نگهداری دیتاسنتر و مراکز داده

اتاق های سرور بخش جدا نشدنی از جامعه ی ما هستند و این موضوع برای تمامی کارکنان صنعتی به اثبات رسیده است که سیستم های سرمایشی همیشه یکی از مهمترین بخش های این اکوسیستم بوده است. سیستم های کامپیوتری در اتاق سرور به صورت  شبانه روزی فعالیت دارند و همین امر باعث بالا رفتن دمای آنها می شود. پس لازم است از سیستم های سرمایشی پیشرفته برای نگهداری دیتاسنتر و جلوگیری از داغ شدن بیش از حد و از کار افتادن کامپیوترها استفاده شود.

سیستم های سرمایشی در طول سالها گسترش چشمگیری داشته اند. در ادامه به شرح انواع سیستم های سرمایشی، روش ها و نوآوری هایی که احتمالا در آینده شاهد آن ها خواهیم بود می پردازیم.

درباره‌ی تکنولوژی های سردسازی برای نگهداری دیتاسنتر بدانیم

میانگین مصرف برق اتاق سرور بسیار بالاست. که با در نظر گرفتن تعداد زیادی سیستم کامپیوتری که در یک محل قرار دارند، حتی صرف نظر از سیستم‌های خنک کننده ای که برای عملکرد ایده‌آل تجهیزات نیاز است، اصلاً چیز عجیبی نیست و نگهداری دیتاسنتر ها از اهمیت خیلی بالایی برخوردار است. روی هم رفته اتاق های سرور ۳ درصد از مصرف برق کل دنیا را به خود اختصاص می‌دهند. با ساختمان‌ها و امکانات بزرگ مقیاس و پرمصرف که تا چندسال آینده روی کار می‌آیند، علی رغم بهبود راندمان آن ها احتمالاً مصرف انرژی آنها سیر صعودی خواهد داشت.

آگاهی از مشخصه‌های سردسازی و مصرف برق زیرساخت اتاق سرور برای مشتریان اتاق سرورهای کولوکیشن ( اتاق سرور هایی که کمپانی‌ها می‌توانند برای تجهیزات کامیوتری خود آنها را اجاره کنند که معمولاً سردسازی، برق و دیگر خدمات را هم ارائه می‌دهند.) اهمیت بسزایی دارد، چرا که به آنها کمک می‌کند تا هزینه‌ها و نیازهای سیستم‌های کامپیوتری خود را بهتر تشخیص دهند. به طور مثال نوع طراحی الکتریکی اتاق سرور تأثیر بسیار زیادی بر تصمیمات شرکت برای چگونگی ارتقا ظرفیت آن دارد. خوشبختانه، ظرفیت‌های سردسازی و الکتریسیته در اتاق سرور به راحتی قابل ارزیابی است.

میزان نیاز اتاق سرور به برق

یکی از اولین کارهایی که یک سازمان باید هنگام تأسیس اتاق سرور انجام دهد، تشخیص میزان نیاز‌های آن به الکتریسیته است.  میزان نیاز تجهیزات به برق بخش قابل توجهی از هزینه‌های کولوکیشن را به خود اختصاص می‌دهد و قرار دادن سرور های قوی در محفظه‌های متراکم بسیار گران‌تر از بکارگیری تعداد زیادی دستگاه ارزان‌تر خواهد بود. صرف نظر از نوع سرور مورد استفاده، این تجهیزات به دستگاه‌های توزیع برق (PDU ) نیز احتیاج دارند که قادر باشند هنگام فعالیت میزان آمپر مصرفی را برای نگهداری دیتاسنتر کنترل کنند.

سیستم الکتریکی در یک اتاق سرور باید تعدادی قطعات اضافی مانند سیستم‌های باطری UPS ( منبع تغذیه بدون وقفه) و ژنراتور پشتیبان را در خود جای دهد تا هنگام قطعی منبع اصلی به مدت طولانی، برق مورد نیاز برای فعالیت تجهیزات را تأمین کند. هنگام قطعی برق، سیستم‌های UPS از توقف تجهیزات کامپیوتری تا هر زمانی که ژنراتور فعال شود، جلوگیری می‌کنند. در بسیاری از موارد زیرساخت‌های برق اتاق سرور شامل بیشتر از یک منبع تغذیه‌ی برق ورودی به ساختمان می‌شوند و این امر تجهیزات مازاد را ایجاد می‌کند.

همچنین در بناها و امکانات کولوکیشن میزان برقی که به هر محفظه اختصاص داده شده و تغذیه می‌شود، تعیین شده است. برای کاربردهایی که به صورت متراکم تجهیزات را در محفظه‌ها جای می‌دهند، مشتریان کولوکیشن باید به دنبال زیرساختی از اتاق سرور باشند که برای هر محفظه ۱۰ تا ۲۰ کیلووات برق را تأمین کند. از آنجایی که شرکت‌هایی با مصارف کمتر برق ممکن است این محدودیت ها را نداشته باشند، باید فراموش نکنند که با ارتقاء تجهیزات در طول زمان نیاز به برق آنها نیز بیشتر خواهد شد. مقیاس بندی عملکردها در فضای اتاق سرور بر اساس طراحی الکتریکی به منظور ایجاد سازگاری و سهولت در نگهداری دیتاسنتر ، بسیار بهتر از روش انتقال کل تجهیزات به یک ساختمان جدید است.

طریقه‌ی سردسازی اتاق سرور به روش تکنیک های سنتی

در تکنیک های سنتی سردسازی اتاق سرور از زیرساخت هایی مانند ترکیب کف کاذب با CRAC ( تهویه هوای اتاق کامپیوتر) یا CRAH ( هواساز اتاق کامپیوتر) استفاده می‌شود. دستگاه‌های CRAC/CRAH فضای زیرین کف کاذب را تحت فشار قرار داده و هوای سرد را از طریق کاشی‌های مشبک به سمت ورودی سرور هل می‌دهد. هنگامی که هوای سرد از قطعات سرور عبور می‌کند و به عنوان هوای داغ خروجی به بیرون رانده می‌شود، این هوا برای سردسازی مجدداً به CRAC/CRAH برمی‌گردد. اغلب اتاق‌های سرور دمای بازگشتی دستگاه CRAC/CRAH را به عنوان نقطه‌ی کنترل اصلی برای کل فضای اتاق سرور تنظیم می‌کنند.

مشکل این روش این است که کم بازده بوده و هیچ گونه کنترل تعدیل و میزان سازی ای ندارد. هوای سرد به راحتی به درون اتاق سرور تخلیه می‌شود. هرچند که این روش برای کاربردهای کوچک و کم تراکم که به برق کمی نیاز دارند به خوبی بوده است اما برای کاربردهای بزرگ و پر تراکم گزینه‌ی مناسبی نیست. به همین دلیل در اغلب ساختمان‌ها برای نگهداری دیتاسنتر از استراتژی محفظه‌ی راهروی هوای سرد و گرم برای جداسازی هوای سرد ورودی به اتاق سرور از هوای داغ دفع شده از هواکش استفاده می‌کنند. جلوگیری از ترکیب شدن این هوا با تضمین اینکه دمای هوای سرد پایین می‌ماند و هوای داغ بدون گرم کردن محیط به سمت هواساز هدایت شده است، باعث می‌شود که دما ثبات بیشتری داشته باشد و راندمان عملکرد به حداکثر میزان خود برسد.

در اتاق‌های سرور مدرن برای حفظ شرایط عملکرد بهینه و ایده‌آل از تکنولوژی های سردسازی جدید و متنوعی استفاده می‌شود. این روش‌ها طیف وسیعی از فن‌های ساده تا تکنولوژی‌های انتقال گرمای بسیار پیچیده تر را در برمی‌گیرند. برخی از آنها از منابع خارجی هوا یا آب سرد نیز استفاده می‌کنند تا مصرف بهینه‌ی انرژی در فرآیند سردسازی اتاق سرور را تسهیل نمایند.

تفاوت بین دستگاه‌های CRAC و CRAH در چیست؟

یک دستگاه CRAC ( تهویه هوای اتاق کامپیوتر) با یک دستگاه تهویه مطبوع که برای سرد نگه داشتن مبرد از کمپرسور استفاده می‌کند، فرق چندانی ندارد. این دستگاه‌ها با دمیدن هوا به یک کویل سردسازی که از مبرد پر شده است، فعالیت می‌کنند. نسبتاً کم بازده هستند، عموماً درسطح یا مقادیر ثابت فعالیت دارند و دقت آن ها در کنترل سردسازی پایین است.

از طرفی دیگر، CRAHها ( هواسازهای اتاق کامپیوتر) از دستگاه‌های آب سرد برای تغذیه‌ی کویل سرد سازی استفاده می‌کنند. هوا هنگام عبور از این کویل سرد می‌شود. با اینکه اصول پایه‌ای آن مشابه دستگاهCRAC است، تفاوت اصلی در فقدان کمپرسور می‌باشد و بدین معناست که CRAH به صورت کلی انرژی بسیار کمتری مصرف می‌کند.

در نگهداری دیتاسنتر دمای ایده‌آل برای اتاق سرور چقدر است؟

 

نگهداری دیتاسنتر

بر اساس اظهارات انجمن مهندسین تهویه هوای مطبوع، سرمایش و گرمایشی آمریکا ( ASHRAE)، میانگین دمای هوای سرد ورودی به سرور برای سردسازی قطعات باید بین ۱۸ تا ۲۷ درجه‌ی سلسیوس با رطوبت ۲۰ تا ۸۰ درصد باشد. اما موسسه‌ی استاندارد سازی Uptime محدوده‌ی بیشتری را در دمای ۲۵ درجه‌ی سلسیوس توصیه می‌کند.

به یاد داشته باشید که این دما برای ورودی مطلق سرور توصیه شده و نه دمای کلی اتاق سرور. دمای هوای درون اتاق سرور طبیعتاً به دلیل فعالیت های انتقال گرمایی بالاتر خواهد بود. به خصوص سرور‌های با تراکم بیشتر که میزان خیلی بیشتری از حرارت را تولید می‌کنند. به همین دلیل اغلب اتاق های سرور باید از دماهایی که گفته شد سردتر و معمولاً بین ۱۹ تا ۲۱ درجه باشند.

قابل ذکر است که اتاق های سرور با مقیاس بزرگ که توسط کمپانی های بزرگ اداره می‌شوند، مانند گوگل، اغلب از دماهای بالاتر و نزدیک به ۲۷ درجه استفاده می‌کنند. به این دلیل که در این کمپانی تمامی توقف‌ها و قطعی‌های احتمالی پیش بینی می‌شود و باید برای این تجهیزات نرم افزارهای پشتیبان در نظر گرفته شود. برای شرکت‌های بزرگ در اغلب مواقع، تعویض سرورهای خراب می تواند هزینه‌ی بسیار کمتری از راه اندازی امکانات ابر مقیاس در دمای کمتر داشته باشد. اما این مسئله برای سازمان‌های کوچکتر کمتر صدق می‌کند.

تکنولوژی سردسازی اتاق سرور برای نگهداری دیتاسنتر

از آنجایی که میزان نیاز به برق تجهیزات کولوکیشن، فاکتور اصلی تعیین هزینه‌های آنهاست، راهکار و روش سردسازی اتاق سرور بسیار در این زمینه حائز اهمیت است. سیستم‌های سردسازی در اتاق‌های سرور خصوصی اغلب کارآمد نیستند و همچنین این اتاق ها از قابلیت نظارت بر محل که در امکانات کولوکیشن وجود دارد برخوردار نیستند و این امر بهسازی زیرساخت‌ها به منظور کاهش نیاز به فرآیند سردسازی را دشوار می‌کند.

با افزایش تراکم نیروی برق، بسیاری از کمپانی‌ها بر تکنولوژی‌های جدید سردسازی اتاق سرور سرمایه گذاری می‌کنند تا مطمئن شوند که توانایی نگهداری دیتاسنتر ها به روش اصولی و کنترل برق تجهیزات کامپیوتری در پردازنده‌های نسل بعدی را خواهند داشت. کمپانی‌های تکنولوژی بزرگتر مانند گوگل، برای بهبود راندمان سردسازی از قدرت هوش مصنوعی بهره می‌برند. از آنجایی که کمپانی‌ها از روش‌های جدید برای سردسازی نسل جدید پردازنده‌های پرقدرت استفاده می‌کنند، راهکارهای قدیمی مانند سیستم‌های سردسازی آبی به سرعت از رده خارج می‌شوند.

یکی از مهمترین ابداعات در زمینه‌ی مدیریت زیرساخت‌های اتاق سرور، پیش بینی‌های تحلیلی است. امروزه، اتاق‌های سرور مقدار انبوهی از اطلاعات را درباره‌ی میزان نیازشان به برق و سردسازی را در اختیار ما قرار می‌دهند. در کارآمدترین امکانات و بناها، این سرور‌ها را تحت کنترل خود در می‌آورند تا روند تغییر و الگوی مصرف را برای کنترل بهتر نیاز‌های اتاق سرور به برق و سردسازی را مجسم کنند. روی کار آمدن ابزار اطلاعاتی در تجارت‌های به روز، به مشتریان کولوکیشن این اجازه را می‌دهند که در هر زمان بتوانند بر عملکرد سرور و شبکه نظارت داشته باشند. با قطع سرورها در زمان‌هایی که ترافیک آنها پایین است و پیش بینی زمان‌هایی که نیاز به برق و سردسازی در مقدار ماکزیمم قراردارد، اتاق‌های سرور قادرند به میزان قابل توجهی امیتاز راندمان خود را بالا ببرند.

شرح انواع تکنولوژی‌های سردسازی برای نگهداری دیتاسنتر

با آگاهی از اهمیت نگهداری دیتاسنتر و زیرساخت سردسازی اتاق سرور، ارزش آن را دارد که دقایقی به بررسی برخی از تکنولوژی‌های رایج و جدید سردسازی اتاق سرور بپردازیم.

خنک کننده‌ی برداری کالیبره شده ( CVC )

نوعی از تکنولوژی سردسازی اتاق سرور که اختصاصاً برای سرور‌های پر تراکم طراحی شده است. این تکنولوژی عبور جریان هوا از قطعات را بهینه سازی می‌کند تا به سیستم خنک کننده اجازه دهد که به صورت موثرتری میزان حرارت را کنترل کند ، این امکان را به آن بدهد که از فن‌های کمتری استفاده کند و نسبت صفحات مدار به شاسی سرور را افزایش دهد.

نگهداری دیتاسنتر با سیستم آب سرد

این سیستم معمولاً در اتاق سرورهایی کاربرد دارد که سایز آنها متوسط روبه بالاست و از آب سرد برای خنک سازی هوایی که توسط هواساز به فضای اتاق فرستاده می‌شود، استفاده می‌کنند. این آب توسط یک دستگاه خنک کننده (معمولا چیلر )که در ساختمان قرار دارد، سرد می‌شود.

طراحی راهرو هوای داغ / هوای سرد

شکل متداولی از طرز قرارگیری محفظه‌های سرور در اتاق سرور که از ردیف‌های متناوب “راهروی هوای سرد” و “راهروی هوای داغ” استفاده می‍‌کند. راهروهای سرد دارای ورودی های هوای سرد در مقابل محفظه‌ها و راهروهای هوای داغ، شامل هوای داغ خروجی در بخش پشتی محفظه‌ها می‌باشند.  راهروی هوای داغ، این هوا را به سمت ورودی دستگاه تهویه مطبوع دفع می‌کند؛ سپس هوای داغ در آنجا خنک و به درون راهروی هوای سرد تخلیه می‌شود. محفظه‌های خالی به منظور جلوگیری از گرمایش بیش از حد یا تلف شدن هوای سرد، با پنل‌های  پر blanking می‌شوند.

تهویه هوای اتاق کامپیوتر ( CRAC)

یکی از متداول ترین شاخص‌های اتاق سرور این دستگاه‌ها هستند که شباهت بسیار زیادی به دستگاه تهویه مطبوع دارند و نیروی خود را از یک کمپرسور تأمین می‌کند که هوا را از یک دستگاه خنک کننده و پر شده از مبرد به بیرون می‌کشد. این دستگاه‌ها از لحاظ مصرف انرژی به هیچ وجه کارآمد نیستند اما از نظر هزینه، خود دستگاه نسبتاً ارزان است.

هواساز اتاق کامپیوتر ( CRAH)

این دستگاه همانند یک سیستم جامع و گسترده عمل می‌کند که دارای یک دستگاه آب سرد ( یا چیلر ) عمل می‌کند در محلی از ساختمان قرار دارد. آب سرد از طریق کویل خنک کننده به درون دستگاه جاری می‌شود و سپس از یک فن تعدیل کننده برای به داخل کشیدن هوای خارجی استفاده می‌کند. دستگاه‌ CRAH به دلیل استفاده از هوای سرد خارجی، در مناطق سرد بسیار کارآمد است.

بار خنک کننده‌ی بحرانی

این اندازه گیری، ظرفیت سردسازی قابل استفاده‌ی کلی را در اتاق سرور و با هدف سردسازی سرورها نشان می‌دهد ( معمولاً برحسب وات برق).

سردسازی Direct-to-Chip

یک روش سردسازی با مایع در اتاق سرور که از لوله برای رساندن مستقیم خنک کننده به یک صفحه سرد استفاده می‌کند؛ این صفحه به منظور دفع گرما به یک پردازنده‌ی مادربرد ( برد اصلی) متصل شده است. گرمای دفع شده به یک دستگاه آب سرد وارد و به سمت دستگاه چیلر ساختمان حمل می‌شود. از آنجایی که این سیستم پردازنده را مستقیماً خنک می‌کند، یکی از اثر بخش ترین انواع سیستم‌های سردسازی سرور محسوب می‌شود.

نگهداری دیتاسنتر با سردسازی با تبخیر

هوای داغ را در معرض آب قرارداده و از این طریق دما را کنترل می‌کند که این کار سبب تبخیرآب شده و حرارت را از هوا خارج می‌کند. این آب می‌تواند به شکل یک سیستم misting و یا یک جسم مرطوب مانند فیلتر یا نمد فراهم شود. از آنجایی که این سیستم از دستگاه CRAC یا CRAH استفاده نمی‌کند و به آب زیادی احتیاج ندارد، بسیار کم مصرف است. از برج‌های خنک کننده‍‌ی اتاق سرور برای تسهیل فرآیند تبخیر و انتقال حرارت اضافی به فضای خارجی استفاده می‌شود.

سردسازی رایگان

به هر سیستم سردسازی اتاق سرورکه به جای سرد کردن مکرر هوای داخلی،ازهوای سرد محیط خارجی برای فراهم کردن هوای سرد برای سرورها استفاده می‌کند، سیستم سردسازی رایگان گفته می‌شود. با اینکه این سیستم فقط در شرایط آب و هوایی مشخص و محدودی کاربرد دارد، اما یکی از انواع بسیار کم مصرف سیستم های سردسازی اتاق سرور محسوب می‌شود.

سیستم شناور

یک راهکار ابداعی جدید در سردسازی با مایع که سخت افزار در حوضچه‌ای از سیال دی الکتریک اشتعال ناپذیر و نارسانا غوطه ور می‌شود.

سردسازی با مایع

هر نوع تکنولوژی سردسازی که ازمایع برای بیرون کشیدن حرارت از هوا استفاده می‌کند. در سردسازی اتاق سرور با مایع، بیشتر از پیش به راهکارهایی از سردسازی مستقیم سوق داده می‌شوند که قطعات سرور ( مانند پردازنده) برای سرد شدن بهتر در معرض مایع قرار می‌گیرند.

کف کاذب

چهارچوبی که کف اتاق سرور را از کف بتنی ساختمان بالاتر می‌برد. فضای بین آنها برای قرارگرفتن لوله‌های آب سرد جریان هوای افزایشی استفاده می‌شود. از آنجایی که کابل‌های برق و شبکه نیز گاهی از این فضا عبور می‌کنند، در روش های بکارگیری مناسب و طراحی‌های جدید سردسازی اتاق سرور، این کابل‌ها را در بخش فوقانی قرار می‌دهند.

پروژه‌های رشد اقتصادی و تجارت در صنعت سردسازی اتاق سرور

تحلیل داد و ستدهای اخیر پیشرفت فعال و مناسبی را در زمینه تجارت سردکننده‌های اتاق سرور نشان می‌دهند. پروژه‌هایی از ResearchandMarkets.com اعلام کرده اند که از سال ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۵، تا سه درصد رشد سالانه خواهند داشت.

یکی از دلایل ذکر شده برای رشد مارکتینگ سردسازی اتاق سرور، روند ساخت این اتاق‌ها در کشورهای درحال توسعه و مناطقی مانند سنگاپور و آمریکای لاتین است. تحلیلگران بر این باورند از زمانی که اتاق‌های سرور در این مکان‌ها راه اندازی شده، تأکید مداوم بربهینه ترین عملکرد ممکن اولویت اول آنهاست. دارندگان اتاق سرور و مدیران همواره به دنبال نوآوری های جدید در نگهداری دیتاسنتر هستند که به سبب آن ارزش تکنولوژی های ابداعی در سردسازی اتاق سرور، مانند سردسازی با مایع را افزایش می‌دهند.

نگهداری دیتاسنتر به وسیله سردسازی با مایع

اگر چه تکنواوژی سردسازی هوا در طول سالها پیشرفت زیادی داشته، اما همچنان دارای مشکلات اساسی بسیاری است که آنها را محدود می‌کند. دستگاه های تهویه هوای مطبوع در کنار هزینه‌های زیاد انرژی که دارند فضای زادی را اشغال می‌کنند، باعث ایجاد رطوبت در بخش های درزگیری شده می‌شوند و معمولاً دچار خرابی‌های مکانیکی می‌شوند. اما تا همین سالهای اخیر، راه حل دیگری برای سردسازی اتاق سرور وجود نداشت. با دستیابی به پیشرفت‌های جدید در سردسازی با مایع، بسیاری از اتاق‌های سرور در تلاشند که روش‌های جدید را برای مقابله با حرارت موجود در اتاق‌ها امتحان کنند.

سردسازی با مایع چیست؟

از آنجایی که ظاهر سیستم‌های اولیه‌ی سردسازی با مایع پیچیده، نامنظم و بسیار گران قیمت بودند، نسل‌های اخیر تکنولوژی  راهکارهای سردسازی بهینه‌تر و موثرتر را برای مصرف کنندگان فراهم کردند. برخلاف سردسازی هوا که به مقدار زیادی برق احتیاج دارد و آلودگی و تقطیر در اتاق سرور را ایجاد می‌کنند، سردسازی مایع تمیزتر، هدفمندتر و قابل ارتقا هستند. دو طراحی متداول سردسازی، شناوری کامل و سردسازی Direct-to-Chip هستند.

در سیستم شناور سخت افزار به درون یک حوضچه‌ای از سیال دی الکتریک اشتعال ناپذیر و نارسانا فرو می‌رود. هم سیال و هم سخت افزار درون یک محفظه‌ی غیر قابل نفوذ جای می‌گیرند. جذب حرارت توسط سیال دی الکتریک بسیار موثرتر از جذب آب توسط هواست  و از آنجایی که آب گرم شده به بخار تبدیل می‌شود، برای تسهیل سردسازی مجددا به درون سیال وارد می‌شود. تکنولوژی سردسازی Direct-to-Chip از لوله‌هایی استفاده می‌کند و خنک کننده‌ی مایع را به منظور دفع حرارت مستقیماً به یک صفحه‌ی سرد در بخش فوقانی پردازنده‌ی مادربرد می‌رساند. سپس حرارت خارج شده وارد یک دستگاه آب سرد شده، به دستگاه سردکننده‌ی ساختمان بازمی‌گردد و در نهایت وارد محیط خارجی می‌شود. هر دو روش راهکار بسیار بهینه‌ای برای سردسازی اتاق سرورهای پر مصرف محسوب می‌شوند.

خدمات پشتیبانی و نگهداری تاسیسات ساختمان

نیاز به انرژی در تجهیزات هوش مصنوعی

در آینده، راندمان تجهیزات یک نگرانی اساسی برای اتاق‌های سرور خواهد بود. نسل جدید پردازنده‌ها که قابلیت ساپورت کردن دانش ماشینی قدرتمند هوش مصنوعی و نرم افزارهای تحلیلگر را دارند، نیازمند مقدار زیادی انرژی بوده و حرارت زیادی را تولید می‌کنند. با اساز TPU ( دستگاه پردازنده‌ی تانسور) های سفارشی تولید شده‌ی گوگل گرفته تا CPU های پرقدرت، عملکردشان توسط  شتاب دهنده‌های GPU ( دستگاه پردازنده‌ی گرافیک) تسریع شده است،

با اجرا و بکارگیری روز افزون سازمانها از دانش ماشینی و حتی پیشنهاد راهکارهای استفاده از هوش مصنوعی به عنوان سرویس دهی، این نیازها بلاشک بیشتر خواهند شد.

گوگل هنگام ارائه‌ی پردازنده‌ی TPU3.0توسط کمپانی، به دشوار بودن این عمل پی برد. با اینکه تکنولوژی سردسازی هوا برای خنک کردن دو نسل اول مناسب بوده است، نسل‌های اخیر حرارت بسیار بیشتری را تولید می‌کردند و تجهیزاتی کمتر از سردسازی با مایع direct-to-chip برای سردسازی مناسب آنها کافی نبوده است. خوشبختانه، تحقیقات چندساله‌ی عملی تکنولوژی برای راهکارهای سردسازی با مایع انجام شده و قادر بوده است که سیستم‌های جدید را با سرعت نسبتاً زیادی تکمیل کند.

نیازهای سرورهای متراکم

حتی برای زیرساخت‌ اتاق سرورهایی که از دانش ماشینی هوش مصنوعی استفاده نمی‌کنند هم، محفظه‌های سرور و تراکم آنها به سرعت در حال افزایش است. از آنجایی که میزان کاربری به طور مدام در حال رشد است و مصرف کنندگان در صدد تعویض سیستم‌های سردسازی اتاق سرور قدیمی تر و ناکارآمد هستند و انگیزه‌ی بیشتری برای اندیشیدن به راهکارهای سردسازی با مایع دارند چرا که دیگر نیازی به نگهداری دو سیستم مجزا نیست. اتاق‌های سرور در حال حاضر در تلاشند که به منظور ارائه‌ی سرویس‌های قوی تر و جامع تر، تراکم محفظه‌های سرور را افزایش دهند. از ساختمان های کوچک مقیاس گرفته تا بناهای انبوه و ابرمقیاس، با توجه به پیشرفت های هر نسل راندمان و عملکرد را بهبود می‌یابد. اگر نیاز به برق در این اتاق‌ها به رشد خود ادامه دهد، تکنولوژی های سردسازی هوا دیگر عملی نخواهد بود.

برای سالیان دراز، استفاده از روش سردسازی با مایع برای درایوهای ذخیره سازی مقدور نبود؛ به دلیل اینکه درایوهای هارد دیسک ( HDD ) قدیمی از از اجزای متحرک داخلی استفاده می‌کردند که قراردادن آنها در معرض مایع و یا اتصال آنها امکان پذیر نبود. با رشد سریع تعداد درایوهای جامد (SSD)، بهبود HDDهای متصل و پر شده با هلیوم و روی کار آمدن نوآوری تکنولوژی‌های جدید ذخیره سازی مانند کریستال حافظه‌ی ۵d، راهکارهای سردسازی با روش‌های شناوری بسیار قابل اطمینان تر و کاربردی تر شده اند.

گسترش رایانش مرزی

سیستم‌های سردسازی با مایع نسبت به سیستم‌های سردسازی هوا با اشغال کردن فضای بسیار کمتر، سردسازی مورد نیاز را فراهم می‌کنند. این امر سبب می‌شود که این سیستم‌ها برای اتاق‌های سرور پیشرفته که کوچکتر هستند و تراکم سخت افزارها در آنها افزایش خواهد یافت، بسیار ایده‌آل باشند. طراحی اولیه ساختمان‌ها با روش‌های سردسازی با مایع به مصرف کنندگان این امکان را می‌دهد که تجهیزات بیشتر را در فضای کمتر جای داده و در اختیار کمپانی‌هایی قرار دهند که به این اتاق سرورهای پیشرفته نیاز دارند.

با اینکه درحال حاضر روش سردسازی با مایع را نمی‌توان در همه‌ی اتاق‌های سرور با سیستم‌های تهویه هوای مطبوع جایگزین کرد، اما به میزان قابل توجهی نظر مصرف کنندگان را به خود جلب کرده است. برای اتاق‌های سرور که تراکم تجهیزات در آنها بالاست و از دستگاه‌های پرقدرت استفاده می‌کنند، روش سردسازی با مایع می‌تواند به لطف توانایی خود در سردسازی بهینه و موثرتر شما را قادر سازد که سرویس دهی و فعالیت خود را گسترش دهید.

۶ اشتباه بزرگ در سردسازی اتاق سرور برای نگهداری دیتاسنتر

از آنجایی که مقوله‌ی راندمان برای کنترل هزینه‌های سردسازی اتاق سرور و سرویس دهی ثابت امری بسیار حیاتی است، در اینجا ۶ مورد از اشتباهات بزرگ آورده شده است که مدیران اتاق‌های سرور باید از آنها دوری کنند.

  • چیدمان نامناسب محفظه‌ها

چیدمان درست محفظه‌ها باید شامل طراحی سردسازی اتاق سرور به صورت راهروهای هوای سرد و گرم باشد و در انتهای هر ردیف محفظه یه دستگاه هواساز قرار گیرد. استفاده از پیکربندی جزیره‌ای بدون طراحی مناسب، بسیار ناکارآمد است.

  • محفظه‌های خالی

محفظه‌های خالی سبب انحراف جریان هوا شده وباعث نشت هوای داغ خروجی به درون راهروی هوای سرد می‌شود. اگر محفظه‌های خالی دارید، مطمئن شوید که هوای سرد شما تحت کنترل و محبوس شده است.

  • فضاهای خالی بین تجهیزات

برای شما چند بار اتفاق افتاده است که درمحفظه‌ها، فضاهای خالی و پوشانده نشده را بین سخت افزارها مشاهده کنید؟ این فضاهای خالی کنترل شما نسبت به جریان هوارا مختل می‌کند. اگر این فضاهای خالی پوشانده نشوند، هوای داغ به درون راهروی هوای سرد نشت می‌کند. یک اپراتور وظیفه شناس باید از ددم وجود فضای خالی اطمینان حاصل نماید.

  • نشتی‌های کف کاذب

این اتفاق زمانی بروز می‌دهد که هوای سرد به بخش زیرین کف کاذب و به ستون‌های تجهیزات تقویتی و پشتیبان یا فضای مجاور نشت می‌کند. این نشتی سبب افت فشار می‌شود که به سبب آن گردوغبار، رطوبت و هوای گرم، به فضای راهروی هوای سرد وارد خواهد شد.  برای رفع نشتی‌هایی که به آسانی دیده نمی‌شوند، یک شخص باید بررسی کامل را در ستون‌های پشتیبان و پیرامون آن انجام داده و ‌هایی که مشاهده کرد را ببندد.

  • وجود نشتی در محیط پیرامون بخش باز کابل‌ها

حفره یا فضای باز زیادی برای مدیریت کابل‌ها در کف‌ها و محفظه‌ها وجود دارد. هنگام بررسی نشتی‌ها در زیر کف کاذب، شخص مسئول باید به دنبال حفره‌های کابل‌ها، پنل‌های برق بی‌سیم و دستگاه‌های توزیع برق که درزگیری نشده اند نیز بگردد. این حفره‌ها در صورت باز ماندن سبب هدر رفتن هوای سرد خواهد شد.

  • استفاده از چندین هواساز به منظور کنترل رطوبت

اگر یک هواساز برای رفع رطوبت یک هوا فعالیت کند در حالی که دیگر هواساز در تلاش است همان هوا را مرطوب کند، چه اتفاقی خواهد افتاد؟ در نتیجه‌ی این کار و درحالی که دو دستگاه برای کنترل رطوبت باهم مقابله می‌کنند، مقدار بسیار زیادی از انرژی تلف خواهد شد. با تنظیم دقیق نقاط کنترل رطوبت، می‌توانید از احتمال برور این اتفاق جلوگیری کنید.

پشتیبانی و خدمات حرفه ای نگهداری موتورخانه

۴ روش برای بهینه سازی سیستم سردسازی اتاق سرور

 

برای اغلب کاربردها، اولین گام بهینه سازی سیستم سردسازی اتاق سرور، آگاهی از نحوه‌ی عملکرد فرآیند سردسازی است ( و یا مهمتر از آن، آگاهی از نحوه‌ی عملکرد مورد نیاز برای یک کاربرد خاص و احتیاجات تکنیکی در آن).

در اینجا به شرح ۴ روش مناسب برای اطمینان از عملکرد بهینه‌ی سیستم سردسازی اتاق سرور می‌پردازیم:

استفاده از طراحی راهروی هوای داغ/ هوای سرد

این نوع طراحی محفظه‌‌های سرور را در لاین های متناوب قرار می‌دهد تا ” راهروهای هوای داغ” ( شامل هوای داغ خروجی  و در محل پشت محفظه‍‌ها)  و ” راهروهای هوای سرد” ( شامل هوای سرد ورودی و در محل جلوی محفظه ها) را ایجاد کند. هدف راهروی داغ این است که هوای داغ را به سمت ورودی تهویه هوای مطبوع دفع کند تا هوا در آنجا سرد شده و سپس از طریق دریچه‌ی این تهویه، به منظور گردش مجدد وارد راهروی هوای سرد شود.

انجام اندازه گیری‌های محفظه در نگهداری دیتاسنتر

از آنجایی که هوا تمایل شدید به انتقال و حرکت در محیط دارد، در اتاق‌های سرور مدرن به منظور هدایت جریان هوا، حفظ هوای سرد در راهروی سرد و حفظ هوای گرم در راهروی گرم، با نصب درها و دیوارهای اضافی، اندازه گیری های بیشتر را برای محفظه‌ها انجام می‌دهند. مناسب بودن محفظه‌ها موجب می‌شود که اتاق‌های سرور در عین کاهش مصرف انرژی، با تراکم بیشتر محفظه‌ها بتوانند فعلیت کنند.

حفره‌های کابل‌ها، ستون‌های پشتیبان و محیط‌ پیرامون را بررسی و نشتی هارا ببندید

آسیب‌هایی که توسط آب در اتاق سرور ایجاد می‌شود، مشکلات بزرگی را ایجاد می‌کند و دومین دلیل آتش سوزی الکتریکی و ازبین رفتن و توقف اتاق سرور محسوب می‌شود. از آنجایی که صدمات ناشی از آب تحت پوششش بیمه نیست ( و اگر هم باشد از بین رفتن داده‌ها قابل جبران نیست)، مسئولین اتاق سرور نمی‌توانند تهدیدهای این صدمات را نادیده بگیرند. خوشبختانه، اغلب نشتی‌ها به راحتی مشاهده می‌شوند و باکمی هوشیاری و احتیاط قابل پیشگیری اند. ابزارهایی مانند کابل‌های حسگر مواد شیمیایی و سیال، کنترل کننده‌های محیط و سنسورهای رطوبت قادرند قبل از ایجاد مشکلات جدی نشتی‌ها را مکان یابی کنند.

همگام سازی نقاط کنترل رطوبت در نگهداری دیتاسنتر

بسیاری از اتاق های سرور از سیستم‌های air-side economizer  یا ” سردسازی air-side رایگان” استفاده می‌کنند. این سیستم‌ها به منظور بهبود صرفه جویی در مصرف انرژی، هوای خارجی را به اتاق سرور وارد می‌کند؛ اما متاسفانه به همراه این هوا رطوبت نیز وارد محیط داخلی می‌شود. رطوبت بیش از اندازه می‌تواند سبب تقطیر در محیط و در نتیجه‌ی آن باعث ایجاد خوردگی و قطعی سیستم‌های الکتریکی شود. تنظیم کنترل‌های هوا می‌تواند را حلی برای کاهش رطوبت باشد اما بازهم ممکن است مشکلاتی را ایجاد کند. اگر هوای محیط بیش از حد خشک شود، الکتریسیته‌ی ساکن را ایجاد می‌کند که باعث آسیب به تجهیزات خواهد شد. بنابراین اعمال کردن کنترل های مورد نیاز برای رطوبت ورودی به اتاق سرور، برای حفظ محیط ایده‌آل در آن الزامی است.

استفاده‌ی مفید از سیستم سردسازی برای نگهداری دیتاسنتر

از آنجایی که نیاز به برق همواره در حال افزایش است، اتاق‌های سرور برای عملکرد صحیح با ظرفیت ماکزیمم، به تکنولوژی های جدید سردسازی احتیاج دارند. ارزیابی قابلیت‌های سردسازی و برق اتاق سرور برای مشتریان کولوکیشن بسیار ضروری است.

مشتریان کولوکیشن، با شناسایی ساختمان‌هایی با زیرساخت قوی و کامل در اتاق سرور که قادرند به صورت کارآمد فعالیت کنند و عملکردها را بهبود بخشند، این امکان را برای خود فراهم می‌کنند که با توجه به نیازهای خود تصمیم صحیح را بگیرند.