Willaypa Wasinpa allin ruwayninta allinchay: Huk ukhu buceo Freecooling Técnicas kaqpi

In the previous article , rimarqayku usqhaylla mast’arikuyninmanta infraestructura centro de datos kaqmanta chaymanta chaymanta yapasqa electricidad consumo kaqmanta DC equipokunapaq.

Mientras tradicional q'uñichiy ñankuna, aire acondicionadokuna chaymanta chillerkuna allinta q'uñichinankupaq centro de datos kaqmanta wasikuna chaymanta servidorkuna, qullqisapa kayninku huk hatun inconveniente hina qhipakuchkan. Libre q’uñichiyqa ñawpaqmanta pacha ruwaykunamanta chiqanpiqa manam hatun qullqi churaykunatachu mañakun aswanpas kikin nivel de eficiencia chaymanta confiabilidad nisqatam qun. Kay qillqasqapi, huk sut'i qhawayta ruwasaq mana qullqiyuq q'uñichiy tecnologiamanta, allinninkunata, limitacionninkunata, chaymanta allin ruwanapaq kamachiykunata riqsichispa.

Física de Enfriamiento Libre nisqa

Libre q'uñichiypa qhipanpi kaq física nisqamanta hamut'anapaqqa, ruphay kallpa fórmula nisqatam musuqmanta qhawarinanchik kanqa:

Q = mcΔT nisqa

Kaypiqa, ‘Q’ nisqahmi qawachin hayka ruphay ganasqa utaq chinkachisqa kasqanmanta, ‘m’ nisqataqmi muestrapa masanmanta (ñuqanchikpiqa, centro de datos nisqapi wayrapa masan), ‘c’ nisqa wayrapa capacidad específica de calor nisqatam qawarichin, hinaspa ΔT nisqataqmi diferencial de temperatura nisqa qawarichin.

Willaypa chawpinpi, ñawpaq ruphay pukyuqa CPU nisqa. Sapanchasqa, 2manta 4kama CPUkuna kanku, sapa juk yaqa 200 watts nisqapi llamk'achkan. Ñawpaq rimasqanchikman hinaqa, CPU nisqakunap llapa electricidad nisqa kallpanmi ruphayman tikrakun. Chayrayku, 2 CPUs kaqwan, huk rikch'anapaq, 400 watts ruphayta paqarichiyku, chaykunataq ch'usaqyachina tiyan. Kunanqa munayniykuqa chaypaq hayk’a wayra necesitakun chayta yachaymi.

Chay parámetro ΔT icha diferencial de temperatura nisqa, hawa wayrapa ruphay aswan pisi kaptin, aswan pisi wayra masa necesitakun CPUkuna q'uñichinapaq. Ejemplopaq, sichus haykuy wayrapa rupaynin 0°C kaptin, lluqsiypa rupaynin 35°C kaptinqa, ΔT 35lla kanman, chaymi qawarichin aswan pisi wayra masapaq mañakuyta. Ichaqa, chiri timpupiqa, q’uñichiyqa aswan sasachakuymanmi tukupun, pachamamapi ruphay wicharisqanrayku. Hawa ruphay aswan hatun kaptinqa, aswan achka wayratam necesitakunqa servidorkunata chiriyachinapaq.

Servidor chaymanta Llika Componentes Ruphay Limitaciones kaqmanta

Mana qullqiyuq q'uñichiyqa allin kanman chawpi chaymanta chiri pachakunapaq chaypas, hinallataqmi limitacionkunayuq, servidor componentekunapi ruphay hark'akusqanrayku. IT kaqpi chaymanta llika equipokunapi critico componentekuna, ahinataq ruwaqkuna, RAM, HDDkuna, SSDkuna chaymanta NVMe unidadkuna, llamkana ruphay mañakuyniyuq kanku:

• Procesadores: max 89°C
• RAM: aswan hatun 75°C
• HDDs: 50°C aswan hatun
• SSDs chaymanta NVMe unidadkuna: max 47-48°C

Chay limitacionkunaqa chiqaptam hawa wayrapa rupaynin chiriyachinapaq allin kayninta impaktan. Libre q’uñichiyqa manan allinchu kanman hawapi q’oñiriy kay umbrales nisqamanta aswan hatun suyukunapi otaq chaykunaman asuykuqtinpas, chaymi sistemata waqllichinman llumpay q’oñikusqanrayku. Limitaciones Regionales nisqakuna

Ñawpaqta sut'inchasqayku hina, hawapi q'uñikuna sapa kuti aswan pisi qhipakunan tiyan IT equipokunap aswan llamk'ay q'uñiyninkunamanta mana qullqiyuq q'uñichiy allin kananpaq. Chaypaqqa allintam qawarina chay DC nisqapa tarikusqanpi pacha imayna kasqanmanta. Organizaciones nisqakunaqa unay pachapaq pachamanta willakuykunatam qawarinanku, chaynapi temperaturakuna mana umbrales necesario nisqamanta aswan kananpaq, punchawkunapipas utaq horakunapipas. Chaymantapas, centros de datos nisqapa unay kawsayninta qawarispaqa (típicamente 10-15 wata), pacha q’uñiriypa efectonkunatapas maypi kasqanmanta tanteanapaqmi factorizana.

Servidor Nodo Arquitectura nisqapaq mañakuykuna

Física nisqap contextonpiqa, servidorkunapi allin q'uñichiyta aypayqa, sistema nisqapi achka wayra puriyninta qhawaypi hapipakun. Servidorpa arquitecturan kay ruwaypi huk importante ruwayta ruwan.

Hukninpi, servidorkuna mana allin diseño ruwanakunayuq, ahinataq perforaciones utaq kichariykuna, wayra puriyta hark'ayta atinku, atikunman tukuy eficienciata mana qullqiyuq q'uñichiy mecanismo kaqmanta.

Control de Humedad nisqa

Nivel de humedad nisqa huk critica consideración nisqa libre chiriyachiymanta rimaspaqa. Hawa humedad nisqapi mana controlniyuq kasqaykuraykum iskay pertinente tapukuykuna rikurimun: ñawpaqtaqa, centro de datos (DC) ukupi 100% hichpallapi utaq aswan achka humedad nisqa niveles nisqakunata qawarispa; iskay kaqpiqa, escenarios de humedad ancha pisi wayramanta qawarispa, ahinataq febrero killapi chiri punchawpi hawapi -30°C temperaturayuq, humedad relativa 2%manta 5%kama. Kay situacionkunata sistematicamente qawarisun.

Condiciones de humedad elevada nisqapiqa, kanmi huk preocupación común chay condensación nisqapa rikurimuy atisqanmanta chaymanta chay efectos adversos nisqamanta equipokunapa ruwayninpi. Chay llakikuypa contranpiqa, DC nisqapa zonas de reenfriamiento nisqa ukupim, maypichus chay proceso de enfriamiento nisqa ruwakun, chaypiqa condensación nisqa harkasqam kachkan. Chayqa kanmanmi, condensación nisqa transpira nisqa kamachikuyraykum, q’uñi, chiri wayra aswan chiri hawakunawan tupaptin. Ichaqa DC nisqap mana qullqiyuq q'uñichina llikan ukhupiqa manam ima elementopas muyuriqninpi wayramanta aswan q'uñichu. Chaynapim, condensación nisqa inherentemente harkasqa kachkan, chaymi manaña necesitakunñachu medidas proactivas nisqa.

Hukninpiqa, pisi humedadwan tupachisqaqa, manchakuyqa tikrakunmi electricidad estática nisqa paqarichiyman, chaymi equipokunapa takyasqa kayninta peligropi churan. Kay asuntoqa manam condensación nisqawanqa tupachisqachu aswanqa huk sapaq resolución nisqatam necesitan. Mitigación nisqapiqa ruwakunmi procedimientos de tierra nisqa, chaynallataqmi churakun huk revestimiento especializado de piso nisqa. Chay ruwaykunan tupan churasqa ruwaykunawan, ukhupi equipokuna electricidad estática nisqamanta amachanapaq. Ruway elementokunata, estanterías nisqakunata, IT equipokunatapas allpaman churaspaqa, huk carga estática nisqa mana ima mana allintapas pampaman ch’usaqyachisqa, chaywanmi equipokunaq hunt’asqa kayninta waqaychan.

Clima natural nisqapiqa pisillapim instancias de humedad ancha hatun utaq pisi humedad nisqa. Reparanapaq excepciones nisqakunam kanku mana ancha rikusqa sucesokuna, chaymi julio killapi 100% humedad nisqaman chayasqan trueno utaq sinchi chiri nisqa ancha pisi humedad nisqa kananpaq. Ichaqa, aswan achka kutipiqa, niveles de humedad nisqa allintam qipanku, chay rangos aceptables nisqapi, chaymi mana ima dañotapas ruwanchu equipo nisqaman, mana intervenciones activas nisqa kaptinpas.

Wayrapa Cantidad y Velocidad

Ña rimasqanchis hina, allinta q’oñichiyta ruwanapaqqa necesitanchismi huk hatun volúmen hawa wayrata. Chaypachallapitaqmi, huk contraintuitivo hina kamachikuy lluqsimun – wasi ukupi pisi wayra puriyninta waqaychaspa. Kay rikukuq paradojaqa saphichasqam kachkan chay sasachakuykunapi, chaymi hatun kallpawan wayra corrientekuna ukhupi purin.

Simplificanapaq, hatun wayra kallpata huk tubomanta sinchi mayu hina yuyaykuy, IT equipokuna muyuriqpi remolinokunata chaymanta turbulenciata paqarichispa. Kay turbulenciaqa potencialmente apamun wayra mana regular kuyuykunaman chaymanta localizado sobrecalentamientoman. Kayta allichanapaqmi, estratégicamente munanchik huk tukuyninpi pisi wayra kallpata 1-2 metros sapa segundo tukuy espaciopi.

Kay controlasqa wayra kallpata waqaychayqa, turbulencia nisqa chinkachiyta atinchik. Aswan utqaylla puriyqa wayra kuyuypi irregularidadkunatam peligropi churanman. 1-2 metros por segundo nisqa alcance nisqaman hapipakuspaqa, sumaq, huklla wayra puriynintam uywanchik, mana localizado sobrecalentamiento nisqa kananpaq. Kay delicado equilibrio allin IT equipokuna q'uñichiyta qhawan, huk ladoman churaspa trampas asociadas alto velocidad wayra corrientekunawan.

Rikusqanchikman hinaqa, chay libre q’uñichiy ruwayqa hawa wayrapa allin llamkayninpim muyurin, chaynallataqmi ñawpaqman churakun controlasqa pisi ukhu wayra kallpata. Kay yuyaywan ruwasqa estrategia yanapan huk laminar chaymanta huklla wayra puriyta waqaychayta, IT equipokuna q'uñichiy allin kayninta qhawaspa.

Concepto de Construcción nisqa

Paradigma de refrigeración libre nisqapiqa, tradicional conductos de aire nisqakunaqa manam llamkachisqachu chay wasipa estructuran ukupi. Mana hinachu convencional churaykuna hina, pirqakunapi, techokunapi utaq específicas áreas nisqapi conductos de aire designados nisqawan, centros de procesamiento de datos nisqakunaqa mana convencional nisqa ruwaytam hapinku. Kikin wasiqa conducto de aire hina yuyaykusqa, chaymi tradicional unidades de aire acondicionado nisqakuna manaña imapaqpas valenchu. Chay conductos de aire nisqapa hatun kayninqa, cuartokunapa, pampakunapa componente integral nisqamanmi tikran.

Wayra puririy ruwayqa qallarikun hawa wayra wasiman yaykumusqanman hina, iskay laya filtrokunata pasaspa – grosero filtrokunata hinallataq fino filtrokunata. Wayra pichay ruwaypi kaptin, ventiladores nisqawanmi hatun wasi volúmenes nisqaman tanqan, yaqa tawa piso sayayniyuq. Kay hatun volúmen nisqa kikinpa munaynintam ruwan: wayrapa puriyninta pisiyachinanpaq, chaymi pisiyachin utqaylla puriyninta 1-2 metros sapa segundo nisqaman. Chay qhepamanmi wayraqa uraykamun maquinariakuna ruwana wasiman.

Maquinaria cuartota purispa, wayraqa IT estanterías nisqawan puriyninta puririchin, rupha ñanman ñawparispa. Chaypimantataq, manaraq hawaman qarqusqa kachkaspa, ruphay wayra huñuqman yaykun, ventiladores de escape nisqawan. Kay estructurasqa wayra puriynin ñanqa allin q’uñichiy ruwayta qhawan, controlasqa wayra puriyta waqaychaspa.

Velocidad aérea y Volumen nisqa

Chay deliberada diseño akllayqa hatun wasi volúmenes nisqawan llamk’ayqa iskay ruwaypaqmi. Ñawpaqtaqa, wayrapa kallpan pisi pisimanta pisiyananpaqmi saqillan, chaywanmi wayrapa puriyninqa munasqa utqaylla 1-2 metro sapa segundo nisqaman chayananpaq. Kay controlasqa wayra kallpaqa ancha allinmi mana turbulencia kananpaq chaymanta huk flujo laminar nisqa kananpaq, aswantaqa ancha allinmi wayra purisqanman hina equipos IT sensibles nisqawan. Iskay kaqpiqa, chay volúmen significativo nisqahmi acomodan chay volúmen de aire necesario nisqa, chaynapi chay generasqa ruphay allinta disipananpaq. Chay sincronizado interjuego nisqa wayrapa velocidadninwan volumenwan yanapakun tukuyninpi sistemapa allin ruwayninpi.

Presión Diferencial nisqa Sola Gestión Chofer hina

Huk mana qullqiyuq q'uñichiy churaypi, mana hawa wayra q'uñiymanta kamachiyniyuqchu kayku, chaymanta wayra q'uñipi t'ikraykunata apamun Willaypa Wasinman (DC) yaykuspa. Chayna kaptinpas, equipokuna chiriyachinapaq wayrapa puririyninta necesario nisqa yupayqa ancha allinmi. Chayta allichanapaqqa, método de presión diferencial nisqapi hapipakunchik.

Sapa IT rack ukhupi, servidorkuna ukhupi ventiladores kaqwan llamk'anku hukhina utqaylla, huñusqa huk diferencial ñit'iyta ruwanku rackpa ñawpaqninmanta qhipanmanta. Askha servidorkunawan, sapankanku yanapakunku tukuy wayra puriyninpi, kay ñit’iy chiqan kayqa pisi pisimanta chiri, q’uñi pasillokuna ukhupi yapakun. Iskaynin pasillokunapipas, DC wasi hawapipas sensores de presión nisqawanmi kay presión diferencial nisqa tupuyta atisunman.

Chay yupayqa, ruphay pasajepi kaq sensor de presión nisqamanta willakuykunata hawa pachapa ñitisqanmanta qichuymi, chaymanta chiri ñanpi kaq presión nisqamanta willakuykunata hawa pachapa ñitisqanmanta qichuymi. Chayhinam uraypi ejemplopi hina:

Chiqap Pachapi Ejemplo

Chaymanta chaymanta ruwasqa chaninkuna pusawanchik DC kaqman wayra suministro necesario kaqta chaymanta escape necesario kaqta servidor ventiladores kaqpa llamk'ayninta compensanapaq. Aswan sasan rimaypiqa, wayra puririynin necesitasqaykutan tupuyku chay diferenciales de presión nisqapi, chaymi DC ukhupi q’uñichiy ruwayta allinta kamachiyta atiyku.

Cámara de Calefacción y Mezcla

Ñawpaqmanta pacha q'uñichina sistemakuna mana Data Centers kaqpi mana qullqiyuq q'uñichiywan ruwasqachu kanku. Yakuta llamk’achiyninqa mana yuyayniyuqmi qhawarikun, qullqirayku, equipokunapaq ima riesgokuna kasqanrayku ima. Kayqa sinchi chiri pachakunapi sasachakuymi, hawapi -20–30 grados nisqaman chayan. Chay equipokuna allintaña manejan chaypas, ingenierokunaqa aswan llamp’u sonqowanmi maskhanku. Kaypi aswan elegante chaymanta lógica solucionqa equipo IT kaqwan ruwasqa ruphay wayra kaqmanta llamk'achiynin. Servidorkunamanta rupha wayrata huk chaqruna wasiman dirigispa, chaymanta huk chikanta kutichispa hatun wayra corrienteman, sistemaqa inviernopi localta q'uñichin, chaymanta q'uñichiypi qullqita waqaychayta atin.

Simplicidad y Confiabilidad nisqa

Huk tesis clave teoría de confiabilidad nisqapiqa ninmi, simplicidadqa confiabilidad nisqatam paqarichimun. Kayqa mana qullqiyuq q'uñichiy sistemapaq hap'in mayqinchus huk admirablemente simple hamut'ay hina sayan. Chay sistemaqa barricada hinam llamkan, hawamanta wayrata filtrokunawan pusaspa, IT equipokunawan pasachispa, chaymanta qarquspalla.

Mana sasachakuyniyuq sistemakuna kasqanqa confiabilidadta yapan, ventiladoreslla ruphay pachapi huk vulnerabilidadta churanku. Chay enfoque libre-enfriamiento nisqa ruwayqa sistema radical simplificación nisqatam ejemplota qun, chaymi confiabilidad nisqa anchata allinchan, elementokuna yupayta pisiyachispa.

DC Fans vs Servidor Fans

Chay ventiladores nisqapa autoridad jerárquica nisqa huk fundamental tapukuymi DCs ukupi wayrapa puririyninpa dinámica nisqapi. Rimasqayku hina, DC nisqapi hatun ventiladores nisqakuna kanku, servidor nisqapipas. Tapukuyqa kaymi: ¿datos centro ventiladores wayrallatachu qunku, servidor ventiladores necesitasqankuman hina mikhunankupaq saqispa? Icha, ¿mañakuyqa servidorpa fansninmantachu paqarimun, DC fans nisqakunata obligaspa requisitonku hunt'anankupaq?

Mecanismoqa kayhinam: servidorpa ventiladores nisqakunam kay ruwaypi huk dominante ruwayniyuq kanku, chaymi necesario wayra puriyninta determinanku. Chay qhipamanmi, DC ventiladores nisqakuna kutichinku, munasqa volúmen nisqa wayrata quspa. Sut’inmi rikukun sichus llapa servidorkunamanta mañakuy huñusqa DC ventiladorpa suministro atiyninta atipan chayqa, chaymi apayta atinman potencial sobrecalentamiento nisqaman.

Chaymi kutichiyqa servidor fans nisqakuna kay dinámica nisqapi primacidad nisqayuq kanku. Paykunaqa wayra puriynintam orquestanku, chaypim willakunku hayka wayra necesitasqankuta.

Eficiencia y Cálculo PUE nisqa

Huk proyecto DC nisqapa allin ruwayninta chaninchanapaqmi ñawpaqmantapacha Efectividad de Uso de Potencia (PUE) nisqa yupayqa llamk’achisqa. PUEpaq fórmulaqa Total Facility Power nisqawan IT Equipo Power nisqawan ratio nisqa:

PUE = Llapan Instalacionpa kallpan / IT Equipopa kallpan

Allinmi kanman 1 kaqwan tupan, chaymi qawachin llapa kallpa mana ima usuchiywanpas IT equipokunaman dirigisqa kasqanmanta. Ichaqa kay allin escenarioman chayayqa pisillam chiqap pacha proyectokunapi.

Huk sasachakuymi rikurin, maypachachus huk sut’i metodología nisqa churayta munanchis, chaywanmi yupaypaq Efectividad de Uso de Potencia (PUE) nisqa. Chayhina, huk rikch'anapaq, sistemaykupi, huk métrica nisqayuq kayku, chaymi rikuchin chay ratolla kallpata watt nisqapi, chaymi atikun PUE nisqa yupayta chiqap pachapi.

Astawanqa, sapa wata PUE promedio nisqatam hurquchwan, chaymi aswan hatun chaninchayta qun, fluctuaciones estacionales nisqakunata qawarispa. Kayqa aswan allinmi, pachakunapura energía nisqapa mana kaqlla kaptin; ejemplopaq, chiri killakunapi, chiri killakunapipas chiri killakunapi mana kaqlla kayninmi. Kayqa niyta munan, sichus aswan confiable chaninchayniyuq kayta munanchik chayqa, ñawpaqman churananchik tiyan juk promedio anual nisqa aswan equilibrado chanta tukuypaq chaninchayta quspa.

Hinallataqmi ancha allinpuni PUE nisqamanta t’aqwiriyqa manan energía nisqallapichu aswanpas unidades monetarias nisqapipas, chaywanmi churakun chay fluctuaciones estacionales de precios de luz nisqakunata. PUE nisqa qolqemanta chaninchaspaqa aswan hunt’asqa qhawariytan qon eficiencia operativa nisqamanta.

Chaymantapas, kay ruwayqa qawarichinmi atiykunata PUE chaninchayta 1manta pisiman chayanapaq, dolarkunawan tupusqa kaptin. Atikunmi, ejemplopaq, unu q’oñichinapaq usuchisqa ruphaywan, aswanta qaylla llaqtakunaman qhatuqtinchis. Reparanapaq ejemplokuna, kayhina Googlepa centro de datos EE.UU. kaqpi chaymanta Yandexpa instalacionnin Finlandia kaqpi, rikuchinku chayhina ruwaykuna allin kayninta, aswanta regiones kaqpi riqsisqa hatun energía qullqiwan.

Eficiencia vs. Confiabilidad nisqa

Preocupaciones gastos pisiyachiymanta chaymanta eficiencia yapaymanta sapa kuti tapuykunata hatarichinku mana allin impactos potenciales kaqmanta confiabilidad kaqpi. Ichaqa, aswanta rimayta munani, mana qullqiyuq q’uñichiypiqa, allin ruway maskayqa manam confiabilidadtachu sasachan. Aswanpas tecnologico efectos secundarios nisqakunan aswan allinta llank’ayta atinman. Ejemplopaq, rimasqanchis hina, llumpay ruphaytaqa bomba de calor nisqaman kutichiyqa, aswan allinkuna kananpaq, ahinataq qaylla llaqtakunapaq rupha yakuta paqarichiyqa, qolqemanta allin ruwaymanmi tukupun, mana confiabilidadta sacrificaspa.

Hamuq pacha Gratis Enfriamiento nisqamanta

Tukuy ventajakuna mana qullqiyuq q'uñichiy quyniyuq kaptinpas, willaypa chawpin industria huk conservador enfoquewan purichisqaraq kachkan chaymanta pruebasqa confiabilidadta mañakun, huk tendencia musuq solucionkunata harkananpaq. Chay hapipakuy certificacionkunapi organismokunamanta imayna... Instituto de Uptime nisqa qhatuypaq huk hark'ayta churan mana qullqiyuq q'uñichiy solucionkunapaq, mana huk takyasqa certificación kaqwan, qhatu quqkunata iskayrayaywan qhawanankupaq pusaq.

Chaywanpas, kanmi tendencia empresakuna hiper-escaladores nisqakuna ukhupi, libre q’uñichiyta DCsninkupaq hatun solucion hina hap’inankupaq. Wiñaq yupay empresakuna kay tecnologiapa qullqipaq allin kayninta chaymanta llamkanapaq allinninkunata riqsichisqankuwan, suyayku aswan empresamanta mana qullqiyuq q'uñichiy willaypa chawpinkuna hamuq 10-20 watakunapi rikurimunanta.