Optimizing Data Center Bokgoni: A Tebileng Dive ka Freecooling Thekeniki ya

In the previous article , re ile ra ahlaahla katoloso e potlakileng ya mananeokgoparara a setsi sa data le koketšego ya tšhomišo ya mohlagase yeo e feleleditšego ka.. Bjalo ka ge di-server di fetolela mohlagase go phišo nakong ya go šoma, go laola dithemperetšha tše di phagamego le go fodiša bobedi dinolofatši tša setsi sa data le didirišwa e ba bothata bja palo 1 bakeng sa dihlopha tsa DC.

Le ge mekgwa ya setšo ya go fodiša, go akaretša le di-air conditioner le di- chiller di fodiša ka mo go atlegilego meago ya setsi sa data le di-server, go bitša ga tšona e sa dutše e le go se loke mo gogolo. Go fodiša mahala go fapana le mekgwa ya setšo ga go nyake dipeeletšo tše kgolo eupša go fa maemo a go swana a bokgoni le go botega. Sehlogong se, ke tla dira kakaretšo ye e tletšego ya theknolotši ya go fodiša ya mahala, ke gatelela mehola ya yona, mellwane le dinyakwa tša phethagatšo ye e atlegilego.

Fisiki ya go Fodiša ka Mahala

Go kwešiša fisiks ka morago ga go fodiša mahala, re tla swanelwa ke go etela gape formula ya maatla a phišo:

Q = mcΔT ya go swana le yona

Mo, 'Q' e emela palo ya phišo ye e hweditšwego goba ye e lahlegilego, 'm' e emela boima bja sampole (tabeng ya rena, boima bja moya ka senthara ya data), 'c' e laetša bokgoni bjo bo itšego bja phišo bja moya, . le ΔT e bontšha phapano ya themperetšha.

Ka setsi sa data, mohloli oa mantlha oa mocheso ke CPU. Ka tlwaelo, go na le di-CPU tše 2 go ya go tše 4, e nngwe le e nngwe e šoma ka di-watt tše ka bago tše 200. Bjalo ka ge go boletšwe pejana, matla ka moka a mohlagase ao a dirišwago ke di-CPU a fetošetšwa go phišo. Ka fao, ka di-CPU tše 2, ka mohlala, re tšweletša di-watt tše 400 tša phišo tšeo di swanetšego go phatlalatšwa. Bjale morero wa rena ke go bona tekanyo ya moya wo o nyakegago bakeng sa morero wo.

Paramethara ΔT, goba phapano ya themperetšha, e bontšha gore ge themperetšha ya moya wa ka ntle e le fase, ke moo go nyakegago boima bjo bonyenyane bja moya go fodiša di-CPU. Ka mohlala, ge e ba themperetšha ya moya wa go tsena e le 0°C gomme themperetšha ya go tšwa e le 35°C, ΔT e tla ba 35 feela, e lego seo se bontšhago tlhokego e nyenyane kudu ya boima bja moya. Le ge go le bjalo, ka sehla sa selemo, go tonya go ba tlhohlo ye ntši ka lebaka la go hlatloga ga dithemperetšha tša tikologo. Ge themperetšha ya ka ntle e le godimo, ke moo go tlago nyakega tekanyo e kgolo ya moya bakeng sa go fodiša di-server.

Seva le Dikarolo tša Neteweke Mellwane ya Thempheretšha

Le ge e le gore go fodiša ga mahala go ka šoma gabotse go maemo a boso a magareng le a go tonya, go sa na le mellwane ka lebaka la dithibelo tša themperetšha go dikarolo tša seva. Dikarolo tše bohlokwa ka go IT le didirišwa tša netweke, tše bjalo ka diprosesa, RAM, di-HDD, di-SSD le di-drive tša NVMe, di na le dinyakwa tša themperetšha ya tshepedišo:

• Diprosesa: palo e kahodimodimo 89 ° C
• RAM: palo e kahodimodimo 75 ° C
• HDDs: palo e kahodimodimo 50 ° C
• SSDs le NVMe drives: palo e kahodimodimo 47-48 ° C

Meedi ye e ama ka go lebanya go swanelega ga dithemperetšha tša moya wa ka ntle bakeng sa go fodiša. Go fodiša mahala go be go ka se kgonege ka dileteng tšeo dithemperetšha tša ka ntle di fetago meelo ye goba gaešita le go batamela kgauswi le tšona, ka ge go ka senya tshepedišo ka lebaka la go fiša kudu. Mellwane ya Selete

Bjalo ka ge re šetše re hlalositše, dithemperetšha tša ka ntle di swanetše go dula di le fase ka go se fetoge go feta dithemperetšha tša godimo tša tshepedišo ya didirišwa tša IT gore go fodiša mahala go šome gabotse. Se se nyaka go ela hloko ka kelohloko maemo a boso a lefelo la DC. Mekgatlo e swanetše go sekaseka dipolelelopele tša boso tša nako ye telele go kgonthišetša gore dithemperetšha ga di fete meelo ye e nyakegago, gaešita le ka matšatši goba diiri tše itšego. Go tlaleletša, ge go lebelelwa bophelo bjo botelele bja disenthara tša data (ka tlwaelo mengwaga ye 10-15), ditlamorago tša go ruthetša ga lefase le tšona di swanetše go elwa hloko diphethong tša lefelo.

Dinyakwa tša Sebopego sa Noutu ya Sefepedi

Ka seemo sa fisiks, go fihlelela go fodiša mo go šomago gabotse ka di-server go ithekgile ka go kgonthišetša go elela mo gogolo ga moya ka tshepedišo. Sebopego sa seva se kgatha tema ye bohlokwa tshepedišong ye.

Ka lehlakoreng le lengwe, di-server tšeo di hlokago dikarolo tše di swanetšego tša tlhamo, tše bjalo ka diphulo goba dipulelo, di ka šitiša go elela ga moya, tšeo di ka senyago bokgoni ka kakaretšo bja mokgwa wa go fodiša wa mahala.

Taolo ya Monola

Boemo bja monola ke selo se sengwe sa bohlokwa seo se swanetšego go elwa hloko ge go tliwa go go fodiša ga mahala. Bjalo ka ge re hloka taolo godimo ga maemo a monola wa ka ntle dipotšišo tše pedi tše di lebanego di a tšwelela: sa mathomo, go rarolla maemo a monola ao a lego kgauswi goba a fetago 100% ka gare ga setsi sa datha (DC); sa bobedi, go rarolla maemo a monola wa moya wa fase kudu, go swana le ka letšatši la Hlakola la go tonya ka themperetšha ya ka ntle ya -30°C le monola wa go lekana wo o tlogago go 2% go ya go 5%. A re hlahlobeng ka mokgwa wa thulaganyo maemo a.

Maemong a monola wo o phagamego, go na le go tshwenyega mo go tlwaelegilego mabapi le kgonagalo ya go direga ga go kgotlelela le ditlamorago tša yona tše mpe go tšhomišo ya didirišwa. Go fapana le go tshwenyega mo, ka gare ga mafelo a go fodiša gape a DC, moo tshepedišo ya go fodiša e diregago, go kgotlelela go a thibelwa. Se se bakwa ke molao wa motheo wa gore go kgotlelela go tšwelela ge moya o borutho le o kolobilego o kopana le bokagodimo bjo bo tonyago. Lega go le bjalo, ka gare ga tshepedišo ya go fodiša ya mahala ya DC, ga go na elemente yeo e tonyago go feta moya wo o e dikologilego. Ka lebaka leo, go kgotlelela ka tlhago go šitišwa, go fediša go nyakega ga megato ya go gata mogato.

Ka mo go fapanego, ge go lebeletšana le monola o monyenyane, go tšhoga go šuthelela go tšweletšeng mohlagase o sa fetogego, e lego seo se beago tšhošetšo go go tsepama ga didirišwa. Taba ye ga e tswalanywe le go kgotlelela eupša e nyaka tharollo ye e hlaolago. Go fokotša go akaretša ditshepedišo tša go fa fase le tirišo ya go tlotša fase mo go kgethegilego. Magato a a sepelelana le mekgwa ye e hlomilwego ya go šireletša didirišwa tša ka gare kgahlanong le mohlagase wo o sa fetogego. Ka go bea fase dikarolo tša go aga, diraka le didirišwa tša IT, tefo ya go se fetoge e phatlalatšwa ka ntle le kotsi fase, e boloka botshepegi bja didirišwa.

Boemong bja tlhago, ditiragalo tša monola wa godimo kudu goba wa fase ke ka sewelo. Mekgekolo ye e lemogegago e akaretša ditiragalo tša sewelo tša go swana le ledimo la go duma leo le fihlelelago monola wa 100% ka Phupu goba tšhwaane ye šoro yeo e hlolago monola wa fase kudu. Le ge go le bjalo, bontši bja nako maemo a monola a dula gabotse ka gare ga meelo ye e amogelegago yeo e sa hlolego kotsi efe goba efe go didirišwa, le ge go se na ditsenogare tše di šomago.

Palo ya Moya le Lebelo

Bjalo ka ge re šetše re ahlaahlile, go nolofatša go fodiša mo go šomago re hloka bophagamo bjo bogolo bja moya wa ka ntle. Ka nako ye tee, senyakwa seo se bonagalago se thulana le tlhaologanyo se a tšwelela – go hlokomela go elela ga moya ga fase ka gare ga moago. Phapano ye yeo e bonagalago e theilwe ditlhohlong tšeo di tlišwago ke maphoto a moya a lebelo le legolo ao a dikologago ka gare.

Go nolofatša, nagana ka lebelo le legolo la moya e le moela o tiilego go tšwa go tube, o baka di- swirl le khuduego go dikologa didirišwa tša IT. Khuduego ye e ka lebiša go metsamao ya moya yeo e sa laolegego le go fiša kudu ga lefelong leo. Go rarolla se, re ikemišeditše ka maano go ba le lebelo la fase la moya ka kakaretšo la dimithara tše 1-2 ka motsotswana go ralala le sebaka.

Go boloka lebelo le le laolwago la moya go re dumelela go fediša khuduego. Lebelo le le phagamego le be le tla ipea kotsing ya go se laolege ga go sepela ga moya. Ka go kgomarela dimithara tše 1-2 ka motsotswana, re godiša phallo ya moya ye boreledi, ye e swanago, re efoga go fiša kudu ga selegae. Tekatekano ye e bonolo e kgonthišetša go fodiša mo go loketšego ga didirišwa tša IT ka go phaela ka thoko mereo yeo e sepedišanago le maphoto a moya a lebelo le legolo.

Bjalo ka ge go ka bonwa, mokgwa wa go fodiša ka bolokologi o dikologa tšhomišo ye e šomago gabotse ya moya wa ka ntle mola o etiša pele lebelo la fase la moya la ka gare leo le laolwago. Leano le la ka boomo le thuša go boloka phallo ya moya ya laminar le ya go swana, go netefatša go šoma gabotse ga go fodiša ga didirišwa tša IT.

Kgopolo ya go Aga

Ka mohlala wa go fodiša ka bolokologi, diphaephe tša setšo tša moya ga di thwetšwe ka gare ga sebopego sa moago. Ka go se swane le dipeakanyo tše di tlwaelegilego tšeo di nago le diphaephe tša moya tšeo di kgethilwego mabotong, siling goba mafelong a itšego, mafelo a go šoma ka data a amogela mokgwa o sa tlwaelegago. Moago ka bowona o emolotšwe e le duct ya moya, e dira gore diyuniti tša setšo tša go laola moya di se sa šomišwa. Tekanyo e feletšego ya diphaephe tše tša moya e di fetoša gore e be dikarolo tše bohlokwa tša diphapoši le mabato.

Tshepetšo ya go elela ga moya e thoma ge moya wa ka ntle o tsena ka moagong, o feta ka mehuta ye mebedi ya difiltara – difiltara tše makgwakgwa le difiltara tše botse. Gatee-tee ge moya o fetile tshepedišong ya go hlwekiša, o šuthišetšwa ke diphensele go ya dibolumo tše di nabilego tša meago, tšeo di ka bago di lekana le mabato a mane ka botelele. bophahamo ba modumo ena e khōlō sebeletsa morero oa eona: ho fokotsa phallo ea moea, ho fokotsa lebelo lona ho fapaneng hlokahalang ea limithara tse 1-2 ka motsotsoana. Ka morago ga moo, moya o theogela phapošing ya metšhene.

Ka morago ga go phatša phapoši ya metšhene, moya o tšwela pele ka leeto la wona ka diraka tša IT, o tšwela pele ka phapošing ya go fiša. Go tloga moo, e tsena ka gare ga mokgoboketši wa moya o fišago pele e rakwa ka ntle ka diphensele tša go ntšha moya. Tsela ye ya go elela ga moya ye e rulagantšwego e netefatša tshepedišo ya go fodiša ye e šomago gabotse mola e dutše e hlokomela lebelo la moya leo le laolwago.

Lebelo la Moya le Bolumo

Kgetho ya go hlama ka boomo ya go diriša dibolumo tše di atološitšwego tša meago e phetha morero o mobedi. Pele le pele, e dumelela phokotšo ya lebelo la moya ganyenyane-ganyenyane, go netefatša gore go elela ga moya go fihlelela lebelo leo le nyakegago la dimithara tše 1-2 ka motsotswana. Lebelo le la moya leo le laolwago le bohlokwa go thibela khuduego le go hlokomela phallo ya laminar, yeo e lego bohlokwa kudu ge moya o tšwela pele ka didirišwa tša IT tše di nago le tlhokomelo. Sa bobedi, bophagamo bjo bohlokwa bo amogela bophagamo bja moya bjo bo nyakegago go phatlalatša phišo ye e tšweleditšwego ka bokgoni. The synchronized interplay ya airspeed le bophahamo ba modumo tlatsetsa katleho kakaretso ya tsamaiso.

Kgatelelo ya Phapano bjalo ka Mootledi wa Taolo a nnoši

Ka thulaganyo ya go fodiša ya mahala, ga re na taolo ya themperetšha ya moya wa ka ntle, yeo e lebišago go diphetogo tša themperetšha ya moya yeo e tsenago ka gare ga Data Center (DC). Go sa šetšwe se, go akanyetša go elela ga moya mo go nyakegago bakeng sa go fodiša didirišwa go bohlokwa. Go rarolla se, re ithekgile ka mokgwa wa kgatelelo ya phapano.

Ka gare ga raka ye nngwe le ye nngwe ya IT, di-server tšeo di nago le di-fan tša ka gare di šoma ka lebelo le le fapanego, ka kakaretšo di hlola kgatelelo ya phapano magareng ga ka pele le ka morago ga raka. Ka di- server tše dintši, tšeo e nngwe le e nngwe e tlaleletšago go elela ga moya ka kakaretšo, phapano ye ya kgateletšo ganyenyane-ganyenyane e aga magareng ga ditsejana tše di tonyago le tše di fišago. Ka go šomiša disensara tša kgatelelo ka bobedi diphapošing tša go sepela le ka ntle ga moago wa DC, re ka ela kgatelelo ye ya phapano.

Palo e akaretša go tloša datha ya sensara ya kgatelelo ka phapošing ya go fiša go tšwa go kgatelelo ya lefaufau le go tloša datha ya sensara ya kgatelelo ka phapošing ya go tonya go tšwa go kgatelelo ya lefaufau. Ka go realo bjalo ka mohlaleng wo o lego ka mo tlase:

Mohlala wa Lefase la Sebele

Ditekanyetšo tše di tšweletšwago ke moka di re hlahla go laetša kabo ya moya ye e nyakegago go DC le go ntšha moya mo go nyakegago go lefela tshepedišo ya balatedi ba seva. Ka mantšu a bonolo, re ela dinyakwa tša rena tša go elela ga moya go ya ka diphapano tša kgatelelo, go re dumelela go laola tshepedišo ya go fodiša ka gare ga DC ka bokgoni.

Kamore ya go ruthetša le go hlakanya

Ditshepedišo tša setšo tša go ruthetša gantši ga di phethagatšwe ka Disenthara tša Datha tšeo di nago le go fodiša ga mahala. Go šomiša meetse go tšewa e le mo go se nago tlhaologanyo ka lebaka la ditshenyagalelo le dikotsi tšeo di ka bago gona go didirišwa. Se se hlola tlhohlo nakong ya go tonya kudu, go fihla go -20-30 degrees ka ntle. Le ge didirišwa di e swara gabotse, baentšeneare ba tsoma mokgwa o boleta. Tharollo e kgahlišago kudu le e kwagalago mo ke go diriša gape moya o fišago wo o tšweleditšwego ke didirišwa tša IT. Go lebiša moya o fišago go tšwa go di-server go ya ka phapošing ya go hlakanya, le go bušetša karolo ya yona go moela o mogolo wa moya, tshepedišo e boloka lefelo le le borutho marega gomme e dumelela go boloka ditshenyagalelo tša go ruthetša.

Bonolo le Botshepegi

Thesese ya bohlokwa teori ya go botega e tiišetša gore bonolo bo belega go botega. Se se swara bakeng sa tshepedišo ya go fodiša ya mahala yeo e emego bjalo ka kgopolo ye bonolo ka mo go makatšago. Tshepedišo ye e šoma bjalo ka lepheko, e tliša moya go tšwa ka ntle ka difiltara, e o fetiša ka didirišwa tša IT, ke moka e fo o raka.

Go se be gona ga ditshepedišo tše di raraganego go godiša go botega, ka balatedi feela bao ba beago kotsing boemong bja leratadima bjo bo fišago. Mokgwa wa go fodiša ka bolokologi o bea mohlala wa go nolofatša tshepedišo ye kgolo, o kaonafatša kudu go botega ka go fokotša palo ya dielemente.

Balatedi ba DC vs Balatedi ba Seva

Taolo ya tatelano ya maemo a balatedi ke potšišo ye nngwe ya motheo ka go mafolofolo a go elela ga moya ka gare ga di-DC. Bjalo ka ge re ahlaahlile, go na le balatedi ba tekanyo e kgolo maemong a DC le bao ba lego maemong a seva. Potšišo ke gore: na di- fan tša data center di fo aba moya, di tlogela di- fan tša seva di ja mo gontši ka mo go nyakegago? Goba na nyakego e tšwa go balatedi ba seva, e gapeletša balatedi ba DC go phethagatša dinyakwa tša bona?

Mokgwa wa go šoma ke ka tsela ye e latelago: balatedi ba seva ba na le tema ye kgolo tshepedišong ye, go laetša go elela ga moya mo go nyakegago. Ka morago ga moo, balatedi ba DC ba arabela ka go tliša bophagamo bjo bo nyakegago bja moya. Go ba molaleng gore ge e ba nyakego ya go kgoboketšwa go tšwa go di-server ka moka e feta bokgoni bja kabo ya fene ya DC, e ka lebiša go go fiša kudu mo go ka bago gona.

Ka gona karabo ke gore balatedi ba seva ba na le primacy ka go mafolofolo a. Ba orchestrate go elela ga moya, ba laetša palo ya moya yeo e nyakegago.

Bokgoni le Palo ya PUE

Go sekaseka bokgoni bja porojeke ya DC go balwa ga Bokgoni bja Tšhomišo ya Matla (PUE) go šomišwa ka setšo. Fomula ya PUE ke tekanyo ya Palomoka ya Matla a Sedirišwa go Matla a Didirišwa tša IT:

PUE = Palomoka ya Matla a Sedirišwa / Matla a Didirišwa tša IT

Ka kgopolo, e lekana le 1, e laetša gore maatla ka moka a lebišitšwe go didirišwa tša IT ntle le tshenyo efe goba efe. Lega go le bjalo, go fihlelela boemo bjo bjo bo phethagetšego ke ka sewelo diprotšekeng tša lefase la kgonthe.

Taba ye nngwe e tšwelela ge re leka go hloma mokgwa wo o kwagalago wa go dira dikhomphuthara ka go šoma gabotse ga Tšhomišo ya Matla (PUE). Ka go realo, mohlala, ka tshepedišong ya rena, re na le metric yeo e bontšhago tšhomišo ya maatla ka ponyo ya leihlo ka di-watt, yeo e dirago gore go kgonege go bala PUE ka nako ya nnete.

Go feta fao, re ka hwetša palogare ya PUE mo lebakeng la ngwaga, yeo e fago kelo ye e feletšego kudu ge go lebelelwa diphetogo tša sehla. Se se maleba kudu ge go lebelelwa go se swane ga tšhomišo ya maatla magareng ga dihla; mohlala, go se swane ga dinyakwa tša go fodiša magareng ga dikgwedi tša selemo le tša marega. Se se ra gore ge re nyaka go ba le kelo ye e ka botwago kudu, re swanetše go etiša pele palogare ya ngwaga le ngwaga yeo e fago kelo ye e lekalekanego kudu le ye e feletšego.

Gape go bohlokwa go hlahloba PUE e sego fela ka ga maatla eupša gape le diyuniti tša tšhelete, ka go realo go akaretša diphetogo tša sehla tša ditheko tša mohlagase. Go sekaseka PUE ka ditšhelete go fa pono ye e feletšego kudu ka ga bokgoni bja tshepedišo.

Ntle le moo, mokgwa wo o utolla dikgonagalo tša go fihlelela boleng bja PUE bja ka fase ga 1 ge bo lekantšwe ka diranta. Ka mohlala, go a kgonega ge re diriša phišo ya ditšhila bakeng sa go ruthetša meetse gomme re e rekišetša go ya pele metseng ya kgaufsi. Mehlala e lemogegago, e bjalo ka lefelo la data la Google kua USA le lefelo la Yandex kua Finland, e bontšha go kgonagala ga mekgwa e bjalo, kudu-kudu dileteng tšeo di hlaolwago ka ditshenyagalelo tše di phagamego tša matla.

Bokgoni vs. Botshepegi

Matshwenyego ka ga go fokotša ditshenyegelo le go oketša bokgoni gantši a rotoša dipotšišo mabapi le ditlamorago tše mpe tšeo di ka bago gona go go botega. Le ge go le bjalo, ke rata go gatelela gore ka go fodiša mahala go phegelela bokgoni ga go beye go botega kotsing. Go e na le moo, ditla-morago tša yona tša thekinolotši di ka ba tša godiša bokgoni. Ka mohlala, bjalo ka ge re šetše re ahlaahlile, go lebiša phišo e feteletšego dipompong tša phišo bakeng sa mehola e oketšegilego, go swana le go tšweletša meetse a fišago bakeng sa metse ya kgaufsi, e ba mokgwa wo o holago ka tša ditšhelete ntle le go gafa go botega.

Bokamoso bja go Fodiša ka Mahala

Go sa šetšwe mehola ka moka yeo go fodišago mahala go e neago, intasteri ya setsi sa data e sa dutše e sepedišwa ke mokgwa wa go boloka gomme e nyaka go botega mo go hlatsetšwego, ka tshekamelo ya go ganetša ditharollo tša boitlhamelo. Go ithekga ka ditifikeiti go tšwa go mekgatlo ya go swana le Setheo sa Nako ya go šoma bakeng sa papatšo e bea lepheko le lengwe bakeng sa ditharollo tša go fodiša tša mahala, e hloka setifikeiti se se hlomilwego, e dira gore baabi ba kgwebo ba di lebelele ka pelaelo.

Lega go le bjalo, go na le tshekamelo gare ga di- hyper-scaler tša dikhamphani tša go amogela go fodiša ga mahala e le tharollo e kgolo bakeng sa di-DC tša bona. Ka palo ye e golago ya dikhamphani tšeo di amogelago go šoma gabotse ga ditshenyagalelo le mehola ya tshepedišo ya theknolotši ye, re lebeletše gore disenthara tše ntši tša datha tša go fodiša tšeo di se nago dikhamphani di tla tšwelela mo mengwageng ye 10-20 ye e tlago.