راهکارهای بی‌شماری برای بهبود بهره‌وری انرژی مرکزداده وجود دارد اما اغلب آن‌ها مانند سیستم سرمایشی غوطه‌ور در آب (immersion cooling)، گران و پیچیده هستند. یک روش بسیار ساده‌تر و موثر برای کاهش هزینه‌های انرژی مرکزداده، بهبود کارایی جریان هوا است. هرچه هوا راحت‌تر و روان‌تر در تجهیزات شبکهی داخل دیتاسنتر و رک‌ها، جریان داشته و حرکت کند؛ سیستم‌های HVAC سنتی، به طور موثرتری عملیات خنک‌سازی را انجام می‌دهند.
با در نظر گرفتن این واقعیت، مقاله حاضر به بررسی ۵ ترفند عملی برای بهینه‌سازی جریان هوای سیستم سرمایشی مرکزداده می‌پردازد:
۱- نشتی‌های تجهیزات را آب‌بندی کنید
با واضح‌ترین راهکار بهبود جریان هوا شروع می‌کنیم: ممکن است سیستم هوای سرد در برخی نقاط و تجهیزات، نشتی داشته و به مسیرهایی برود که متفاوت از هدف سیستم سرمایشی است. برای مثال، اگر می‌خواهید یک رک سرور را خنک کنید؛ سوراخ‌ها و شکاف‌های بیرونی رک، باعث خروج هوای سرد و کاهش کارایی سیستم سرمایشی مبتنی بر هوا میشود.
احتمالا نمی‌توانید هر سوراخ و شکافی را مسدود کنید. برخی از آن‌ها به دلیل استانداردها و الزاماتی مانند اتصال کابل‌ها به تجهیزات شما، وجود دارند و مسدودسازی آن‌ها غیرممکن است. اما تا حد امکان، باید تلاش شود نشتی‌ها را برای بهبود کارایی جریان هوا پیدا و رفع کنید.
۲- هوا را در تجهیزات مرکزداده، اصل قرار دهید
یک راه‌حل ساده اما حیاتی دیگر برای بهبود جریان هوا، اطمینان از خنک شدن تجهیزات توسط سیستم سرمایشی است. یعنی مطمئن شوید خنک‌کننده شما دقیقا تجهیزاتی را خنک می‌کند که شما هدف قرار دادهاید. به جای پر کردن فضای مرکزداده با هوای سرد، سعی کنید هوا را به سوی تجهیزات، رک‌ها و سرورهای تولیدکننده گرما، هدایت کنید. تجهیزات سیستم سرمایشی، باید دقیقا تجهیزات محاسباتی را به طور مستقیم هدف قرار دهند.
احتمالا، اجرای این استراتژی مستلزم کانال‌کشی بیشتر و نصب تجهیزات HVAC اضافی به منظور جابه‌جایی هوا در مسافت‌های طولانی‌تر است. فراموش نکنید هزینه‌های اولیه بیشتر، اگر به بازده انرژی بهتر بینجامد؛ ارزشمند است.
۳- فن‌های با ظرفیت بالاتر برای توزیع هوای سرد نصب کنید
اگر در حال حاضر، هوای سرد را به طور موثری در دیتاسنتر خود هدایت می‌کنید؛ باز هم نصب فن‌های با ظرفیت بیشتر یا دمنده‌هایی که می‌توانند هوای سرد را بهتر به سوی تجهیزات پرتاب کنند؛ باعث افزایش کارایی جریان هوا میشود.
البته، فن‌های با ظرفیت بالاتر، مصرف انرژی بیشتری دارند اما برق مورد نیاز برای چرخاندن یک فن، بسیار کمتر از برق مورد نیاز برای خنک کردن هوا است. این حرف به این معنی است که اگر با افزایش ظرفیت فن‌ها، می‌توانید هوای سرد را به طور موثرتری در مرکز داده توزیع کنید؛ بازده انرژی کلی شما افزایش خواهد یافت؛ نسبت به اینکه سیستم‌های سرمایشی بیشتری نصب کنید.
نکته ظریف و بسیار مهمی در این روش وجود دارد. اگر پیش از نصب فن‌های قوی‌تر، هم‌اکنون هوای سرد به طور موثرتری در محیط مرکزداده توزیع شده است یا اگر به جای هوای سرد، سعی در نگه داشتن هوای محیط در یک درجهی هوای اتاق دارید؛ نصب فن‌های با ظرفیت بالاتر، کمک چندانی نخواهد کرد (چون شاید هزینهی افزایش مصرف برق فن‌ها بیشتر از هزینهی صرفه‌جویی در بهره‌وری توزیع هوا به طور موثرتری شود).
دقت داشته باشیم که به سرعت بالاتر فن‌ها به عنوان راه‌حلی ارزان برای بهبود بازدهی جریان هوای ضعیف فکر نکنیم. بهتر است به جای خرید پنکههای بزرگتر، به دلایل اصلیِ جریان هوای ناکارآمد بپردازیم. هنگامی که سایر اقدامات بهینه‌سازی هوای سرد انجام شده باشند؛ آن‌گاه سرعت بیشتر فن‌های بزرگتر، می‌تواند به شما کمک کند تا مطمئن شوید هوای سرد به طور موثرتری در کل مرکزداده جریان دارد.
۴- رک‌های سرور را روبروی یکدیگر قرار دهید
معمولا، بخش پشتی سرورها، محل تولید و تجمع بیشترین هوای گرم است. بنابراین، اگر پشت یک رک را در مقابل رک دیگری قرار دهید؛ خنک‌سازی سرورها دشوار یا حداقل روشی ناکارآمد خواهد بود. در این سناریو، همیشه یک راهرو گرم‌تر از راهروی دیگر خواهد بود؛ چون هرچقدر هوای سرد به آن راهرو دمیده شود؛ توسط گرمای تولید شده در پشت رک‌های روبرو، از بین رفته و بهره‌وری کلی جریان هوا، کاهش پیدا می‌کند.
یک روش بهتر، اصطلاحا راهکار راهروی گرم/سرد (hot aisle/cold aisle) است. در این روش، اپراتورهای مراکزداده، رک‌ها را طوری چینش می‌کنند که رک‌ها در ردیف‌های روبروی یکدیگر قرار بگیرند. به این ترتیب، پشت هر ردیف رک، روبروی پشت ردیف دیگری از رک‌ها است.
با این چینش، می‌توانید بیشترین کارایی را از جریان هوای سرد بگیرید. هوای سرد به سوی راهروهای پشت رک‌های سرور دمیده و هدایت میشود و در جلوی رک‌ها، هوای سرد کمتری دمیده شده و نیازی به جریان هوای بالایی ندارد.
۵- جریان هوا را در یک محوطه هدف قرار دهید
باید مطمئن شوید در هیچ نقطهی بی‌اهمیتی از مرکزداده، هوای سرد جریان ندارد. در واقع، چرا باید به بخش بزرگی از بالای رک‌ها یا اتاق‌های ذخیره‌سازی و تعمیر تجهیزات، هوای سرد هدایت شود؟
بهتر است موانعی را در بالای رک‌ها نصب کنید تا جریان هوا به طور کامل در محیط رک‌های مرکزداده وجود داشته باشد؛ نه در بالای رک‌ها و فضاهای خالی که هیچ دستگاه و سروری نیست. اتاق‌ها و قسمت‌هایی که فاقد تجهیزات فناوری اطلاعات است؛ بسته و مسدود شوند تا هوا به هدر نرود.
به عبارت دیگر، شما باید محیطی که می‌خواهید خنک کنید را یک جعبه بسته در نظر بگیرید و طراحی و هدایت جریان هوای شما طوری باشد که فقط درون این جعبه را سرد کند و هرگز به بیرون از جعبه نرود.
نتیجه‌گیری: بیشترین استفاده را از جریان هوا ببرید
تقریبا همه مراکزداده تا حدودی به جریان هوا برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد تجهیزات فناوری اطلاعات متکی هستند. برخی از مراکز داده، این کار را بسیار کارآمدتر و موثرتر از سایر دیتاسنترها انجام می‌دهند و در نتیجه به بالاترین بهره‌وری مصرف انرژی یا کاهش هزینه‌های عملیاتی می‌رسند.
برای استفاده حداکثری از جریان هوا، اطمینان حاصل کنید مواردی که باعث می‌شوند هوای سرد هدر برود یا در نقطه‌ای باشد که اهمیت ندارد؛ از بین بردهاید و هیچ نشتی وجود ندارد. دنبال راهکارهایی باشید که هوای سرد دقیقا به سوی تجهیزات، رک‌ها و سرورهای هدف شما در یک مرکزداده هدایت شود تا بیشترین تاثیرگذاری را داشته باشد. به جای افزایش سیستم‌های سرمایشی، روی راه‌حل‌هایی مانند بالا بردن ظرفیت فن‌ها یا چینش بهتر رک‌ها و بهره‌گیری از راهروی سرد/گرم تمرکز کنید.
شما هرچقدر سیستم سرمایشی بزرگتر و قوی‌تری در مرکزداده‌تان نصب کنید؛ باز هم پس از مدتی، به علت افزایش تراکم رک‌ها و نصب تجهیزات سرور و ذخیره‌سازی بیشتر در آن‌ها، نیاز به افزایش خنک‌کننده پیدا می‌کنید. ضمن اینکه مرتبا مصرف انرژی شما صعودی و سرسام‌آور خواهد بود. تنها راهکار، یافتن روش‌هایی برای بهینه‌سازی جریان هوا با هدف دستیابی به مصرف انرژی موثر است که در این مقاله به ۵ مورد اشاره کردیم.
دیدگاه خود را بنویسید