ساده‌ترین راه سرمایشی مرکز داده شامل نصب سیستم سرمایش است که هوای سرد تولید شده را در اتاق سرور به گردش میآورد (یا به اصطلاح فنی سیرکوله هوا را انجام میدهد).
اما در صورتی که برای شما صرفهجویی اقتصادی مهم است (حداقل در یک دوره زمانی بلندمدت)؛ ممکن است نصب مبدل هوایی برای هر رک گزینه مناسب‌تری باشد. گزینه اخیر به عنوان Rear Rack Cooling یا «سیستم سرمایش خنککننده پشت رک» شناخته میشود و شامل مزایای بیشتری در مقایسه با سیستمهای سرمایش سنتی هوازی و مرسوم در مراکز داده است؛ خصوصا در زمینه بازدهی مصرف انرژی، برتری‌های آشکاری دارند.
در این مطلب، می‌خواهیم به این موضوع بپردازیم که سیستمهای سرمایش پشت رک چگونه کار میکنند و چه دلایلی موجب میشود شما این سیستم‌ها را در مراکز داده خود، با هدف ارتقای رویکرد سرمایشی به عنوان سیستم سرمایش انتخاب کنید؟
سیستم سرمایش خنککننده پشت رک در دیتاسنترها چیست؟
این سیستم سرمایش مستلزم نصب مبدلهای سرمایشی هوا در پشت رکهای دیتاسنتر است و به صورت مستقیم برای خنک کردن سرورهای داخل هر رک استفاده میشود.
در سیستم خنککننده پشت رک، هر رک به یک مبدل سرمایشی هوا مجهز میشود که در زمان کارکرد رک، این مبدل هوا شروع به وزیدن هوای سرد به درون رک و خروج هوای گرم از محفظه رک میکند.
سیستم سرمایش خنککننده پشت در برابر سیستم سرمایش CRAC در برابر سرمایش مستقیم روی تراشه
سیستم سرمایش از پشت رک متفاوت از سیستمهای سرمایش مرسوم هوا در مرکز داده است که به‌عنوان سیستم تهویه مطبوع اتاق کامپیوتر یا به اختصار CRAC شناخته میشود. زیرا به جای دمیدن هوای سرد به داخل فضای اتاق سرور، خنک‌کننده‌های پشت رک، تجهیزاتی را که بیشترین میزان حرارت را تولید میکنند؛ هدف قرار می‌دهند.
به مفهوم بهتر خنککننده پشت رک، شبیه به سیستمهای خنککننده مستقیم تراشه‌ها (Direct-to-Chip Cooling) است که مایع را اطراف CPU یا منابع تولید حرارت درون سرورها، به گردش در می‌آورند. این یک روش دیگری برای جذب حرارت از تجهیزاتی است که بیشترین حرارت را به‌صورت متمرکز تولید میکنند.
البته، سیستمهای خنککننده مستقیم تراشه‌ها گران هستند. زیرا این سیستم‌ها از سیال سرمایشی خاص و سیرکولاتورهای مخصوصی استفاده میکنند. اگر شما می‌خواهید که منابع سرمایشی را مستقیما به سمت منابع حرارتی هدایت کنید، اما بودجه کافی برای تامین خنککننده مستقیم تراشه ندارید، خنککننده پشت رک بهترین گزینه است.
مزیت سیستم سرمایش خنککننده پشت رک
مهمترین مزیت سیستم سرمایش خنککننده پشت رک این است که راندمان انرژی بیشتری را از هوای سرد ایجاد شده مهیا می‌سازد. در سیستم سرمایش تهویه مطبوع مرکز داده (اتاق کامپیوتر) CRAC، حجم بیشتر هوایی که به داخل اتاق سرور دمیده میشود؛ اتلاف می‌گردد. زیرا که این هوا در تماس مستقیم با تجهیزاتی که تولید حرارت میکنند، قرار نمی‌گیرد. در عوض، یک سیستم سرمایش خنککننده پشت رک، سرورها را در یک محدوده مشخص هدف قرار میدهد و تلفات سرمایش را کاهش میدهد.
سیستم سرمایش خنککننده پشت رک نیز می‌تواند راندمان مصرف انرژی مرکزداده را افزایش دهد زیرا مجموعه فن‌ها و مبدلهای هوا می‌توانند در مواقع غیرفعال بودن رک یا در مواقعی که رک به‌صورت کامل در حال استفاده نیست با دور کم یا در وضعیت خاموش قرار بگیرد.
سیستمهای سرمایش CRAC در حالت عادی این قابلیت را نداشته و اگر شما هیچ سروری در حال کار نداشته باشید نیز ممکن است کل سیستم سرمایش CRAC نیاز به روشن ماندن داشته باشد. حتی در زمان‌هایی که تولید حرارت در حداقل میزان ممکن است؛ نیز این اتفاق میافتد.
در نتیجه، خنککنندهی پشت رک یک سیستم به نسبت ارزان‌تر از سیستم خنککننده مستقیم تراشه با مایع است (حداقل زمانی که از نظر هزینه‌ی اولیه برآورد میشود). در کارکردهای طولانی‌مدت، سیستمهای سرمایش مستقیم با مایع می‌تواند هزینه‌های کمتری تولید کند، چرا که به انرژی کمتری برای کارکرد نیاز دارد.
چالش‌های سیستم سرمایش خنککنندهی پشت رک
هر چند که سیستم سرمایش پشت رک دارای مزایای زیادی است اما برخی موانع بالقوه برای اجرای آن در مراکز داده وجود دارد، این چالش‌ها شامل موارد زیر میشود:
- تعداد مبدلهای هوای بیشتر: زیرا هر رک به تعویض‌کننده‌ی هوا (مبدل هوا) مربوط به خودش نیاز دارد و این سبب تعمیر و نگهداری تعداد مبدل بیشتر در مقایسه با سیستم هوایی CRAC میشود.
- عدم وجود سیستم جایگزین (Backup): در این سیستم در اکثر موارد، هر رک به وسیله ی یک مبدل هوا در پشت رک خنک میشود و در صورتی که این (تعویض‌کننده) مبدل هوا از کار بیفتد، ممکن است دمای رک به شدت و سرعت بالا رفته و موجب بروز مشکلاتی شود.
سیستمهای تهویه‌ی اتاق کامپیوتر (CRAC) کمتر با این موضوع درگیر خواهند بود، چرا که تجهیزات، تعویض هوای بیشتری دارند و در صورت بروز مشکل در یکی از تجهیزات، دیگر مبدلهای هوا در مدار باقی خواهند ماند.
- مصرف انرژی: هر چند که سیستم سرمایش پشت رک مزایایی در صرفهجویی مصرف انرژی دارد اما بازدهی این سیستم کمتر از سیستم سرمایش با مایع خنککننده است. به این خاطر که liquid cooling به انرژی بسیار پایین و حداقلی برای کارکردن نیاز دارد و اما سیستم سرمایش خنککنندهی پشت رک وابسته به مبدل‌هایی هستند که مصرف انرژی قابل توجهی دارند.
- فضای اشغال شده زیاد: سیستم سرمایش پشت رک، فضای بیشتری از دیتاسنترها اشغال میکند، البته نه فقط به خاطر سیستم مبدل که پشت رک متصل میشود، بلکه به خاطر فضای اشغال شدهی مسیر لولهکشی که مبدلهای این سیستم را پشتیبانی میکنند. در نتیجه این سیستم فضای دسترسی برای تجهیزات آیتی را کم میکند.
در چه مواقعی باید از سیستم سرمایش پشت رک استفاده کنیم؟
اگر به دنبال افزایش راندمان مصرف انرژی در مرکزداده هستید اما بودجه کافی یا زمان کافی برای بهره‌گیری از سیستم سرمایش پیشرفته ندارید (مانند سیستمهای سرمایش مستقیم تراشه‌ها یا سرمایش مایع غوطه‌وری)، سیستم سرمایش پشت رک یک انتخاب خوب خواهد بود.
این سیستم بازدهی بیشتری داشته و از سیستمهای سرمایش صنعتی که هوای سرد را وارد اتاق کامپیوتر میکنند؛ کارآمدتر هستند. همچنین ارزان‌تر بوده و نسبت به سیستم سرمایش با مایع، پیچیدگی نصب کمتری دارد.
به عبارت دیگر، اگر روی نتایج یک دورهی درازمدت چند ساله تمرکز کنید؛ در سیستمهای سرمایش با مایع به نرخ بازگشت سرمایه (ROI) بهتری در مقایسه با سرمایش پشت رک میرسید که این موضوع به دلیل بازده عملکردی بالاتر سیستمهای سرمایش مستقیم تراشه‌ها و سیستمهای سرمایش مایع غوطه‌وری است.
دیدگاه خود را بنویسید