Technologie w centrach danych

Koszty energii to największe wyzwanie finansowe dla osób zarządzających centrami danych. Na przestrzeni lat wzrastały wymagania dotyczące gęstości upakowania serwerów, dostępności zasobów, mocy obliczeniowej. Pojawiały się wydajniejsze procesory, szybkie pamięci masowe, nowe rozwiązania sieciowe, wzrastała moc obliczeniowa serwerów. Rosnąca wydajność sprzętu wymaga zapewnienia większej ilości energii, niezbędnej do funkcjonowania urządzeń w optymalnych warunkach środowiskowych.

Zgodnie z danymi Info-Tech Research Group energia przeznaczona na chłodzenie, oświetlenie i konwersję zasilania w centrum danych to łącznie około 64% całkowitego zapotrzebowania. Pozostałe 36% przypada na zasilanie urządzeń sieciowych, serwerów, pamięci masowych i innych aktywnych elementów infrastruktury. Innowacje w ramach infrastruktury sieciowo-serwerowej dążą do udoskonalenia parametrów pracy – wydajności, pojemności itp. Optymalizacja energetyczna nie jest w tym przypadku najważniejszym zadaniem. Znacznie większe możliwości oszczędności energii są ulokowane w systemach chłodzenia oraz zarządzania zasilaniem. Zastosowanie nowych technik umożliwia znaczące obniżenie kosztów utrzymania centrum danych i redukcję wartości wskaźnika PUE (Power Usage Effectiveness). Dzięki niższym kosztom eksploatacji i wdrożenia, możliwość stworzenia własnego centrum danych staje się dostępna nawet dla średniej wielkości organizacji. Coraz więcej osób zarządzających w działach IT zaczyna szukać odpowiedzi na pytanie – nadal dzierżawić miejsce i sprzęt w zdalnej lokalizacji czy budować własne, lokalne centrum danych?

Temperatura a centrum danych

Zapewnienie odpowiedniej temperatury pracy środowiska za pomocą metod chłodzenia to wyzwanie każdego centrum danych. Właśnie ten element pozwala na osiągnięcie możliwie maksymalnych oszczędności związanych z eksploatacją. Obecnie najczęściej zalecana temperatura w centrum danych przez różne organizacje to 27°C (rekomendowane przykładowo przez organizację ASHARE). Dopuszczalna temperatura na przestrzeni lat wzrastała, głównie z powodu coraz lepiej skonstruowanego sprzętu serwerowego i sieciowego. Podwyższenie dopuszczalnej temperatury nawet o 1°C powoduje znaczące oszczędności, związane z mniejszą ilością sprzętu chłodzącego lub zmianą parametrów pracy urządzeń.

Zobacz również:

Przykład rozwiązania Kyoto Wheel. Źródło: KyotoCooling.com

Przykład rozwiązania Kyoto Wheel. Źródło: KyotoCooling.com

Podstawowym elementem chłodzenia w centrach danych jest wykorzystanie różnego typu systemów klimatyzacji mechanicznej. Warto jednak podkreślić, że jest to najkosztowniejszy mechanizm chłodzenia. W zależności od klimatu i lokalizacji geograficznej centrum danych, istnieje możliwość pozyskania dużo tańszego i efektywniejszego sposobu chłodzenia za pomocą powietrza lub cieczy. Tego typu rozwiązania mogą także stanowić formę uzupełniającą dla metod chłodzenia realizowanych z wykorzystaniem tradycyjnych systemów klimatyzacji. W rezultacie wpłynie to na ogólną oszczędność energii. W zależności od warunków klimatycznych istnieje możliwość różnego doboru mieszanych technologii chłodzenia w zależności od klimatu, parametrów fizycznych powietrza i cieczy. Efektywność przepływu powietrza oraz kontrolę chłodzenia w czasie rzeczywistym może także dodatkowo usprawniać specjalistyczna architektura budynku centrum danych.

Standardowym elementem systemu chłodzenia w centrum danych powinna być odpowiednia organizacja fizyczna szaf i elementów infrastruktury. Niezbędnym rozwiązaniem jest podział części infrastruktury na strefę ciepłą i zimną. Organizacja stref chłodzenia w postaci ciepłych i zimnych stref będzie zdecydowanie wydajniejsza, jeżeli zrealizujemy ją optymalnie. Przestrzeń pomiędzy szafami powinna być ograniczona od góry sufitem. W takim przypadku zimne powietrze jest doprowadzane do zamkniętej i ograniczonej przestrzeni. W wolnych miejscach RACK, przeznaczonych do montowania sprzętu w szafach, powinny zostać wykorzystane zaślepki, które uniemożliwią przenikanie zimnego powietrza w miejsca niewymagające chłodzenia. Wewnątrz serwerów i urządzeń montowanych w szafach RACK należy utworzyć kanały kierujące zimne powietrze bezpośrednio na elementy sprzętu o najwyższej temperaturze. Efektywnie powinno być wykorzystywane także ciepłe powietrze, pojawiające się w strefie ciepłej. Należy je skumulować i skierować w miejsca, gdzie można go użyć do ogrzewania innych pomieszczeń. Ciepłe powietrze przyda się także do ogrzewania wody użytkowej przy wykorzystaniu pomp ciepła.


TOP 200