Производительность и охлаждение ЦОД: мыслите шире
За окном уже сугробы, снеговик нас ждет давно.
Но не вижусь я с тобой теперь, открой же дверь,
Мне важно лишь одно...
Ограниченные чрезвычайно высокими требованиями к данным в реальном времени, к повышенной гибкости и практически неограниченной масштабируемости, IT-директора в ЦОД сталкиваются с беспрецедентными трудностями. Как ведущие специалисты они готовятся к повсеместному распространению облачных технологий, Интернета вещей и росту объемов данных, но при этом их обязанность держать под контролем эффективность использования энергии никто не отменял. К сожалению, нет способа подготовиться к огромным ежедневным расходам электроэнергии. Поэтому иногда IT-управленцам приходится мыслить шире.
В любом ЦОДе, от мала до велика, должен быть детальный план рационального использования электроэнергии. В нем должны учитываться такие составляющие, как оригинальная конфигурация ЦОД, его возраст, местоположение, и отдельной строкой - вопросы, связанные с охлаждением. Как правило, при наличии шкафов с высокоплотными решениями ЦОДы производят рекордное количество тепла. И поскольку размещение новых серверов и растущие каждым днем требования потребителей приводят к постоянному расширению инфраструктуры, этот показатель непрерывно увеличивается.
Напуганные угрозой повреждения оборудования вследствие перегрева и аномально большими суммами в счетах за электроэнергию, организации стремятся к поддержанию средней рабочей температуры в диапазоне 25-26⁰С. Так как эксперты отводят главную роль в энергопотреблении системам охлаждения, компании должны начать внедрять целенаправленный подход к энергозатратам. Текущие отчеты говорят о том, что глобальные IT-инфраструктуры потребляют около 3% производимой в мире электроэнергии, и, соответственно, выбрасывают в атмосферу до 2% от общего объема парниковых газов.
В соответствии с прогнозами объем потребляемой крупными ЦОДами электроэнергии в ближайшие десять лет вырастет втрое - и до сих пор бОльшая ее часть используется впустую. По оценке McKinsey and Company фактически для выполнения рабочих операций используется только 12% от всей потребляемой серверами электроэнергии.
Чаще всего IT-управляющие отвечают за несколько ЦОДов, разбросанных по всему земному шару. И среди них не найдется двух абсолютно одинаковых с точки зрения конфигурации, мощности или скорости / производительности. С учетом этих различий, для достижения максимальной эффективности инфраструктура системы охлаждения должна соответствовать уникальной среде каждого ЦОД. В качестве отправной точки предприятия должны произвести оценку условий рабочей среды для выявления слабых мест, объектов для модернизации и функциональных возможностей инфраструктуры. Многие считают, что помощь третьей стороны на данном этапе бесценна и гарантирует полное обнаружение и документирования активов, взаимозависимостей приложений и рабочих нагрузок. На основании произведенных оценок дата центр может выбрать максимально эффективную систему охлаждения для своего конкретного случая.
Chiller-in-a-Box
Эта система охлаждения отводит тепло от одного элемента, перемещая его к другому. Таким образом (как правило, в режиме 24 х 7) охлаждается вода, используемая в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC). После поглощения тепла от компьютеров, вода циркулирует через внешний башенный холодильник (градирню), тем самым позволяя теплу рассеяться. Продуктивность методики "Chiller-in-a-Box" - менее 0.12 кВт на тонну в годовом исчислении. Учитывая высокую производительность камер обработки воздуха в компьютерном зале (CRAH), коэффициент энергоэффективности (PUE) равен приблизительно 1,08.
Oasis: косвенное испарительное охлаждение (IEC)
Эта альтернатива позволяет использовать испарение для отвода тепла без добавления влаги. Отводимый от сервера горячий воздух не смешивается с холодным воздухом, подаваемым на сервер. Эффективно используемая лидерами отрасли, эта система максимизирует естественное охлаждение без привлечения наружного воздуха, тем самым устраняя угрозу попадания в помещение загрязняющих веществ. Некоторые конфигурации подобных систем имеют коэффициент энергоэффективности (PUE) 1,15.
Интегрированное водяное охлаждение
Этот очень популярный вариант эффективен в центрах обработки данных с использованием водяного или воздушно-водяного охлаждения. Благодаря испарительной способности градирни в системе используется сильно охлажденная вода. Поскольку охлаждение избыточно, холодная вода поступает к оборудованию даже при отключении чиллера. При правильном внедрении эти системы имеют потенциал для значительного сокращения коэффициента энергоэффективности, что приводит к уменьшению затрат.
Безмасляный компрессор Danfoss Turbocor
Этот центробежный высокоскоростной суперэффективный компрессор с большим КПД используется с чиллерами различных типов охлаждения (водяным, испарительным и воздушным) и системами отопления, вентиляции и кондиционирования. Мощность охлаждения при использовании в системе подобных решений может достигать значений в диапазоне от 200 до 700 кВт на 60-200 циклов с хладагентом R134a. Магнитные подшипники и датчики позволяют контролировать трение вращения вала на магнитной подушке, исключая контакты между металлическими деталями.
Повышенную мощность имеет модификация Danfoss Turbocor со встроенными свободными змеевиками. Такая конфигурация максимизирует естественное охлаждение вследствие низких температур окружающей среды без использования градирни. Помимо очень низких расходов на обслуживание, системе к тому же не требуется масло для смазки движущихся частей.
Единого решения нет
Для оптимизации охлаждения и производительности ЦОД не существует панацеи. Разнородные условия требуют индивидуального подхода с учетом параметров инфраструктуры, окружающей среды и возраста оборудования. Правильно разработанная стратегия значительно способствует достижению требований по сокращению затрат, увеличению производительности и снижению негативного влияния на окружающую среду.
Природа нуждается в нашей помощи. Пора пересмотреть планы в отношении энергоэффективности и изучить весь спектр предлагаемых рынком решений. Делайте свою работу, сохраняйте спокойствие и выбирайте правильное решение именно для Вашей организации. Это может стать самым важным IT-решением в Вашей жизни.
По материалам Datacenter Dynamics
- Комментарии