttaa laitteiden imuaukot tehokkaasti. Kuuman käytävän eristys vangitsee lämmitetyn poistoilman ennen kuin se sekoittuu muun laitoksen kanssa, mikä helpottaa lämmön poistamista rakennuksesta.
Asianmukaisen eristämisen tehokkuuden parannukset ovat melko huomattavia. Vähennät kuuman ja kylmän ilman sekoittumista, joka pakottaa jäähdytysjärjestelmäsi työskentelemään kovemmin. Tietokonehuoneen ilmastointilaitteet (CRAC) toimivat tehokkaammin, kun ne eivät taistele kuumia ja kylmiä kohtia vastaan koko tilassa. Voit myös nostaa jäähdytyksen asetusarvoja. (Monet eristetyt datakeskukset toimivat onnistuneesti 75–80 Fahrenheit-asteessa perinteisen 68–72 Fahrenheit-asteen sijaan, mikä vähentää jäähdytysenergiankulutusta 20–30 prosenttia.)
2. Nestemäiset jäähdytysratkaisut
Palvelinten tiheyksien kasvaessa ilmajäähdytys lähestyy käytännön rajoja. Kyseessä ovat sirut, jotka tuottavat pienemmissä tiloissa enemmän lämpöä kuin ilma pystyy tehokkaasti poistamaan. Nestejäähdytys siirtää lämpöä paljon tehokkaammin kuin ilma – esimerkiksi veden lämpökapasiteetti on tilavuuteen nähden noin 3 500 kertaa suurempi kuin ilman.
- Suoraan sirulle -nestejäähdytyksessä käytetään kylmiä levyjä, jotka on asennettu suoraan prosessoreihin ja muihin kuumia komponentteja vasten. Neste virtaa näiden levyjen läpi ja imee lämpöä lähteessä ennen kuin kuljettaa sen pois jäähdytettäväksi ja kierrätettäväksi. Tämä vähentää merkittävästi huonetason ilmajäähdytysjärjestelmien lämpökuormaa ja mahdollistaa 50 kilowatin tai suuremman räkkitiheyden, joka olisi mahdotonta pelkällä ilmajäähdytyksellä.
- Takaluukun lämmönvaihtimet tarjoavat vähemmän invasiivista nestejäähdytysvaihtoehtoa. Tavalliset räkin ovet korvataan lämmönvaihtimilla, jotka jäähdyttävät palvelimien kuumaa poistoilmaa sen poistuessa räkistä. Tämä lähestymistapa toimii olemassa olevien palvelinkokoonpanojen kanssa eikä vaadi muutoksia yksittäisiin palvelimiin, mikä helpottaa sen käyttöönottoa vakiintuneissa tiloissa.
- Upotusjäähdytys on yksi aggressiivisimmista nestejäähdytysstrategioista. Kokonaiset palvelimet upotetaan dielektriseen nesteeseen, joka ei johda sähköä. Neste imee lämpöä suoraan kaikista komponenteista, mikä tarjoaa tehokkaimman mahdollisen lämmönsiirron. Vaikka upotusjäähdytys vaatii erikoisinfrastruktuuria ja tarkoitukseen rakennettuja palvelimia, se mahdollistaa suurimmat mahdolliset tiheydet ja voi lähes poistaa perinteisten ilmajäähdytysjärjestelmien tarpeen.
Nestemäisen jäähdytyksen haasteena on suurempi monimutkaisuus ja alkukustannukset. Lisäät laitokseesi putkistoinfrastruktuuria, pumppuja ja uusia huoltotarpeita. Niin kauan kuin kuitenkin työskentelet räätälöityjen datakeskusten jäähdytyspalvelujen tarjoaja joka pystyy kehittämään modulaarisen järjestelmän juuri sinun ympäristöösi, sinun pitäisi olla hyvä.
3. Vapaa jäähdytys ekonomaisereilla
Miksi maksaa koneellisesta ilman jäähdytyksestä, kun ulkoilmaolosuhteet voivat tehdä työn puolestasi? Ekonomistit mahdollistavat ulkoilman käytön datakeskuksen jäähdyttämiseen, kun ympäristön lämpötila on riittävän alhainen, mikä vähentää merkittävästi tai poistaa mekaanisen jäähdytyksen tarvitseman energian määrän viileämpinä kuukausina tai lauhkeassa ilmastossa.
- Ilmapuolen ekonomaiserit tuovat suodatettua ulkoilmaa suoraan datakeskukseesi, kun ulkolämpötila laskee asetusarvon alapuolelle. Käytät luonnon omaa jäähdytystä jäähdyttimien ja kompressorien sijaan. Monissa ilmastoissa voit toimia ekonomaiseritilassa jopa 30–70 prosenttia vuodesta, mikä alentaa jäähdytyskustannuksia näinä aikoina.
- Vesipuolen ekonomaiserit käyttävät jäähdytystorneja tai kuivajäähdyttimiä jäähdytetyn veden tuottamiseen ilman jäähdyttimien käyttöä, kun olosuhteet sen sallivat. Vaikka ulkolämpötilat eivät olisi aivan tarpeeksi alhaisia täyteen vapaajäähdytykseen, vesipuolen ekonomaiserit vähentävät jäähdyttimien kuormitusta ja siten energiankulutusta verrattuna täysin mekaaniseen jäähdytykseen.
Ekonomaiserien tehokkuus riippuu suuresti sijainnistasi. Viileän ilmaston, kuten Tyynenmeren luoteisosan tai Pohjoismaiden, laitokset voivat hyödyntää ekonomaisereja ympäri vuoden, kun taas kuumissa ja kosteissa paikoissa hyödyt ovat rajallisempia.
Oikean strategian löytäminen
On harvinaista, että yritys löytää yhden ainoan jäähdytysratkaisun suureen datakeskukseen. Useimmissa tapauksissa se vaatii räätälöityä yhdistelmää lähestymistapoja, jotka sopivat juuri sinun ympäristösi erityispiirteisiin.
Toivottavasti tämä artikkeli on antanut sinulle ideoita toimivista strategioista, jotta voit alkaa suunnitella oikeaa lähestymistapaa.
