אתם אחראים על שמירה על אלפי שרתים פועלים בצורה אמינה, והאיום הגדול ביותר על זמן הפעילות אינו מתקפות סייבר או הפסקות חשמל - אלא חום. מרכזי נתונים מודרניים מייצרים כמויות אדירות של אנרגיה תרמית, כאשר מדפי שרתים מייצרים צפיפות חום שיכולה לעלות על 20 קילוואט לכל מדף. ללא אסטרטגיות קירור יעילות, הציוד נכשל, הביצועים עלולים להישבר בקלות, ואתם מוצאים את עצמכם מתמודדים עם זמן השבתה יקר שמשפיע על כל הארגון שלכם.
האתגר ברור: כיצד ניתן לשמור על טמפרטורות יציבות תוך ניהול עלויות אנרגיה שעלולות להוות 40 אחוז או יותר מסך הוצאות התפעול שלכם?
התשובה לשאלה זו לא תמיד פשוטה כפי שהייתם רוצים, אבל הנה כמה אפשרויות:
1. מערכות בלימה למעבר חם/מעבר קר
הבסיס לקירור יעיל של מרכז נתונים מתחיל באופן שבו אתם מסדרים את הציוד שלכם. בלימת מעבר חם/מעבר קר יוצר הפרדה פיזית בין האוויר הקר המסופק לשרתים שלכם לבין האוויר החם הנפלט מהם. אתם מסדרים את מדפי השרתים בשורות מתחלפות, כאשר המעברים הקרים פונים לחזית השרתים ומעברים חמים מאחור.
אם נמשיך הלאה עם הקונספט הזה, ניתן ליישם מערכות בלימה מלאה המשתמשות בדלתות, וילונות או פאנלים כדי לאטום לחלוטין את המעברים החמים או הקרים. בלימה במעברים קרים שומרת על אספקת הקירור מבודדת משאר מרכז הנתונים, ומבטיחה שאוויר קר יגיע ביעילות לכניסות הציוד. בלימה במעברים חמים לוכדת אוויר פליטה מחומם לפני שהוא מתערבב עם שאר המתקן, מה שמקל על סילוק החום מהבניין.
שיפורי היעילות כתוצאה מבלימה נכונה הם משמעותיים למדי. אתם מפחיתים את ערבוב האוויר החם והקר שמאלץ את מערכות הקירור שלכם לעבוד קשה יותר. יחידות CRAC (מיזוג אוויר בחדר מחשב) שלכם פועלות ביעילות רבה יותר כאשר הן אינן נלחמות בנקודות חמות וקרות ברחבי המתקן. אתם יכולים גם להעלות את נקודות הקביעה של הקירור. (מרכזי נתונים סגורים רבים פועלים בהצלחה ב-75 עד 80 מעלות צלזיוס במקום ה-68 עד 72 מעלות צלזיוס המסורתיות, מה שמפחית את צריכת האנרגיה של הקירור ב-20-30 אחוזים.)
2. פתרונות קירור נוזליים
ככל שצפיפות השרתים ממשיכה לטפס, קירור אוויר מתקרב לגבולות המעשיים. מדובר בשבבים שמייצרים יותר חום בחללים קטנים יותר ממה שהאוויר יכול להסיר ביעילות. קירור נוזלי מעביר חום בצורה יעילה הרבה יותר מאוויר - למים, למשל, יש קיבולת חום גדולה פי 3,500 מזו של אוויר לפי נפח.
- קירור נוזלי ישיר לשבב משתמש בלוחות קרים המותקנים ישירות על מעבדים ורכיבים אחרים בעלי חום גבוה. הנוזל זורם דרך לוחות אלה, סופג חום במקור לפני שהוא מועבר לקירור ומחזור. ניתן להפחית באופן דרמטי את עומס החום במערכות קירור אוויר ברמת החדר, וניתן להתמודד עם צפיפות מדף של 50 קילוואט ומעלה, דבר שהיה בלתי אפשרי עם קירור אוויר בלבד.
- מחליפי חום עם דלת אחורית מציעים אפשרות קירור נוזלים פחות פולשנית. אתם מחליפים דלתות סטנדרטיות של מדף ביחידות מחליפי חום שמקררות את אוויר הפליטה החם מהשרתים כשהוא יוצא מהמדף. גישה זו עובדת עם תצורות השרת הקיימות שלכם ואינה דורשת שינויים בשרתים בודדים, מה שמקל על היישום במתקנים קיימים.
- קירור טבילה הוא אחת מאסטרטגיות קירור הנוזל האגרסיביות ביותר. שרתים שלמים טובלים בנוזל דיאלקטרי שאינו מוליך חשמל. הנוזל סופג חום ישירות מכל הרכיבים, ומספק את העברת החום היעילה ביותר האפשרית. בעוד שקירור טבילה דורש תשתית מיוחדת ושרתים ייעודיים, הוא מאפשר את הצפיפויות הגבוהות ביותר האפשריות ויכול כמעט לבטל את הצורך במערכות קירור אוויר מסורתיות.
האתגר בקירור נוזלי הוא מורכבות גבוהה יותר ועלויות ראשוניות. אתם מוסיפים תשתית אינסטלציה, משאבות ודרישות תחזוקה חדשות למתקן שלכם. עם זאת, כל עוד אתם עובדים עם ספק קירור מרכזי נתונים בהתאמה אישית שמסוגל לפתח מערכת מודולרית לסביבה הספציפית שלך, אתה אמור להיות טוב.
3. קירור חופשי עם אקונומיזרים
למה לשלם על קירור מכני של אוויר כשתנאי חוץ יכולים לעשות את העבודה בשבילכם? כלכלנים מאפשרים לך להשתמש באוויר חיצוני כדי לקרר את מרכז הנתונים שלך כאשר טמפרטורות הסביבה נמוכות מספיק, ובכך להפחית באופן דרמטי או לבטל את האנרגיה הנדרשת לקירור מכני במהלך חודשים קרים יותר או באקלים ממוזג.
- מפעילי חסכון אוויר מביאים אוויר חיצוני מסונן ישירות למרכז הנתונים שלכם כאשר הטמפרטורות בחוץ יורדות מתחת לנקודת ההגדרה. אתם משתמשים בקירור טבעי במקום להפעיל צ'ילרים ומדחסים. באקלים רבים, אתם יכולים לפעול במצב חסכון אוויר עד 30-70 אחוז מהשנה, ובכך לחסוך בעלויות הקירור בתקופות אלו.
- מקדמי קירור בצד המים משתמשים במגדלי קירור או במקררים יבשים כדי לייצר מים קרים מבלי להפעיל צ'ילרים כאשר התנאים מאפשרים זאת. גם כאשר הטמפרטורות החיצוניות אינן קרות מספיק לקירור חופשי מלא, מקדמי קירור בצד המים מפחיתים את העומס על הצ'ילרים שלכם, ומפחיתים את צריכת האנרגיה בהשוואה לקירור מכני מלא.
יעילותם של מפעילי חסכון תלויה במידה רבה במיקומכם. מתקנים באקלים קריר כמו צפון מערב האוקיינוס השקט או אזורים סקנדינביים יכולים למנף מפעילי חסכון כל השנה, בעוד שבמקומות חמים ולחים יש יתרונות מוגבלים יותר.
מציאת האסטרטגיה הנכונה
נדיר שחברה תמצא פתרון קירור יחיד למרכז נתונים גדול. ברוב המקרים, זה דורש שילוב מותאם אישית של גישות שמתאימות לניואנסים של הסביבה הספציפית שלכם.
אני מקווה שמאמר זה נתן לכם רעיונות לאסטרטגיות שעובדות, כדי שתוכלו להתחיל לתכנן את הגישה הנכונה.
