În ultimii ani de zile, cererea pentru capacitatea centrelor de date a fost aproape nelimitată, iar fenomenul pare că nu va lua sfârșit prea curând. Adoptarea continuă a serviciilor cloud de către companii, popularitatea tot mai mare de care se bucură dispozitivele și analizele bazate pe Internet of Things (IoT), dar și investițiile în tehnologia 5G – toate contribuie la o creștere suplimentară a cererii pentru centrele de date și pentru stocarea datelor, susțin experții Infiniti Research Limited. Mai precis, Infiniti estimează că piața centrelor de date va atinge o rată de creștere anuală compusă (CAGR) de peste 17% în perioada 2019 – 2023. Și cercetătorii de la Technavio au ajuns la un rezultat asemănător în ce privește valoarea CAGR, anticipând că piața va crește cu peste 284 de miliarde de dolari, în același orizont de timp.
Din dorința de a construi mai rapid centre de date și de a ține pasul cu cererea, dar fără a face rabat de la optimizarea costurilor, întreaga industrie tinde să lase în urmă ceea ce obișnuia să fie un standard al centrelor de date de dimensiuni mari – podelele tehnice. Cu toate că eliminarea podelelor tehnice simplifică procesul de construcție al unui centru de date, noua abordare aduce cu sine o serie de provocări în ce privește răcirea. Podelele tehnice deserveau un rol practic legat de răcire, întrucât formau un spațiu uniform, ce permitea menținerea unei presiuni constante a aerului. În lipsa acestui spațiu bine-definit, devine tot mai dificil să măsurăm presiunea diferențială, un indicator important pentru a stabili unde și când este nevoie de o capacitate suplimentară de răcire.
Tranziția către un centru de date fără podea tehnică îndeplinește ambele obiective:
Costul: Podelele tehnice presupun un efort de proiectare mai complex, dar și costuri mai mari pentru materiale și instalarea centrelor de date. În plus, și simpla curățenie sub o podea tehnică e dificil de realizat, dacă evităm să punem în mișcare particulele și praful care ar putea deteriora echipamentul IT. La fel de probabil este și ca o podea tehnică să fie instalată astfel încât să acopere maximul de spațiu disponibil în cadrul centrului de date, chiar dacă acesta nu va fi utilizat prea curând. Astfel, crește nu doar investiția inițială, ci și costul pentru răcirea spațiului nefolosit.
Viteza de instalare: Tehnologia mai complexă necesară ridicării podelelor implică și un timp mai îndelungat de instalare, în comparație cu o podea joasă. Este nevoie de structuri de fixare multiple, astfel încât toată greutatea existentă la un moment dat să poată fi distribuită în mod uniform, aspect de multe ori dificil de anticipat. Pentru furnizorii de colocare, timpul suplimentar investit în construcția centrelor de date înseamnă o pierdere a unui venit potențial și o recuperare mai lentă a investiției.
Răcirea centrelor de date: abordarea convențională
Prima provocare legată de răcirea unui spațiu cu podea tehnică este aceea de a menține o presiune pozitivă sub podea. Spațiul de sub podeaua tehnică este în cea mai mare parte uniform – ni-l putem imagina, dacă vreți, ca un balon de mari dimensiuni, care poate fi umflat atât cât este necesar, pentru a menține presiunea de care avem nevoie pentru răcirea centrului de date.
Următoarea provocare este aceea de a asigura că fiecare rack beneficiază de fluxul de aer și de răcirea corespunzătoare, obținute prin specificațiile de perforare a pardoselii. Cu cât mai mult aer este necesar la nivelul rack-ului, cu atât se vor face mai multe perforații sau se va opta pentru unele de dimensiuni mai mari. Presiunea diferențială la nivelul pardoselii devine astfel un element cuantificabil, folosit pentru a influența viteza de ventilație a unității de răcire. Pentru că spațiul este în cea mai mare parte uniform, este relativ ușor să măsurăm cu precizie presiunea statică a aerului. În acest caz, există o relație uniformă între capacitatea de răcire și fluxul de aer. Pe măsură ce serverele se încălzesc, viteza de ventilație crește, ceea ce schimbă echilibrul presiunii aerului din spațiul centrului de date, astfel că un volum mai mare de aer este degajat de sub podea, prin pardoseală. Dacă aerul care intră în spațiul centrului de date devine prea cald, sistemul de răcire va deschide, pur și simplu, o valvă de apă și / sau va adăuga o sarcină suplimentară compresorului, pentru a crește capacitatea de răcire. În orice caz, viteza de ventilație a sistemului de climatizare trebuie să crească, menținând presiunea pozitivă de sub podea, pentru a distribui volumul suplimentar de aer rece uniform, la nivelul tuturor gurilor de aerisire și să atingă obiectivele stabilite în acordul privind nivelul serviciilor (SLA). Această metodă de control este o abordare standard în privința aplicațiilor pentru podele tehnice.
Ce se întâmplă în cazul centrelor de date fără podea tehnică?
Eliminarea podelelor tehnice schimbă în mod dramatic ecuația presiunii. A măsura presiunea într-un spațiu bine-delimitat, uniform, aflat sub podea este un aspect destul de simplu și funcționează atât pentru spațiile ocupate parțial sau total, pentru că fluxul total de aer este controlat prin pardoseală. Prin trecerea la un spațiu fără podea tehnică, acel perimetru uniform, similar unui balon, care simplifica menținerea presiunii, a dispărut acum cu desăvârșire. Controlul fluxului de aer care ajunge la rack prin grilele de aerisire din podea nu mai este nici el posibil, pentru că o astfel de pardoseală nu se mai folosește într-un astfel de mediu.
Prin urmare, acel spațiu este înlocuit de întreg centrul de date, echipat cu servere, rack-uri, console, coloane și alte elemente structurale care pot perturba fluxul de aer. Trebuie să luăm în calcul un model complet diferit al fluxului de aer, în special atunci când densitatea rack-urilor crește, iar gestionarea sistemelor hot aisle este necesară. Astfel, soluția standard despre care vorbeam mai sus nu mai este valabilă. În absența unei podele tehnice pe care să o putem folosi pentru a menține o presiune statică pozitivă în combinație cu sistemul de ventilație din pardoseală, este nevoie de o nouă abordare. Într-un astfel de mediu, inclusiv monitorizarea și controlul presiunii statice devin o provocare, pentru că spațiul pe care încercăm să-l măsurăm devine semnificativ mai mare. În loc ca aerul să circule prin “coloana” de sub podea, până la gura de aerisire din dreptul unui rack, aerul trebuie să fie direcționat prin intermediul unui cold aisle, până în fața tuturor rack-urilor.
Opțiunea A: Abordarea prin temperatură
O metodă alternativă pentru a asigura un flux de aer optim fiecărui rack este aceea de a măsura temperatura din partea de sus și de jos a sistemului cold aisle. În general, se setează un punct de control al temperaturii de aproximativ 2 grade F peste temperatura fluxului de aer care iese din unitatea de răcire. Așa veți putea stabili dacă există un flux de aer care să ajungă la fiecare rack, fără ca aerul cald să ajungă înapoi, în fața rack-ului. Abordarea ia în calcul o seamă de factori de risc – precum culoarele blocate și oferă suportul necesar pentru monitorizare, astfel încât să puteți atinge temperatura optimă și obiectivele SLA. În esență, veți controla fluxul de aer până când acesta atinge o temperatură care poate fi asociată cu acordul privind nivelul serviciilor vs. presiune, ceea ce indică existența unei presiuni pozitiv între sistemele cold și hot aisle.
Opțiunea B: Abordarea Delta T
O îmbunătățire suplimentară a metodei de control a temperaturii cu senzori la distanță pentru rack-uri este asocierea acesteia cu un control Delta T, la nivelul unității de răcire. Delta T este diferența în temperatură dintre aerul care revine la unitatea de răcire și fluxul de aer care iese din unitatea de răcire și se îndreaptă spre rack. Prin această strategie, fluxul de aer al unității de răcire este controlat pentru a funcționa la sistemul Delta T. Astfel, dacă temperatura aerului recirculat este prea mare, sistemul de control va crește viteza de ventilație, iar dacă temperatura aerului recirculat este prea scăzută, sistemul de control va reduce viteza de ventilație.
Concentrându-ne pe temperatura aerului de la extremitățile sistemului cold aisle, putem asigura mai ușor un flux de aer adecvat fiecărui rack. Folosind temperatura ca mijloc de control al fluxului de aer, Delta T poate fi ajustat cu ajutorul unui senzor la distanță și alertează, în același timp, utilizatorul final, atunci când unitatea a deviat de la valorile stabilite inițial. Dacă asociem procesul Delta T cu măsurarea temperaturii aerului la nivelul rack-ului, nu doar că vom putea obține un nivel optim de funcționare și o eficiență maximă, dar putem fi și siguri că parametrii SLA sunt respectați.
Folosirea abordării Delta T pentru răcirea centrelor de date fără podea tehnică prezintă o serie de beneficii, în comparație cu accentul pus pe presiunea aerului. Folosirea presiunii aerului în combinație cu abordarea Delta T înseamnă un pas în plus față de utilizarea exclusivă a Delta T și are o serie de avantaje suplimentare. Controlul presiunii aerului poate fi folosit în continuare pentru a permite unităților de răcire să asigure un anume prag minim al fluxului de aer și, în același timp, viteza de ventilație să fie influențată și de temperatură.
Altfel spus, Delta T este o abordare simplă și mai puțin costisitoare. Senzorii de temperatură, spre deosebire de cei de presiune, sunt niște dispozitive simple și relativ accesibile, care nu presupun, practic, niciun efort de configurare. Abordarea Delta T este o opțiune de luat în calcul pentru menținerea temperaturii optime în centrul de date, reușind să reducă timpul și costul suplimentar pe care l-ar presupune instalarea unei podele tehnice. Astfel, veți putea construi mai rapid centre de date și să obțineți o amortizare mai rapidă a investiției. În același timp, abordarea oferă un control mai precis al parametrilor de mediu, astfel încât să puteți întruni în mod constant valorile SLA ale clienților.
În pas cu cererea de colocare
În calitate de furnizor de colocare, știți că cererea pentru capacitatea centrelor de date nu va scădea în viitorul apropiat, iar acest lucru este deopotrivă o mare oportunitate și o mare provocare. Este important să puteți construi noi capacități – rapid și eficient din punct de vedere al costurilor. Centrele de date fără podea tehnică aduc beneficii importante din ambele puncte de vedere, dar este nevoie de o nouă perspectivă asupra strategiilor de climatizare. Delta T este o astfel de abordare care oferă o soluție de răcire eficientă și mai puțin costisitoare în comparație cu monitorizarea presiunii statice a aerului, mai ales atunci când este optimizată pentru a asigura un nivel optim de răcire la nivelul rack-ului sau chiar a serverului. Pentru a afla mai multe despre strategiile optimizate de control al temperaturii și sistemul Liebert® iCOM™, puteți accesa: https://www.vertiv.com/en-us/products-catalog/thermal-management/thermal-control-and-monitoring/#/.
Pentru mai multe detalii despre modul în care Vertiv poate veni în sprijinul deținătorilor și operatorilor de centre de date, vă invităm să ne scrieți la emea.ro.hello@vertiv.com.
Informații despre întregul portofoliu de produse Vertiv sunt disponibile pe www.Vertiv.com.
Autor: George Topalov, Senior Sales Manager, Vertiv România