Безрисковый подход к охлаждению

19 октября 2015 г. | Шварц Игорь

По долгу службы мне приходится бывать в серверных заказчиков десятки раз в году ― и в 80 % случаев выслушивать жалобы на проблемы с перегревом и электропитанием. Вот типичный пример.

Давайте разбираться.

В первые минуты после включения серверов и кондиционеров все идет нормально, но затем температура в зоне серверов постепенно повышается. А в той половине помещения, где расположены кондиционеры, по-прежнему холодно. Достаточно всего нескольких десятков минут, чтобы серверы буквально «взвыли»: их компоненты начинают перегреваться, и BIOS каждого сервера включает свои вентиляторы на полную мощность! Если в этот момент встать между кондиционерами и серверными шкафами, можно ощутить, что воздух очень теплый, но стоит сделать пару шагов в сторону кондиционеров — и чувствуется прохлада. То есть в серверной образовались две климатические зоны, горячая и холодная, и на их пересечении перемешивание потоков холодного и горячего воздуха происходит очень слабо.

При этом за серверами образуется зона горячего воздуха с избыточным давлением и высокой скоростью потока, который, будучи ничем не ограничен, устремляется к потолку и обходит стойки сбоку. А с фронтальной стороны серверных шкафов создается зона разрежения, созданная кулерами серверов, куда и направляются потоки горячего воздуха, т. е. обратно в сервер. 

В зоне кондиционеров траектория воздушных потоков получается вовсе не та, что задумывалась изначально. Холодный воздух, выходя из кондиционера и замедляясь, лишь немного перемешивается с горячим и успевает пройти не более трех метров, после чего поднимается к потолку и двигается в обратную сторону, на вход в кондиционер, так и не дойдя до серверных шкафов. 

В среднем расход воздуха кондиционера бытового класса не превышает 10–30 л/с на киловатт холодопроизводительности, а средний расход воздуха сервера составляет 85 л/с. В этой ситуации кондиционеры оказались бессильны.

Отдельно стоит сказать о размещении кондиционеров — их просто повесили один над другим. В результате верхний кондиционер у потолка собирает теплый воздух, охлаждает его и выбрасывает вперед и вниз, т. е. на вход кондиционера, расположенного ниже. А тот берет холодный воздух и также обеспечивает им нижевисящий кондиционер. КПД такой системы — практически нулевой. 

Этот пример относится к финансовой структуре регионального масштаба, в дата-центре которой стоит ИТ-оборудование стоимостью 3 млн долл. При аварии из-за неверно рассчитанной системы охлаждения компания может потерять не только стоимость «железа». Здесь мы говорим уже о других, более существенных рисках: цена простоя, утрата данных, потеря имиджа. 

В этом случае еще на этапе дизайн-проекта ЦОДа стоило рассмотреть и спроектировать правильную, т. е. предназначенную для охлаждения информационно-вычислительной техники (ИВТ) систему, ведь с инженерной точки зрения вопрос охлаждения серверной или ЦОДа является наиболее сложной и капризной частью проекта. Существует три основных типа охлаждения серверных — канальное, фальшпольное и внутрирядное, — предусматривающие использование специализированного оборудования. Если ваш подрядчик или даже сотрудник предлагает устанавливать системы кондиционирования, не предназначенные для охлаждения ИВТ, а ваша серверная потребляет более 10 кВт, то, скорее всего, они не компетентны или пытаются сэкономить, что в перспективе несет угрозу вашему бизнесу.  

Поэтому я советовал бы руководителям компаний тщательно выбирать поставщиков ИТ-решений и не относиться к проектированию инженерных систем спустя рукава.

Теги: охлаждение, риски