د ډیټا سنټر موثریت اصلاح کول: د فریکولینګ تخنیکونو کې ژور ډوب

په تیره مقاله کې، موږ د ډیټا سنټر زیربنا د ګړندۍ پراختیا او د بریښنا مصرف ډیروالي په اړه بحث وکړ چې پایله یې دا شوه. لکه څنګه چې سرورونه د عملیاتو پرمهال بریښنا تودوخې ته بدلوي ، د لوړې تودوخې اداره کول او د ډیټا مرکز تاسیساتو او تجهیزاتو دواړه یخ کول د 1 ستونزې رامینځته کیږي. د DC ټیمونو لپاره.

پداسې حال کې چې د یخولو دودیز میتودونه ، پشمول د ایر کنډیشنر او چیلر په مؤثره توګه د ډیټا مرکز ودانۍ او سرورونه یخ کړي ، د دوی لګښت یو مهم نیمګړتیا پاتې ده. د دودیزو میتودونو په مقابل کې وړیا یخ کول د پام وړ پانګوونې غوښتنه نه کوي مګر د ورته کچې موثریت او اعتبار وړاندیز کوي. په دې مقاله کې، زه به د وړیا یخولو ټیکنالوژۍ مفصله کتنه وکړم، د هغې ګټې، محدودیتونه، او د بریالي پلي کولو اړتیاوې په ګوته کړم.

د وړیا یخولو فزیک

د وړیا یخولو تر شا د فزیک پوهیدو لپاره، موږ به د تودوخې انرژي فورمول ته بیا کتنه وکړو:

Q = mcΔT

دلته، 'Q' د ترلاسه شوي یا ورک شوي تودوخې اندازه څرګندوي، 'm' د نمونې د وزن لپاره ولاړ دی (زموږ په قضیه کې، د معلوماتو په مرکز کې د هوا ډله)، 'c' د هوا د تودوخې ځانګړي ظرفیت څرګندوي، او ΔT د تودوخې توپیر په ګوته کوي.

د معلوماتو په مرکز کې، د تودوخې لومړنۍ سرچینه CPU دی. عموما، له 2 څخه تر 4 CPUs شتون لري، هر یو په نږدې 200 واټونو کې کار کوي. لکه څنګه چې مخکې بحث وشو، ټول بریښنایی انرژي چې د CPUs لخوا مصرف کیږي په تودوخې بدلیږي. له همدې امله، د 2 CPUs سره، د بیلګې په توګه، موږ 400 واټ تودوخه تولیدوو چې باید ضایع شي. اوس زموږ موخه دا ده چې د دې موخې لپاره د اړتیا وړ هوا اندازه معلومه کړو.

پیرامیټر ΔT، یا د تودوخې توپیر، دا په ګوته کوي چې د بهر د هوا تودوخه ټیټه وي، د CPUs یخولو لپاره د هوا کم مقدار ته اړتیا لیدل کیږي. د مثال په توګه، که د داخلي هوا تودوخه 0 °C وي او د خارجي تودوخې درجه 35 °C وي، ΔT به یوازې 35 وي، چې د هوا د اندازې لپاره لږ اړتیا په ګوته کوي. په هرصورت، د اوړي په موسم کې، یخ کول د محیطي تودوخې د ډیریدو له امله ډیر ستونزمن کیږي. هرڅومره چې د بیروني تودوخې لوړه وي ، د سرورونو یخولو لپاره به د هوا زیاته اندازه اړین وي.

د سرور او شبکې اجزاو د حرارت محدودیتونه

که څه هم وړیا یخ کول ممکن د معتدل او سړې هوا لپاره اغیزمن وي، دا لاهم د سرور اجزاو کې د تودوخې محدودیتونو له امله محدودیتونه لري. په IT او شبکې تجهیزاتو کې مهمې برخې لکه پروسیسرونه، RAM، HDDs، SSDs، او NVMe ډرایو، د عملیاتي تودوخې اړتیاوې لري:

• پروسیسرونه: اعظمي 89 ° C
• RAM: اعظمي 75 ° C
• HDDs: اعظمي 50 °C
• SSDs او NVMe ډرایو: اعظمي 47-48 °C

دا محدودیتونه مستقیم د یخولو لپاره د بیروني هوا تودوخې مناسبیت اغیزه کوي. وړیا یخ کول به په هغو سیمو کې د اعتبار وړ نه وي چیرې چې د بیروني تودوخې له دې حدونو څخه ډیر وي یا حتی دوی ته نږدې وي، ځکه چې دا کولی شي د ډیر تودوخې له امله سیسټم ته زیان ورسوي. سیمه ایز محدودیتونه

لکه څنګه چې موږ دمخه تشریح کړی ، د بیروني تودوخې باید په دوامداره توګه د IT تجهیزاتو اعظمي عملیاتي تودوخې څخه ټیټ پاتې شي ترڅو د وړیا یخ کولو لپاره مؤثره وي. دا د DC موقعیت د اقلیم شرایطو په پام کې نیولو ته اړتیا لري. سازمانونه باید د اوږدې مودې د هوا وړاندوینې تحلیل کړي ترڅو ډاډ ترلاسه کړي چې تودوخه د اړتیا وړ حد څخه زیاته نه وي، حتی په ځانګړو ورځو یا ساعتونو کې. برسیره پردې، د ډیټا مرکزونو اوږد عمر ته په پام سره (معمولا 10-15 کاله)، د نړیوالې تودوخې اغیزې باید د موقعیت پریکړو کې هم فکتور شي.

د سرور نوډ جوړښت اړتیاوې

د فزیک په شرایطو کې، په سرورونو کې د موثره یخولو لاسته راوړل د سیسټم له لارې د هوا د کافي جریان په یقیني کولو تکیه کوي. د سرور جوړښت پدې پروسه کې مهم رول لوبوي.

برعکس، هغه سرورونه چې مناسب ډیزاین ځانګړتیاوې نلري، لکه سوراخ یا پرانیستې، کولی شي د هوا جریان خنډ کړي، په بالقوه توګه د وړیا یخولو میکانیزم ټول موثریت سره موافقت کوي.

د رطوبت کنټرول

د رطوبت کچه یو بل مهم پام دی کله چې د وړیا یخولو خبره راځي. لکه څنګه چې موږ د بهرني رطوبت شرایطو کنټرول نه لرو دوه اړوندې پوښتنې راپورته کیږي: لومړی د رطوبت کچه په ګوته کول چې د ډیټا مرکز (DC) کې نږدې یا 100٪ څخه ډیر وي؛ دوهم، د هوا د ټيټ رطوبت سناریوګانو په نښه کول، لکه د فبروري د یخنۍ په ورځ کې چې بهرنۍ تودوخه -30 درجې سانتي ګراد او نسبي رطوبت له 2٪ څخه تر 5٪ پورې وي. راځئ چې په سیستماتیک ډول دا شرایط وڅیړو.

د لوړ رطوبت په شرایطو کې، د تودوخې احتمالي پیښې او د تجهیزاتو فعالیت باندې د هغې منفي اغیزو په اړه یوه عامه اندیښنه شتون لري. د دې اندیښنې برعکس، د DC د یخولو زونونو کې، چیرته چې د یخولو پروسه واقع کیږي، کنډسیشن منع دی. دا د دې اصولو له امله دی چې کله تودوخه، لندبل هوا د سړو سطحو سره تماس ته راځي کنډسینشن لیږدوي. په هرصورت، د DC د وړیا یخولو سیسټم کې، هیڅ عنصر د شاوخوا هوا څخه ډیر سړه نه دی. په پایله کې، کنډیشن په طبیعي توګه خنډ دی، د فعال اقداماتو اړتیا له منځه وړي.

په مقابل کې، کله چې د ټیټ رطوبت سره معامله وشي، اندیښنه د جامد بریښنا تولید ته لیږدول کیږي، چې د تجهیزاتو ثبات ته ګواښ رامنځته کوي. دا مسله د کنډیشن سره تړاو نلري مګر یو ځانګړي حل ته اړتیا لري. په کمولو کې د ځمکني کولو طرزالعملونه او د ځانګړي پوړ پوښاک پلي کول شامل دي. دا اقدامات د جامد بریښنا په وړاندې د داخلي تجهیزاتو د ساتنې لپاره د تاسیس شویو میتودونو سره سمون لري. د ساختماني عناصرو، ریکونو، او د معلوماتي ټکنالوجۍ تجهیزاتو د مینځلو په واسطه، یو جامد چارج په بې ضرر ډول ځمکې ته لیږدول کیږي، د تجهیزاتو بشپړتیا ساتي.

په طبیعي اقلیم کې، د خورا لوړ یا ټیټ رطوبت مثالونه په ندرت سره شتون لري. د پام وړ استثناوې نادرې پیښې شاملې دي لکه تندر چې د جولای په میاشت کې 100٪ رطوبت ترلاسه کوي یا سخت یخ چې د ډیر ټیټ رطوبت لامل کیږي. په هرصورت، د ډیری وخت لپاره د رطوبت کچه د منلو وړ حدونو کې ښه پاتې کیږي چې تجهیزاتو ته هیڅ زیان نه رسوي، حتی د فعال مداخلو په نشتوالي کې.

د هوا اندازه او سرعت

لکه څنګه چې موږ دمخه بحث وکړ، د اغیزمن یخ کولو اسانتیا لپاره موږ د پام وړ بهرنۍ هوا ته اړتیا لرو. په ورته وخت کې، یو داسې ښکاري چې ضدي اړتیا رامنځته کیږي - په ودانۍ کې د کم هوا جریان ساتل. دا ښکاره پاراډکس په هغه ننګونو کې ریښه لري چې د تیز رفتار هوا جریان لخوا رامینځته کیږي چې دننه گردش کوي.

د ساده کولو لپاره ، د ټیوب څخه د قوي جریان په توګه د لوړ هوایی سرعت تصور کړئ ، د معلوماتي ټیکنالوژۍ تجهیزاتو شاوخوا چکرونه او ګډوډي رامینځته کوي. دا کړکیچ په بالقوه توګه د هوا د غیر منظم حرکت او ځایی تودوخې لامل کیږي. د دې د حل کولو لپاره، موږ په ستراتیژیک ډول په ټول ځای کې د 1-2 مترو په هر ثانیه کې د ټیټ هوا سرعت هدف لرو.

د دې کنټرول شوي هوایی سرعت ساتل موږ ته اجازه راکوي چې تاوتریخوالی له مینځه یوسو. لوړ سرعت به د هوا په حرکت کې د بې نظمۍ خطر ولري. په هر ثانیه کې د 1-2 مترو په تعقیب کولو سره، موږ یو اسانه، یونیفورم هوا ته وده ورکوو، د ځایی تودوخې څخه مخنیوی کوو. دا نازک توازن د تیز رفتار هوا جریانونو سره تړلې نیمګړتیاو ته په کتو سره د IT تجهیزاتو غوره کول ډاډمن کوي.

لکه څنګه چې لیدل کیدی شي، د وړیا یخولو طریقه د بهرنۍ هوا د اغیزمن استعمال په شاوخوا کې ګرځي پداسې حال کې چې د کنټرول ټیټ داخلي هوا سرعت ته لومړیتوب ورکوي. دا عمدي ستراتیژي د لامینار او یونیفورم هوا جریان ساتلو کې مرسته کوي ، د IT تجهیزاتو یخ کولو اغیزمنتوب ډاډمن کوي.

د ودانۍ مفهوم

د یخولو په وړیا تمثیل کې، دودیز هوایی نلکې د ودانۍ په جوړښت کې نه کارول کیږي. په دیوالونو، چتونو، یا مشخصو سیمو کې د ټاکل شوي هوایی نلونو سره د دودیز تنظیماتو برخلاف ، د معلوماتو پروسس کولو مرکزونه غیر دودیز چلند غوره کوي. ودانۍ پخپله د هوایی ډکټ په توګه تصور شوې، چې د دودیز هوایی کنډک واحدونه له کاره غورځول کیږي. د دې هوایی نالیونو خورا پیمانه دوی د خونو او پوړونو په لازمي برخو بدلوي.

د هوا د جریان پروسه هغه وخت پیل کیږي کله چې بهرنۍ هوا ودانۍ ته ننوځي، د دوه ډوله فلټرونو څخه تیریږي - تور فلټرونه او ښه فلټرونه. یوځل چې هوا د پاکولو پروسې څخه تیریږي ، دا د مینه والو لخوا پراخه ودانیو حجمونو ته لیږدول کیږي ، نږدې د څلورو پوړونو لوړوالي سره مساوي. دا د پام وړ حجم خپل هدف سرته رسوي: د هوا جریان کمولو لپاره ، د دې سرعت په هره ثانیه کې د 1-2 مترو اړین حد ته کمول. وروسته، هوا د ماشین خونې ته ښکته کیږي.

د ماشینونو خونې ته د تیریدو وروسته، هوا د معلوماتي ټیکنالوژۍ له لارې خپل سفر ته دوام ورکوي، ګرمې لارې ته وده ورکوي. له هغه ځایه ، دا د تودوخې هوا راټولونکي ته ننوځي مخکې لدې چې د وتلو فینونو له لارې بهر ایستل شي. دا جوړ شوی د هوا جریان لاره د یخ کولو موثره پروسه تضمینوي پداسې حال کې چې کنټرول شوي هوایی سرعت ساتي.

د هوا سرعت او حجم

د پراخو ودانیو حجمونو کارولو قصدي ډیزاین انتخاب دوه ګونی هدف لري. لومړی او تر ټولو مهم، دا د هوا سرعت کې د تدریجي کمولو اجازه ورکوي، دا ډاډه کوي چې د هوا جریان په هر ثانیه کې د 1-2 مترو مطلوب سرعت ترلاسه کوي. دا کنټرول شوی هوایی سرعت د ګډوډۍ مخنیوي او د لامینار جریان ساتلو لپاره اړین دی ، په ځانګړي توګه مهم دی ځکه چې هوا د حساس IT تجهیزاتو له لارې پرمختګ کوي. دوهم، د پام وړ حجم د اړتیا وړ هوا حجم ځای په ځای کوي ترڅو تولید شوي تودوخه په اغیزمنه توګه تحلیل کړي. د هوا سرعت او حجم ترکیب شوی تعامل د سیسټم عمومي بریا کې مرسته کوي.

د واحد مدیریت چلونکي په توګه توپیر فشار

په وړیا یخولو ترتیب کې، موږ د بهرنۍ هوا د تودوخې کنټرول نلرو، چې د هوا د تودوخې بدلونونه د ډیټا مرکز (DC) ته ننوځي. سره له دې، د تجهیزاتو یخولو لپاره د اړتیا وړ هوا جریان اټکل کول اړین دي. د دې د حل لپاره، موږ د توپیر فشار په طریقه تکیه کوو.

د هر IT ریک دننه، د داخلي مینه والو سرورونه په مختلف سرعت سره کار کوي، په ټولیز ډول د ریک د مخ او شا تر مینځ توپیر فشار رامینځته کوي. د ډیری سرورونو سره، هر یو د هوا په عمومي جریان کې مرسته کوي، دا د فشار توپیر په تدریجي ډول د سړو او ګرمو لارو ترمنځ رامینځته کیږي. د فشار سینسرونو په کارولو سره په دواړو لارو او د DC ودانۍ بهر، موږ کولی شو دا توپیر فشار اندازه کړو.

په محاسبه کې د هوا له فشار څخه په ګرمه لاره کې د فشار سینسر ډیټا کمول او د هوا له فشار څخه په سړه لاره کې د فشار سینسر ډیټا کمول شامل دي. نو لکه څنګه چې په لاندې مثال کې:

د حقیقي نړۍ بیلګه

پایله شوي ارزښتونه بیا موږ ته لارښوونه کوي چې DC ته د اړتیا وړ هوایی اکمالات او د سرور د پرستار عملیات بندولو لپاره اړین اخراج په ټاکلو کې. په ساده شرایطو کې ، موږ د فشار توپیرونو پراساس زموږ د هوا جریان اړتیاوې اندازه کوو ، موږ ته اجازه راکوي چې د DC دننه د یخ کولو پروسه په مؤثره توګه اداره کړو.

د تودوخې او مخلوط کولو خونه

دودیز تودوخې سیسټمونه معمولا د ډیټا مرکزونو کې د وړیا یخولو سره نه پلي کیږي. د لګښت او تجهیزاتو احتمالي خطرونو له امله د اوبو کارول غیر معقول ګڼل کیږي. دا د سخت یخنۍ پرمهال ننګونه رامینځته کوي ، بهر -20-30 درجو ته رسي. پداسې حال کې چې تجهیزات دا په ښه توګه اداره کوي، انجنیران د نرم چلند په لټه کې دي. دلته ترټولو ښکلی او منطقي حل د IT تجهیزاتو لخوا رامینځته شوي ګرم هوا بیا کارول دي. د سرورونو څخه ګرمه هوا د مخلوط کولو خونې ته لیږدول، او د هغې برخې اصلي هوا ته بیرته راستنیدل، سیسټم په ژمي کې ځای ګرم ساتي او د تودوخې لګښتونه خوندي کوي.

سادگي او اعتبار

د اعتبار په تیورۍ کې یوه کلیدي مقاله ټینګار کوي چې سادگي د اعتبار لامل کیږي. دا د وړیا یخولو سیسټم لپاره ساتل کیږي کوم چې د پام وړ ساده مفهوم په توګه ولاړ دی. سیسټم د خنډ په توګه کار کوي، له بهر څخه هوا د فلټرونو له لارې لیږدوي، دا د معلوماتي ټیکنالوژۍ تجهیزاتو له لارې تیریږي، او بیا یې لرې کوي.

د پیچلو سیسټمونو نشتوالی اعتبار لوړوي، یوازې مینه وال په ګرم موسم کې زیانمنونکي سره. د وړیا یخولو طریقه د بنسټیز سیسټم ساده کولو مثال ورکوي، د عناصرو شمیر کمولو سره د پام وړ اعتبار ته وده ورکوي.

د DC فینونه vs د سرور پرستار

د مینه والو درجه بندي واک د DCs دننه د هوا جریان متحرکاتو کې بله اساسي پوښتنه ده. لکه څنګه چې موږ بحث وکړ، د DC په کچه او د سرور په کچه د لوی کچې مینه وال شتون لري. پوښتنه دا ده: ایا د ډیټا مرکز پرستار یوازې هوا چمتو کوي ، د سرور پرستار پریږدي څومره چې اړتیا وي مصرف کړي؟ یا ایا غوښتنه د سرور مینه والو څخه رامینځته کیږي ، د DC پرستار مجبوروي چې خپلې اړتیاوې پوره کړي؟

میکانیزم په لاندې ډول دی: د سرور پرستار په دې پروسه کې مهم رول لري، د اړین هوا جریان ټاکي. په تعقیب ، د DC مینه وال د اړتیا وړ هوا تحویلولو سره ځواب ورکوي. دا څرګنده شوه چې که د ټولو سرورونو مجموعي غوښتنه د DC فین د اکمالاتو ظرفیت څخه تیریږي ، نو دا د احتمالي ډیر تودوخې لامل کیدی شي.

نو ځواب دا دی چې د سرور مینه وال پدې متحرک کې لومړیتوب لري. دوی د هوا جریان تنظیموي، د اړتیا وړ هوا مقدار مشخص کوي.

موثریت او د PUE محاسبه

د DC پروژې د موثریت ارزولو لپاره د بریښنا کارولو اغیزمنتوب (PUE) محاسبه په دودیز ډول کارول کیږي. د PUE فورمول د IT تجهیزاتو بریښنا ته د ټول تاسیساتو بریښنا تناسب دی:

PUE = د ټول تاسیساتو بریښنا / د آی ټي تجهیزاتو بریښنا

په عین حال کې، دا د 1 سره مساوي دی، دا په ګوته کوي چې ټوله انرژي د IT تجهیزاتو ته پرته له ضایع کیدو څخه لیږدول کیږي. په هرصورت، د دې کامل سناریو ترلاسه کول د ریښتینې نړۍ په پروژو کې نادر دي.

بله مسله راپورته کیږي کله چې موږ هڅه کوو د بریښنا کارولو مؤثریت (PUE) کمپیوټري کولو لپاره روښانه میتودولوژي رامینځته کړو. پدې توګه ، د مثال په توګه ، زموږ په سیسټم کې ، موږ یو میټریک لرو چې په واټونو کې د سمدستي بریښنا مصرف په ګوته کوي ، کوم چې په ریښتیني وخت کې د PUE محاسبه کول امکان لري.

سربیره پردې ، موږ کولی شو په کلنۍ دوره کې اوسط PUE ترلاسه کړو ، کوم چې د موسمي بدلونونو په پام کې نیولو سره خورا پراخه ارزونه وړاندې کوي. دا په ځانګړې توګه د موسمونو تر مینځ د انرژي کارولو توپیر ته په پام سره اړین دی. د مثال په توګه، د اوړي او ژمي میاشتو ترمنځ د یخولو اړتیاو کې توپیر. دا پدې مانا ده چې که موږ غواړو یو ډیر باوري ارزونه ولرو، موږ اړتیا لرو چې یو کلني اوسط ته لومړیتوب ورکړو ترڅو یو متوازن او هراړخیز ارزونه چمتو کړو.

دا هم مهمه ده چې PUE نه یوازې د انرژۍ په برخه کې بلکې د پیسو واحدونو هم وپلټئ، په دې توګه د بریښنا د نرخونو موسمي بدلونونه شامل دي. د پیسو په شرایطو کې د PUE ارزونه د عملیاتي موثریت په اړه ډیر هولیسټیک لید وړاندې کوي.

سربیره پردې، دا طریقه د 1 څخه کم د PUE ارزښت ترلاسه کولو امکانات څرګندوي کله چې په ډالرو کې اندازه کیږي. دا ممکنه ده، د بیلګې په توګه، کله چې موږ د اوبو تودوخې لپاره فاضله تودوخه کاروو او په نږدې ښارونو کې یې پلورو. د پام وړ مثالونه، لکه په متحده ایالاتو کې د ګوګل د معلوماتو مرکز او په فنلینډ کې د Yandex تاسیسات، د دې ډول کړنو وړتیا څرګندوي، په ځانګړې توګه په هغو سیمو کې چې د انرژۍ لوړ لګښتونه لري.

موثریت او اعتبار

د لګښتونو کمولو او د موثریت زیاتولو په اړه اندیښنې اکثرا په اعتبار باندې د احتمالي منفي اغیزو په اړه پوښتنې راپورته کوي. په هرصورت، زه غواړم ټینګار وکړم چې په وړیا یخولو کې د موثریت تعقیب د اعتبار سره موافقت نه کوي. پرځای یې، د دې تخنیکي اړخ اغیزې کولی شي حتی موثریت ته وده ورکړي. د مثال په توګه، لکه څنګه چې موږ دمخه بحث کړی، د اضافي ګټو لپاره د تودوخې پمپونو ته د اضافي تودوخې لیږدول، لکه د نږدې ښارونو لپاره د ګرمو اوبو تولید، د اعتبار قرباني کولو پرته د مالي پلوه ګټور عمل دی.

د وړیا کولنګ راتلونکی

د ټولو ګټو وړیا یخولو وړاندیزونو سره سره ، د معلوماتو مرکز صنعت لاهم د محافظه کار چلند لخوا پرمخ وړل کیږي او د ثابت اعتبار غوښتنه کوي ، د نوښت حلونو سره مقاومت کولو تمایل سره. د ادارو څخه په تصدیقونو تکیه لکه د د اپټایم انسټیټیوټ د بازارموندنې لپاره د وړیا یخولو حلونو لپاره یو بل خنډ رامینځته کوي ، د تصدیق شوي تصدیق نشتوالی ، مخکښ سوداګریز چمتو کونکي دوی ته د شک په سترګه ګوري.

بیا هم، د کارپوریټ هایپر سکیلرونو ترمنځ یو رجحان شتون لري چې د دوی DCs لپاره د اصلي حل په توګه وړیا کولنګ غوره کړي. د ډیری شرکتونو د ډیریدونکي شمیر سره چې د دې ټیکنالوژۍ لګښت اغیزمنتوب او عملیاتي ګټې ومني، موږ تمه لرو چې په راتلونکو 10-20 کلونو کې به ډیر کارپوریټ وړیا کولنګ ډیټا مرکزونه څرګند شي.