Optimisation ya efficacité ya Centre ya ba données: Plongée profonde na ba techniques ya freecooling

Na article oyo eleki , tolobelaki bopanzani ya mbangu ya infrastructure ya centre ya ba données mpe bomati ya consommation ya courant oyo esali mpo na ba équipes ya DC.

Atako mayele ya bonkɔkɔ ya malili, bakisa mpe ba climatiseurs mpe ba chillers ekómisaka malamu bisika mpe ba serveurs ya centre de données, ntalo na yango ezali kaka inconvénient monene. Refroidissement ya ofele na bokeseni na ba méthodes traditionnelles esengaka ba investissements ya minene te kasi epesaka niveau moko ya efficacité mpe ya fidélité. Na lisolo oyo, nakosala botali ya mozindo ya tekiniki ya bopesi malili ya ofele, kolakisa matomba na yango, bandelo na yango, mpe masengami mpo na kosalela yango malamu.

Physique ya Refroidissement Gratuit

Mpo na kososola fiziki oyo ezali nsima ya malili ya ofele, ekosɛnga tótalela lisusu formule ya nguya ya molunge:

Q = mcΔT oyo ezali na kati

Awa, ‘Q’ ezali komonisa motango ya molunge oyo ezwami to ebungi, ‘m’ ezali komonisa masse ya échantillon (na cas na biso, masse ya mopepe na centre ya ba données), ‘c’ elakisi capacité spécifique ya chaleur ya mopepe, . mpe ΔT elakisi bokeseni ya molunge.

Na centre ya ba données, source ya chaleur ya liboso ezali CPU. Na momesano, ezali na ba CPU 2 kino 4, moko na moko esalaka na pene na 200 watts. Ndenge tolobelaki yango liboso, énergie électrique nionso oyo ba CPU esalela ebongwanaka na chaleur. Yango wana, na ndakisa, na ba CPU 2, tobimisaka molunge ya 400 watts oyo esengeli kosilisa yango. Sikawa mokano na biso ezali ya koyeba motango ya mopepe oyo esengeli mpo na yango.

Paramètre ΔT, to différentiel ya température, elakisi que soki température ya mopepe ya libanda ezali se, masse ya mopepe moke esengeli pona ko refroidir ba CPU. Na ndakisa, soki molunge ya mopɛpɛ oyo ekɔtaka ezali 0°C mpe molunge ya kobima ezali 35°C, ΔT ekozala kaka 35, yango emonisi ete mopɛpɛ esɛngaka mwa moke. Kasi, na eleko ya molunge, malili ekómaka mpasi mingi mpo molunge ya esika oyo ezali likoló ezali komata. Soki molunge ya libándá ezali mingi, ekosɛnga mopɛpɛ mingi mpo na kosala ete ba serveurs ekóma malili.

Limite ya température ya ba composants ya serveur na réseau

Atako refroidissement ya ofele ekoki kozala malamu mpo na ba climats ya moyenne mpe ya malili, ezali kaka na ba limitations mpo na ba contraintes ya température na ba composants ya serveur. Ba composants critiques na ba équipements informatiques na réseau, lokola ba processeurs, RAM, HDDs, SSDs, na ba lecteurs NVMe, ezali na ba exigences ya température ya fonctionnement:

• Ba processeurs: max 89°C
• RAM: max 75°C
• Ba HDD: max 50°C
• Ba SSD na ba lecteurs NVMe: max 47-48°C

Ba limitations oyo ezali directement impact na appropriation ya température ya mopepe ya libanda pona refroidissement. Refroidissement ya ofele ekozala viable te na ba régions oyo températures ya libanda eleki ba seuils wana to kutu ekoma pene na yango, lokola ekoki kobebisa système mpo na surchauffe. Bandelo ya etuka

Ndenge tosili kolimbola yango, molunge ya libanda esengeli ntango nyonso kotikala na nse koleka molunge ya monene ya mosala ya bisaleli ya IT mpo ete malili ya ofele ezala malamu. Yango esengi kotala malamu ndenge ya climat ya esika ya DC. Ba organisations esengeli ko analyser ba pronostics ya météo ya mikolo milayi pona ko assurer que températures eleka te ba seuils oyo esengeli, ata na mikolo to ba heures spécifiques. En plus, soki totali bomoi molai ya ba centres de données (typiquement 10-15 ans), esengeli pe ko factorer ba effets ya réchauffement climatique na ba décisions ya esika.

Esengeli ya Architecture ya Node ya Serveur

Na contexte ya physique, kozua refroidissement efficace na ba serveurs etali ko assurer flux ample ya mopepe na système. Architecture ya serveur e jouaka rôle ya munene na processus oyo.

Contrairement, ba serveurs oyo ezangi ba fonctionnalités ya conception oyo ebongi, lokola ba perforations to ba ouvertures, ekoki kopekisa mopepe koleka, oyo ekoki ko bebisa efficacité mobimba ya mécanisme ya refroidissement libre.

Contrôle ya Humidité

Niveau ya humidité ezali considération mosusu ya critique soki etali refroidissement libre. Lokola tozangi contrôle ya ba conditions ya humidité extérieure ba enquêtes pertinentes mibale ebimi : ya liboso, ko aborder ba niveaux ya humidité oyo ezali pene to koleka 100% na kati ya centre de données (DC); ya mibale, kotalela ba scénarios ya humidité ya mopepe ya nse mingi, lokola na mokolo ya février ya malili makasi na température ya libanda ya -30°C mpe humidité relative oyo ebandi na 2% kino 5%. To examiner systématiquement ba situations wana.

Na ba conditions ya humidité elevée, ezali na soucis commun na oyo etali occurrence potentielle ya condensation pe ba effets négatifs na yango na fonctionnement ya équipement. Contrairement na soucis oyo, na kati ya ba zones ya refroidissement ya DC, esika processus ya refroidissement esalemaka, condensation epekisami. Yango euti na etinda oyo elobi ete condensation esalemaka ntango mopɛpɛ ya molunge mpe ya mai ekɔti na bisika oyo malili ezali mingi. Kasi, na kati ya système ya refroidissement libre ya DC, élément moko te ezali malili koleka mopepe oyo ezali zingazinga. Na yango, condensation ezali na bozali kopekisa, kolongolaka mposa ya ba mesures proactives.

Na bokeseni, ntango bazali kosala na humidité moke, bobangi ebalukaka epai ya kobimisa kura ya statique, mpe ezali likama mpo na bosikisiki ya bisaleli. Likambo oyo ezali na boyokani te na condensation kasi esengaka résolution distinctive. Mitigation esangisi ba procédures ya grounding mpe application ya revêtement spécialisé ya sol. Ba mesures oyo ezali na boyokani na ba méthodes établies pona kobatela ba équipements internes contre courant statique. Na kotiaka mabele na biloko ya botongi, ba racks, mpe bisaleli ya IT, charge statique epanzani sans danger na mabele, kobatela intégrité ya équipement.

Na climat naturel, ba instances ya humidité ya likolo mingi to ya moke ezalaka mingi te. Ba exceptions ya notable ezali ba événements rare lokola nkake oyo ezuaka 100% ya humidité na juillet to gel makasi oyo esalaka humidité ya nse mingi. Kasi, na tango mingi, niveau ya humidité etikalaka malamu na kati ya ba intervalles oyo endimami oyo esalaka ata mabe moko te na bisaleli, ata soki ba interventions actives ezali te.

Boike ya Mopepe mpe Vitesse

Ndenge tosi tolobeli yango, mpo na ko faciliter refroidissement efficace tozali na besoin ya volume substantiel ya mopepe ya libanda. Na tango moko, bosenga oyo emonani lokola ezali contre-intuitif ebimi – kobatela mopepe ya nse na kati ya ndako. Paradoxe oyo emonani ete euti na mikakatano oyo mopɛpɛ ya mbangu mingi oyo ezali kotambola na kati ezali kobimisa.

Mpo na kosala ete mopɛpɛ ezala pɛtɛɛ, kanisá ete vitesse makasi ya mopɛpɛ ezali lokola mai ya makasi oyo euti na tube, oyo ezali kobimisa ba tourbillons mpe turbulence zingazinga ya bisaleli ya IT. Turbulence oyo ekoki komema na ba mouvements irreguliers ya mopepe mpe na surchauffage localisé. Mpo na kosilisa likambo oyo, tozali na mokano ya stratégique ya vitesse ya mopepe ya nse na mobimba ya 1-2 mètres par seconde na espace mobimba.

Kobatela mbangu wana ya mopɛpɛ oyo etambwisami epesaka biso nzela ya kosilisa mobulungano. Vitesse ya likolo ekozala na likama ya ba irregularités na mouvement ya mopepe. Na kokangama na 1-2 mètres par seconde portée, tozali kolendisa mopepe ya malamu, ya ndenge moko, koboya surchauffage localisé. Equilibre oyo ya délicat e assure refroidissement optimal ya équipement informatique en coutre ba pièges oyo ezo sangana na ba courants ya mopepe ya vitesse makasi.

Ndenge ekoki komonana, approche ya refroidissement libre ebalukaka zinga zinga ya usage efficace ya mopepe ya libanda tout en prioritiser vitesse ya mopepe ya kati ya moke contrôlé. Stratégie oyo ya délibéré esalisaka mpo na kobatela mopepe ya laminaire mpe uniforme, ko assurer efficacité ya refroidissement ya équipement informatique.

Concept ya kotonga

Na paradigme ya refroidissement libre, ba conduites ya mopepe ya bonkoko esalelamaka te na kati ya structure ya ndako. Na bokeseni na ba setups ya momesano oyo ezali na ba conduites ya mopepe oyo epesameli na bifelo, na plafond, to na bisika ya sikisiki, ba centres ya traitement ya ba données ezuaka ndenge ya momesano te. Ndako yango moko ekanisami lokola nzela ya mopɛpɛ, mpe yango esalaka ete biloko ya bonkɔkɔ ya climatiseur ezala ya kala. Bonene ya ba conduites wana ya mopepe ebongoli yango na biloko ya ntina mingi ya bashambre mpe ya mabele.

Processus ya débit ya mopepe ebandi tango mopepe ya libanda ekoti na ndako, elekaka na lolenge mibale ya ba filtres – ba filtres grossiers na ba filtres ya mike. Soki mopɛpɛ esili kosala mosala ya kopɛtola yango, ba ventilateurs ememaka yango na ba volumes minene ya bandako, oyo ekokani na bosanda ya etaze minei. Volume oyo ya monene esalaka na tina na yango moko : ko décélérer débit ya mopepe, ko réduire vitesse na yango na intervalle oyo esengeli ya 1-2 mètres par seconde. Na nsima, mopɛpɛ ekiti na shambre ya bamasini.

Nsima ya koleka na shambre ya bamasini, mopepe ekobi mobembo na yango na ba racks ya IT, kokende liboso na nzela ya molunge. Uta kuna, ekɔtaka na esika oyo ekɔtisaka mopɛpɛ ya mɔtɔ liboso bábengana yango na libándá na nzela ya baventilateur oyo ebimisaka mopɛpɛ. Nzela oyo ya mopepe oyo ebongisami malamu esalaka ete mopɛpɛ ezala malamu ntango ezali kobatela vitesse ya mopɛpɛ oyo etambwisami.

Vitesse ya mopepe mpe Volume

Pona design na nko ya kosalela ba volumes ya bandako ya minene ezali na tina mibale. Ya liboso mpe ya ntina mingi, epesaka nzela na kokitisa mokemoke mbangu ya mopepe, kosala ete mopepe ekokisaka mbangu oyo elingi ya 1-2 mètres na seconde. Vitesse oyo ya mopepe oyo ekambami ezali na ntina mingi mpo na kopekisa turbulence mpe kobatela écoulement laminaire, mingi mingi na ntina lokola mopepe ezali kokende liboso na nzela ya bisaleli ya IT oyo ezali sensibles. Ya mibale, volume ya monene eyambaka volume ya mopepe oyo esengeli mpo na kosilisa molunge oyo esalemi malamu. Interaction synchronisée ya vitesse aérienne na volume e contribuaka na succès global ya système.

Pression Différentielle lokola Mokumbi ya Gestion Seul

Na setup ya refroidissement ya ofele, tozali na contrôle te ya température ya mopepe ya libanda, ememaka na ba variations ya température ya mopepe oyo ekoti na Centre de Données (DC). Atako bongo, kokanisa mopɛpɛ oyo esengeli mpo na kosala ete bisaleli ezala malili ezali na ntina mingi. Mpo na kosilisa likambo yango, tozali kotya motema na lolenge ya pression différentielle.

Na kati ya rack moko na moko ya IT, ba serveurs oyo ezali na ba ventilateurs internes esalaka na vitesse différente, collectivement e créer pression différentielle entre liboso na sima ya rack. Lokola ezali na ebele ya ba serveurs, oyo mokomoko na yango esalaka ete mopɛpɛ ekende mobimba, bokeseni wana ya pression ekómaka mokemoke kati na banzela ya malili mpe ya molunge. Na kosalelaka ba capteurs ya pression na ba couloirs nionso mibale mpe libanda ya ndako ya DC, tokoki ko mesurer pression différentielle oyo.

Calcul yango esangisi kolongola ba données ya capteur ya pression na nzela ya molunge na pression atmosphérique mpe kolongola ba données ya capteur ya pression na nzela ya malili na pression atmosphérique. Na bongo lokola na ndakisa oyo ezali awa na nse:

Ndakisa ya Mokili ya Solo

Na nsima, motuya oyo euti na yango etambwisaka biso mpo na koyeba mopɛpɛ oyo esengeli na DC mpe kobimisa mopɛpɛ oyo esengeli mpo na ko compenser fonctionnement ya ba ventilateurs ya serveur. Na maloba ya pete, to mesurer ba besoins na biso ya débit ya mopepe na kotalaka ba différentiels ya pression, ko permettre biso to gérer processus ya refroidissement na kati ya DC na ndenge ya malamu.

Chambre ya Chauffage na Mélange

Ba systèmes ya chauffage traditionnel mingi mingi esalemaka te na ba Centres de Données oyo ezali na refroidissement ya ofele. Kosalela mayi etalelami lokola kozanga mayele mpo na ntalo mpe makama oyo ekoki kobima na bisaleli. Yango epesaka mokakatano na tango ya malili makasi, ekomaka na -20–30 degrés libanda. Atako bisaleli yango esimbaka yango malamu, ba ingénieurs balukaka lolenge ya kosala na malɛmbɛ. Solution oyo eleki élégant mpe logique awa ezali kosalela lisusu mopepe ya molunge oyo esalemi na ba équipements informatiques. Ko diriger mopepe ya molunge oyo ewutaka na ba serveurs na chambre ya mélange, mpe kozongisa eteni na yango na courant principal ya mopepe, système ebatelaka ba locaux chaud na hiver mpe epesaka nzela ya kobomba ba frais ya chauffage.

Bopete mpe Bondimi

Thèse moko ya ntina na théorie ya fidélité elobi que simplicité ebotaka fidélité. Yango esimbaka mpo na système ya refroidissement ya ofele oyo etelemi lokola concept remarquablement simple. Système yango esalaka lokola barricade, ekɔtisaka mopɛpɛ oyo eutaka na libándá na nzela ya ba filtres, elekisaka yango na bisaleli ya IT, mpe na nsima ebenganaka yango kaka.

Kozanga ya ba systèmes complexes ematisaka fidélité, kaka ba ventilateurs nde ezo poser vulnérabilité na temps ya molunge. Approche ya refroidissement libre ezali exemple ya simplification radicale ya système, améliorant beaucoup fidélité na ko réduire nombre ya ba éléments.

Ba Fans ya DC vs Ba Fans ya Serveur

Autorité hiérarchique ya ba ventilateurs ezali question fondamentale mosusu na dynamique ya flux ya mopepe na kati ya ba DC. Ndenge tolobeli yango, ezali na ba fans ya minene na niveau ya DC mpe oyo na niveau ya serveur. Motuna ezali boye: ba ventilateurs ya centre de données epesaka kaka mopepe, kotikaka ba ventilateurs ya serveur e consommer mingi ndenge esengeli? To demande ewutaka na ba ventilateurs ya serveur, e obliger ba ventilateurs ya DC ba réaliser ba exigences na bango?

Mecanisme ezali boye : ba ventilateurs ya serveur ezali na rôle dominant na processus oyo, ko déterminer flux ya mopepe oyo esengeli. Na nsima, ba ventilateurs ya DC eyanolaka na kopesaka volume ya mopepe oyo esengeli. Ekoma komonana que soki demande cumulative ya ba serveurs nionso eleki capacité ya fourniture ya ventilateur DC, ekoki komema na surchauffage potentiel.

Donc réponse ezali que ba fans ya serveur baza na primature na dynamique oyo. Ba orchestrer flux ya mopepe, ko préciser quantité ya mopepe oyo esengeli.

Efficacité na Calcul ya PUE

Pona kotala bokasi ya projet ya DC calcul ya Efficacité ya usage ya puissance (PUE) esalelamaka na bonkoko. Formule ya PUE ezali rapport ya Puissance Total ya Installation na Puissance ya Equipement IT:

PUE = Puissance Total ya Installation / Puissance ya Equipement IT

Na lolenge ya malamu, ekokani na 1, oyo elakisi ete nguya nyonso ekendeke na bisaleli ya IT kozanga ete ebebisama ata moke. Kasi, kokokisa scénario oyo ya kokoka esalemaka mingi te na ba projets ya mokili ya solo.

Likambo mosusu ebimi tango tomekaka kosala méthodologie ya polele pona kosala calcul ya Efficacité ya Usage ya Puissance (PUE). Na yango, na ndakisa, na système na biso, tozali na métrique oyo ezali kolakisa consommation instantane ya puissance na watts, oyo epesaka nzela ya kosala calcul ya PUE na temps réel.

Lisusu, tokoki kozwa mwayene ya PUE na eleko ya mbula, oyo epesaka botali ya mobimba mingi na kotalaka mbongwana ya bileko ya bileko. Yango ezali na ntina mingi soki totali bokeseni ya bosaleli ya nguya kati ya bileko; na ndakisa, bokeseni oyo ezali na masɛngami ya malili kati na basanza ya eleko ya molunge mpe ya malili. Yango elingi koloba ete soki tolingi kozala na botalisi ya kozala na bondimi mingi, esengeli totia na esika ya liboso mwayene ya mbula na mbula oyo ekopesa botali ya bokatikati mpe ya mobimba.

Ezali pe na tina ya koluka PUE kaka na oyo etali énergie te kasi pe ba unité monétaire, na yango kokotisa ba fluctuations saisonnières ya ba prix ya courant. Kotalela PUE na ndenge ya mosolo epesaka makanisi ya mobimba mingi na oyo etali efficacité opérationnelle.

D’ailleurs, approche oyo e dévoiler ba possibilités ya kozua valeur ya PUE ya moins de 1 soki emesami na dollars. Ekómaka likoki, na ndakisa, ntango tozali kosalela molunge ya bosɔtɔ mpo na kopelisa mai mpe kotɛka yango lisusu na bingumba oyo ezali pene wana. Bandakisa ya koyebana, lokola centre ya ba données ya Google na USA mpe installation ya Yandex na Finlande, ezali kolakisa viability ya ba pratiques ya boye, mingi mingi na ba régions oyo ezali na ba coûts ya énergie ya likolo.

Efficacité vs. Bondimi

Mitungisi mpo na kokitisa ntalo mpe komatisaka bokasi mbala mingi ebimaka mituna na ntina ya bopusi mabe oyo ekoki kozala na bondimi. Kasi, nalingi koloba makasi ete na refroidissement ya ofele koluka efficacité ezo compromettre fidélité te. Na esika na yango, ba effets secondaires technologiques na yango ekoki kutu ko améliorer efficacité. Na ndakisa, lokola tosilaki kolobela yango, kozongisa molunge oyo eleki na ba pompe ya molunge mpo na kozwa matomba mosusu, na ndakisa kobimisa mai ya mɔtɔ mpo na bingumba oyo ezali pene, ekómaka momeseno oyo ezali na litomba na makambo ya mbongo kozanga ete tóboma bondimi.

Avenir ya Refroidissement Gratuit

Malgré ba avantages nionso oyo refroidissement gratuit epesaka, industrie ya centre de données ezali kaka dirigée na approche conservatrice mpe esengaka fidélité prouvée, na tendance ya ko résister ba solutions innovantes. Kozala na confiance na ba certifications oyo ewutaka na ba organismes lokola ba... Institut ya ngonga ya mosala mpo ete marketing ezali epekiseli mosusu mpo na ba solutions ya refroidissement ya ofele, kozanga certification établie, ememaka ba fournisseurs commerciales na kotala yango na tembe.

Kasi, ezali na tendance moko kati na ba hyper-échelle ya ba entreprises ya ko adopter refroidissement gratuit lokola solution principale pona ba DC na bango. Lokola motango ya bakompanyi ezali se kobakisama oyo ezali kondima ete tekiniki oyo ezali na ntalo moke mpe matomba ya mosala, tozali kozela ete ba centres ya ba données ya refroidissement oyo ezali na ba entreprises te ekobima na mibu 10-20 oyo ekoya.