Көйгөйдүн аныктамасы Маалымат борборлорунун инфраструктурасынын өсүшү жана IT жабдыктарын колдонуунун ылдам өсүшү электр энергиясын керектөөнүн өсүшүнө алып келди. Дата борборлорунун ажырагыс компоненттери болгон серверлер иштеп жаткан учурда электр энергиясын жылуулукка айландыргандыктан, биз жогорку температура жана салкын маалымат борборунун жайлары жана жабдуулары менен күрөшүү көйгөйүнө туш болобуз. Мектеп физикасынын негиздерин тез эстеп көрөлү: термодинамиканын фундаменталдык принциптерине ылайык энергия жоголбойт, тескерисинче өзгөрөт. Ошентип, эгерде маалымат борбору 1 МВт электр энергиясын керектесе - бул энергия квантынын баары бирдей жылуулуктун көлөмүнө айланат. Демек, электр энергиясы канчалык көп керектелсе, маалымат борборунун ичиндеги жылуулукту башкаруу ошончолук чоң кыйынчылык жаратат. Кырдаал ого бетер татаалдашып баратат, анткени IT жабдыктары ар кандай физикалык өлчөмдөргө ээ болуп, энергияны керектөө деңгээли ар кандай болушу мүмкүн. Мисалы, энергияны көп керектөөчү жабдуулар кичинекей өлчөмдө болушу мүмкүн, бул концентрацияланган жылуулукту эффективдүү муздатууда көйгөйлөрдү жаратат. Башка жагынан алганда, салыштырмалуу орточо электр керектөө ылдамдыгы менен чоңураак IT жабдыктары, анын аянты чоңураак болгондуктан, муздатуу оңой. Маалымат борборлору, адатта, ар кандай IT жабдыктарын муздатуу гана эмес, ошондой эле ар бир жабдуунун температуралык талаптары менен шартталган ар кандай ылдамдыкта жасоо кыйынчылыгын туудурган жабдуулардын өлчөмдөрүн жана керектөө деңгээлин камтыйт. Туруктуу токту муздатуу үчүн бизге олуттуу көлөмдөгү электр энергиясы керектелет, бул эксплуатациялык чыгымдарды кошот. Дата борборлорунда энергияны эффективдүү пайдалануу маселеси электр энергиясына болгон дүйнөлүк баанын өсүшү менен өзгөчө курчуп баратат. ылайык электр энергиясына дүйнөлүк баалар 2021-2022-жылдар аралыгында болуп көрбөгөндөй көтөрүлдү. COVID-19 ден соолук кризиси 2021-жылдын экинчи жарымында басылганда, энергияга суроо-талап көбөйүп, электр энергиясына болгон баа биринчи рекорддук чекке жетти. 2022-жылдын башында энергетика рыногу кайрадан курчуп, энергетикалык кризис күчөдү. Статистанын отчету Дата борборунун электр энергиясын керектөө натыйжалуулугун жогорулатууга карабастан өсүп жатат. Башка сөз менен айтканда, бир ватт өндүрүмдүүлүгү жакшырып баратат да, ресурстарга суроо-талап дагы тез өсөт, ошондуктан жалпы керектөө сөзсүз түрдө, ошондой эле чыгымдар көбөйөт. Бирок, муздатуу системаларын оптималдаштыруу аркылуу олуттуу чыгымдарды үнөмдөөгө болот. Бул мени жалпысынан эффективдүү муздатуу ыкмаларын жана өзгөчө акысыз муздатууну тереңирээк карап чыгууну каалады. Маалымат борборлорунун энергия керектөө деңгээлин баалоо, адатта, Энергияны колдонуунун натыйжалуулугу (PUE) метрикасына таянат. PUE маалымат борборунун эффективдүүлүгүн IT жабдыктары үчүн гана колдонулганга салыштырмалуу жалпы энергия керектөөнү баалоо менен өлчөйт. Бул тууралуу бир аздан кийин кененирээк сүйлөшөбүз. Азыр биз билишибиз керек болгон нерсе, төмөнкү PUE бир кыйла натыйжалуу маалымат борборун билдирет, бул эсептөө эмес кубаттуулукка болгон көз карандылыктын азайгандыгын билдирет. Өсүп жаткан инфраструктуранын жана электр энергиясын керектөөнүн өсүшүнүн шартында, PUEди эффективдүү муздатуу системалары менен оптималдаштыруу финансылык этияттуулукту жана туруктуу операцияларды камсыз кылат. Бул макалада биз муздатуунун салттуу жана инновациялык ыкмаларын изилдеп, алардын кайсынысы максималдуу эффективдүү экенин табабыз. Муздатуу ыкмаларын карап чыгуу Аба жана аба эмес Жөнөкөйлөтүлгөн классификацияда муздатуу ыкмаларын эки негизги категорияга бөлүүгө болот: абага негизделген жана абага негизделбеген ыкмалар. Тактап айтканда, абаны муздатуу кадимки ыкмаларды камтыйт, ал эми аба эмес категорияга суу, май же катуу материалдар сыяктуу заттарды колдонгон ар кандай ыкмалар кирет. Белгилей кетчү нерсе, муздатуу ыкмаларынын басымдуу көпчүлүгү, 99% түзөт, аба муздатуу кол чатырына кирет. Кондиционерлер Кондиционер системалары профессионалдуу маалымат борборлорунда абаны муздатуунун эң кеңири таралган каражаты болуп саналат. Алардын негизги принциби турак жай кондиционерлерин чагылдырат: серверлер аркылуу агып жаткан аба кондиционер аркылуу айланып, радиатор тор аркылуу муздатылып, андан кийин кайра серверлерге кайталанат. Бул циклдик процесс үзгүлтүксүз муздатуу механизмин камсыз кылат. Муздаткычтар Кондиционерлерден кийин муздаткычтар эң кеңири колдонулган экинчи муздатуу системасын түзөт. Кондиционерлерден айырмаланып, муздаткычтар сууну (же суу негизиндеги эритмени) климаттык көзөмөлдү талап кылган мейкиндиктерден жылуулукту өткөрүү үчүн колдонот. Кондиционер жөнөкөй жана жалпысынан арзаныраак болгону менен, анын жогорку энергия чыгымдары кээде бизнес үчүн тоскоолдук болушу мүмкүн. Башка жагынан алып караганда, муздатылган суу системалары энергияны үнөмдүү, бирок аларды орнотууда жана тейлөөдө көбүрөөк компоненттерди жана татаалдыктарды талап кылат. Адиабаттык камералар жана килемчелер Адиабаттык муздатуу суу куюлуп буулануучу камераларды же маттарды колдонууну камтыйт. Суу бууланганда камералар жана килемчелер ичиндеги аба менен кошо муздайт. Адиабатикалык муздатуу үчүнчү жашоого ылайыктуу вариант болсо да, ал бир аз экзотикалык деп эсептелет жана кондиционерлерге жана муздаткычтарга салыштырмалуу маалымат борборун муздатууда кеңири колдонулбайт. Суу муздатуу Суу муздатуу системаларында жылуулукту таратуу үчүн суу же суусу бар суюктуктар колдонулат. Суу түтүктөрү стратегиялык жактан сервердик бөлмөлөрдө жайгаштырылган, ар бир сервер эки түтүккө туташтырылган — бири ысык суунун агып чыгышы үчүн, экинчиси муздак суунун агып кириши үчүн. CPU, GPU жана башка жабдуулардагы радиаторлор бул суу менен камсыздоо тутумуна түздөн-түз байланышкан. Бул ыкма маалымат борборунун жабдууларын жана жайларын муздатпастан, кошумча пайдалануу үчүн жылуу суу менен камсыз кылат. Жылуулук алмаштыргычтар Бул ыкма тышкы муздак чөйрөлөрдү колдонуу менен муздатуу натыйжалуулугун жогорулатат. Көл, деңиз же муздак жер сыяктуу жакын жердеги муздак булак болгондо, IT жабдыктарынан көп көлөмдөгү жылуулукту өткөрүү үчүн ага суу түтүктөрүн киргизсе болот. Экзотика Салттуу эмес ыкмалар да бар. Алардын бири Peltier элементтерине же термоэлектрдик муздаткычтарга (ТЭК) негизделген. Бул ыкма жарым өткөргүч эффекттерине таянат жана бир тарабы ысытылган, экинчи жагы муздатылган атайын плитага электр энергиясын берүүнү камтыйт. Дагы бир авангарддык ыкма суу астындагы маалымат борборлорун жайылтуу болуп саналат. In , мисалы, маалымат борбору 2018-жылдын жазында Түндүк аралдарда 117 фут тереңдикте сууга чөгүп кеткен. Кийинки эки жыл ичинде команда маалымат борборунун серверлерин катуу тестирлөө жана мониторинг жүргүзүүнү жүргүзгөн. Океандын түбүнө мөөр басылган контейнерди жайгаштыруу дат басуу, температуранын өзгөрүшү жана кургактыкта пайда болгон физикалык бузулуулар сыяктуу маселелерди азайтуу аркылуу жалпы маалымат борборунун ишенимдүүлүгүн жогорулатаары тастыкталды. Microsoft компаниясынын Natick долбоору Акысыз муздатуу Бул ыкма өзгөчө муздатуу натыйжалуулугун жогорулатууга багытталган. Акысыз муздатуу салттуу муздатуу системаларына ишенбестен маалымат борборунун ичиндеги абаны жаңыртат. Табигый сырткы абаны кандай болсо, ошондой колдонот. Эреже катары, сырткы аба жөн гана нымдуулукту көзөмөлдөйт, андан кийин табигый термодинамикалык процесстер маалымат бөлмөлөрүнүн ичиндеги температураны жөнгө салат. Бул ыкма электр энергиясын керектөөнү кыйла азайтат (башка CRAH системаларына салыштырмалуу 75%дан 92%га чейин аз), көмүр кычкыл газынын эмиссиясын азайтат жана муздатуу системасында сууга болгон муктаждыкты жок кылат. Акысыз муздатуу - азыраак энергияны талап кылган экологиялык таза тандоолордун бири. Мындан тышкары, бул маалымат борборлору колдонгон кубаттуулуктун 40% муздатууга кеткендиктен, чыгымдарды үнөмдөөгө жардам берет. Бул система катаал шарттарда да бардык аба менен муздатылган жабдуулардын иштешин жакшыртат. Бул жерде эркин муздатуу процессинин жөнөкөй визуалдык көрүнүшү: Көрүнүп тургандай, система сырттагы абаны фильтрлер, IT жабдыктары аркылуу өткөрүп, аны сыртка чыгарып, абдан жөнөкөй жол менен иштейт. Татаалдуулуктун бул төмөндөшү, күйөрмандар гана потенциалдуу алсыздыктар менен, эркин муздатуудагы DCнин жалпы ишенимдүүлүгүн бекемдейт. Татаал жабдыктары бар системалардан айырмаланып, татаал компоненттердин жоктугу баштапкы орнотуу чыгымдарын да, үзгүлтүксүз тейлөөгө кеткен чыгымдарды да азайтат. Ошентип, каржылык артыкчылыктар курулуш стадиясында эле башталат, мында эркин муздаткычтын жөнөкөй дизайны материалдык үнөмдөөгө айланат. Тандоо азабы Конференциялардын жана жолугушуулардын жүрүшүндө мен көп учурда парадокстун тегерегинде айланган көптөгөн суроолорду алам: эгерде бекер муздатуу үнөмдөө жана жөнөкөйлүк жагынан пайдалуу болсо, анда эмне үчүн бул тармакта жалпы кабыл алынган эмес? Бул эмне үчүн анын артыкчылыктарына карабастан, чектелген сандагы компаниялар бекер муздатууну кабыл алса, башкалары кадимки ыкмаларды карманышат деген кененирээк суроону жаратат. Буга жооп басымдуу тармактын динамикасын көп кырдуу изилдөөдө жатат. Өнөр жай диктатурасы Ишенимдүүлүк негизги мааниге ээ болгон маалымат борборунун индустриясында инновациялык чечимдерди кабыл алуу көбүнчө каршылыкка туш болот. Мен муну биринчи кезекте DC индустриясынын консервативдүү мүнөзү менен байланыштырам, мында чечим кабыл алуучулар инновациялык чечимдерге караганда далилденген концепцияларга артыкчылык беришет. Акысыз муздатуу сыяктуу жаңы технологиялар экономикалык натыйжалуулукту жана натыйжалуулукту убада кылганы менен, тармактын өкүлдөрү серверлердин үзгүлтүксүз иштешин камсыз кылуу үчүн салттуу, бирок ишенимдүү ыкмаларды артык көрүшөт. Маркетинг тоскоолдуктары Бул жерде дагы бир жагдай, өнөр жайдын 80% га жакынын түзгөн коммерциялык DC провайдерлери көз карандысыз органдардын сертификаттарына таянышат. алардын ишенимдүүлүгүн сатууга. Бирок, бул акысыз муздатуу чечимдери үчүн кыйынчылык жаратат, анткени алар үчүн азырынча белгиленген сертификат жок. Бул жагдай коммерциялык провайдерлерди альтернативалуу муздатуу ыкмаларына каршы турууга алып келет, алардын ишенимдүүлүгүнүн айланасындагы белгисиздиктерге жана сертификация прецеденти жок. Uptime институту Глобалдык жылуулукка байланыштуу тынчсыздануулар Сынчылар көбүнчө глобалдык жылуулуктун эркин муздатуу мүмкүнчүлүгүнө тийгизген таасири тууралуу кооптонууну жаратышат. Бирок, аргумент он жыл ичинде болжол менен 1,5 градуска жогорулаган глобалдык жылуулуктун акырындык менен мүнөзүн таануу менен жокко чыгарылат. Бул жөнөкөй температуранын өзгөрүшү жакынкы келечекте эркин муздатуу чечимдердин туруктуулугун бузууга күмөн. "Жөн эле учурда" Аргумент Туруктуу муздатуу ыкмасын тандаган компаниялар үчүн дагы бир кеңири таралган практика бул эркин муздатуудан тышкары сактык чарасы катары резервдик кондиционердик блокторду киргизүү. Бул "болбосо эле" аргумент бекер муздатуу концепциясын жокко чыгарып, керексиз татаалдыкты киргизип, финансылык жана операциялык эффективдүүлүктү төмөндөтөт. Кичинекей кондиционер үчүн да фреон, зымдар, суюктуктар, системалар жана башкаруу элементтери сыяктуу ар кандай компоненттер менен камсыз кылуу зарылдыгы келип чыгат. Резервдик кондиционерге ээ болуу идеясын кабыл алуунун ордуна, тармак жалган үмүткө ишенбестен, эркин муздатуу системасын шарттардын кеңири спектрине ылайыкташтырууга көңүл буруусу керек. Чыныгы тобокелдиктер жана эске алуулар Акысыз муздатуу чечими жөнүндө ойлонуп жатканда, кээ бир олуттуу тобокелдиктер жана ойлор көңүл бурууну талап кылат. Негизги жагдайлардын бири - географиялык аймак, анткени Араб Эмираттары сыяктуу региондо бекер муздатуу туура эмес болушу мүмкүн. Жеткиликтүүлүк дагы эске алынуучу аспект болуп саналат. Тандалган аймак керектүү инфраструктурага ээ болушу керек жана маалымат борборун тейлөө менен алектенген адистештирилген кызматкерлер тарабынан оңой жетүүгө тийиш. Байланыш, анын ичинде оптикалык линиялардын болушу да маанилүү. Мисалы, Арктикалык Айлананын чегинен тышкары эркин муздаткыч маалымат борборун түзүү байланыш линияларынын жоктугунан жана квалификациялуу жумушчу күчүн сактоо кыйынчылыгынан улам ишке ашпай калат. Бул логистикалык ойлордон тышкары, бекер муздатуу үчүн бирден-бир чектөөлөр аймактын максималдуу температурасына (38-40 градуска жакын) жана абанын сапатына тиешелүү. Ашыкча булганган аймактар, мисалы, унаа жолдоруна жакын жерлер же айыл чарба иш-аракеттери күчтүү болушу мүмкүн. Ачык тыюу жок болсо да, мындай жерлерде чыпкаларды тез-тез алмаштыруу керек болот. Ички абаны айландыруучу кадимки кондиционерленген маалымат борборлорунан айырмаланып, эркин муздатуу борборлору сырткы абаны тартып алып, фильтрлердин кылдаттык менен тейлөөсүн талап кылат. Башка жайгашуу параметрлери салттуу маалымат борборлоруна тиешелүү болгондорго дал келет. Пионерлер жана келечектеги тенденциялар Өнөр жайдын консервативдүү мүнөзүнө карабастан, кээ бир келечекти ойлогон корпоративдик компаниялар альтернативалардын көрүнүктүү пайдасына баа беришет. Сандык талдоо аркылуу бекер муздатуу үнөмдүүлүгүн эсептөө, алар сунуш кылган мүмкүн болгон чыгымдарды үнөмдөөнү түшүнүшөт. Бир нече көрүнүктүү компаниялар, мисалы, Facebook (азыркы Meta), Google, Amazon, Yandex жана Wildberries, бекер муздатуу технологиясын кабыл алууда пионер болуп саналат. Алардын эң алдыңкы статусу тобокелдиктерди баалоого жана бул технологияга мүнөздүү каржылык артыкчылыктарды таанууга даярдыгынан келип чыгат. Бул компаниялар үчүн тандоо айкын болгон - же кадимки схемаларга барып, көбүрөөк чыгымдарды талап кылыңыз же маалымат борборун муздатууда пионер болуунун тобокелдиктерин жана пайдаларын алыңыз. Өнөр жайдын өнүгүп жаткан пейзажы корпоративдик гипер-шкалалоочулардын арасында акысыз муздатуу чечимдерин ишке ашырууга карай өсүп бараткан тенденцияны көрсөтүп турат. Көбүрөөк компаниялар бул технологиянын экономикалык натыйжалуулугун жана операциялык артыкчылыктарын тааныгандыктан, келечекте корпоративдик муздатуу маалымат борборлорунун саны көбөйүшү күтүлүүдө. Эгер сиз акысыз муздатуу физикасы жөнүндө көбүрөөк билгиңиз келсе, менин жаңы макаламдагы теманы изилдеңиз .
