![Search icon](https://hackernoon.imgix.net/search-new.png?w=19&h=19)
In the previous article , hi burisanile hi ku ndlandlamuxiwa hi xihatla ka switirhisiwa swa tisenthara ta data na ku tlakuka ka ku tirhisiwa ka gezi loku swi endleke leswaku ku va na.Tanihi leswi tisevha ti hundzulaka gezi ku va ku hisa hi nkarhi wa ntirho, ku lawula mahiselo ya le henhla na ku kufumeta switirhisiwa swa tisenthara ta data na switirhisiwa swi hundzuka xiphiqo xa nomboro 1 eka swipano swa DC.
Loko tindlela ta ndhavuko to kufumeta, ku katsa na ti-air conditioner na ti-chiller ti kufumeta hi ndlela leyinene tindhawu ta tisenthara ta data na tisevha, ku durha ka tona ku tshama ku ri xiphiqo lexikulu. Ku kufumela ka mahala kuhambana na maendlelo ya ndzhavuko aswi lavi vuvekisi lebyikulu kambe swinyika xiyimo lexi fanaka xa vukorhokeri na ku tshembheka. Eka xihloko lexi, ndzi ta endla nkatsakanyo wa vuxokoxoko bya thekinoloji ya mahala yo kufumeta, ndzi kombisa mimpfuno ya yona, swipimelo, na swilaveko swa ku tirhisiwa loku humelelaka.
Ku twisisa physics endzhaku ka free cooling, hita lava ku tlhela hi languta formula ya heat energy:
Q = mcΔT
Laha, ‘Q’ yi yimela nhlayo ya ku hisa loku kumiweke kumbe loku lahlekeke, ‘m’ yi yimela vukulu bya xikombiso (eka hina, vukulu bya moya eka senthara ya data), ‘c’ yi kombisa vuswikoti byo karhi byo hisa bya moya, . naswona ΔT yi kombisa ku hambana ka mahiselo.
Eka data center, xihlovo xosungula xa kuhisa i CPU. Hi ntolovelo, kuna 2 kuya eka 4 wa ti CPU, yin’wana na yin’wana yitirha hi kwalomu ka 200 watts. Hilaha swi boxiweke hakona eku sunguleni, matimba hinkwawo ya gezi lama tirhisiwaka hi ti-CPU ma hundzuriwa ku hisa. Hikwalaho, hi 2 wa ti-CPU, hi xikombiso, hi humesa 400 watts ya ku hisa loku lavaka ku hangalasiwa. Sweswi xikongomelo xa hina i ku kumisisa mpimo wa moya lowu lavekaka eka xikongomelo lexi.
Parameter ΔT, kumbe ku hambana ka mahiselo, yikomba leswaku loko mahiselo ya moya wale handle yari ehansi, ku laveka nhlayo yitsongo ya moya kuva yi kufumeta ti CPUs. Xikombiso, loko mahiselo ya moya wo nghena yari 0°C naswona mahiselo yale handle yari 35°C, ΔT yingava ntsena 35, leswi kombaka xilaveko xale hansi swinene xa vukulu bya moya. Kambe hi nguva ya ximumu, ku kufumela swiva na ntlhontlho swinene hikokwalaho ka ku tlakuka ka mahiselo ya ndzhawu. Loko mahiselo yale handle yari e henhla, kuta laveka moya lowukulu eka ku kufumeta ti servers.
Hambi leswi ku kufumela ka mahala kunga tirhaka kahle eka maxelo yo ringanela na yo titimela, yahari na swipimelo hikokwalaho ka swipimelo swa mahiselo eka swiphemu swa server. Swiphemu swa nkoka eka switirhisiwa swa IT na netiweke, swo tanihi tiphurosesa, RAM, ti-HDD, ti-SSD, na ti-drive ta NVMe, swi na swilaveko swa mahiselo ya ntirho:
Swipimelo leswi swi khumba hiku kongoma ku faneleka ka mahiselo ya moya wale handle kuva ku kufumela. Ku kufumela mahala aswingata tirha eka tindzhawu leti mahiselo yale handle ya tlulaka swipimelo leswi kumbe hambi kuri kusuhi na swona, tani hileswi swinga onhaka sisiteme hikokwalaho ka ku hisa ngopfu. Swipimelo swa Swifundzha
Tani hilaha se hi hlamuseleke hakona, mahiselo yale handle yafanele ku tshama yari ehansi kutlula mahiselo yale henhla ya matirhelo ya switirhisiwa swa IT leswaku ku kufumela ka mahala kuta tirha kahle. Leswi swilava ku tekeriwa enhlokweni hi vukheta swiyimo swa maxelo ya ndzhawu ya DC. Tinhlengeletano ti fanele ku kambisisa vuprofeta bya maxelo bya nkarhi wo leha ku tiyisisa leswaku mahiselo a ma hundzi swipimelo leswi lavekaka, hambi ku ri hi masiku kumbe tiawara to karhi. Ku engetela kwalaho, loko hi tekela enhlokweni vutomi byo leha bya tisenthara ta data (hi ntolovelo 10-15 wa malembe), vuyelo bya ku hisa ka misava byi fanele ku tlhela byi tekeriwa enhlokweni eka swiboho swa ndhawu.
Eka xiyimo xa physics, ku fikelela ku kufumela lokunene eka ti server swi titshege hi ku tiyisisa ku khuluka lokukulu ka moya hi sisiteme. Xivumbeko xa sevha xi tlanga xiphemu xa nkoka eka endlelo leri.
Hilaha ku hambaneke, tisevha leti pfumalaka swivumbeko leswi faneleke swa dizayini, swo tanihi ku pfuleka kumbe ku pfuleka, ti nga sivela ku khuluka ka moya, leswi nga ha onhaka ku tirha kahle hinkwako ka endlelo ro kufumeta mahala.
Level ya humidity i yin’wana ya nkoka swinene loko swita eka free cooling. Tanihi leswi hi pfumalaka vulawuri eka swiyimo swa ndzhongho wa le handle ku humelela swivutiso swimbirhi leswi faneleke: xo sungula, ku lulamisa swiyimo swa ndzhongho leswi nga ekusuhi kumbe ku tlula 100% endzeni ka senthara ya data (DC); xavumbirhi, ku lulamisa swiyimo swa kutsakama ka moya wale hansi swinene, kufana na hi siku ra xirhami ra February laha mahiselo yale handle ya -30°C xikan’we na relative humidity kusuka eka 2% kuya eka 5%. A hi kambisiseni swiyimo leswi hi ndlela leyi hlelekeke.
Eka swiyimo swa ndzhongho lowu tlakukeke, kuna ku vilela loku tolovelekeke mayelana na ku humelela loku nga vaka kona ka condensation xikan’we na mbuyelo wa yona wo biha eka matirhelo ya switirhisiwa. Kuhambana na ku vilela loku, endzeni ka ti recooling zones ta DC, laha maendlelo ya cooling ya humelelaka kona, condensation ya siveriwa. Leswi swivangiwa hi nsinya wa nawu wa leswaku condensation transpires loko moya wo kufumela, wotsakama wu hlangana na tindzhawu leti titimelaka. Kambe endzeni ka free cooling system ya DC, akuri hava element leyi titimelaka kutlula moya lowu rhendzeleke. Hikwalaho, condensation hi ntumbuluko yi kavanyetiwa, leswi herisaka xilaveko xa magoza ya proactive.
Kuhambana na sweswo, loko ku tirhana na ndzhongho wale hansi, ku chava ku cinca kuya eka ku tumbuluxiwa ka gezi leri nga cinciki, leswi tisaka nxungeto eka ku tshamiseka ka switirhisiwa. Mhaka leyi ayi fambelanisiwi na condensation kambe yi lava ntlhantlho wo hlawuleka. Ku hunguta swikatsa maendlelo ya grounding xikan’we naku cheriwa ka floor coating yo hlawuleka. Magoza lawa ya fambisana na tindlela leti simekiweke to hlayisa switirhisiwa swa le ndzeni eka gezi leri nga cinciki. Hi ku veka swiaki swa ku aka ehansi, tirheki ni switirhisiwa swa IT, chaji leyi nga cinciki yi hangalasiwa hi ndlela leyi nga riki na khombo ehansi, leswi hlayisaka vutshembeki bya switirhisiwa.
Eka maxelo ya ntumbuluko, swiendlakalo swa ndzhongho wale henhla swinene kumbe wale hansi aswi tali. Swihlawulekisi leswi xiyekaka swikatsa swiendlakalo leswinga tolovelekangiki swofana na xidzedze lexi fikelelaka 100% wa ndzhongho hi July kumbe xirhami lexikulu lexi vangaka ndzhongho wale hansi swinene. Hambiswiritano, eka nkarhi wotala swiyimo swa ndzhongho switshama swiri kahle endzeni ka swipimelo leswi amukelekaka leswinga tisi khombo eka switirhisiwa, hambi kuri loko kungari na ku nghenelela loku tirhaka.
Tani hilaha se hi vulavuleke hakona, ku olovisa ku kufumela loku humelelaka hi lava volumin leyikulu ya moya wa le handle. Hi nkarhi wun’we, xilaveko lexi vonakaka xi lwisana na vutivi xi humelela – ku hlayisa ku khuluka ka moya ehansi endzeni ka muako. Mpfilumpfilu lowu lowu vonakaka wu dzime timitsu eka mintlhontlho leyi vangiwaka hi mimoya ya rivilo lerikulu leyi rhendzelekaka endzeni.
Ku olovisa, anakanya hi rivilo lerikulu ra moya tanihi xidziva lexi tiyeke lexi humaka eka chubu, lexi endlaka leswaku ku va ni swirhendzevutana ni mpfilumpfilu ku rhendzela switirhisiwa swa IT. Mpfilumpfilu lowu wunga endla leswaku kuva na ku famba ka moya lokunga tshamisekangiki xikan’we naku hisa ngopfu ka ndzhawu yin’we. Ku lulamisa leswi, hi maqhinga hi kongomisa eka rivilo ra le hansi ra moya hi ku angarhela ra 1-2 wa timitara hi sekoni eka xivandla hinkwaxo.
Ku hlayisa rivilo leri ra moya leri lawuriwaka swi hi pfumelela ku herisa mpfilumpfilu. Rivilo leri tlakukeke ri ta veka ekhombyeni ku nga tshamiseki ka ku famba-famba ka moya. Hiku namarhela eka 1-2 wa timitara hi sekoni, hi kurisa ku khuluka ka moya loku rhetaka, loku fanaka, ku papalata ku hisa ngopfu ka ndzhawu. Ku ringanisela loku ko olova ku tiyisisa ku kufumela lokunene ka switirhisiwa swa IT hi ku papalata swihinga leswi fambelanaka na swirhendzevutani swa moya swa rivilo lerikulu.
Tani hilaha swinga voniwaka hakona, endlelo ra free cooling ri rhendzeleka hiku tirhisiwa kahle ka moya wale handle loko kurikarhi ku rhangisa rivilo ra le hansi ra moya rale ndzeni leri lawuriwaka. Qhinga leri ra hi vomu ri pfuneta ku hlayisa ku khuluka ka moya loku fanaka na loku fanaka, ku tiyisisa ku tirha kahle ka ku kufumela ka switirhisiwa swa IT.
Eka paradigm ya free cooling, ti air ducts ta ndhavuko ati tirhisiwi endzeni ka xivumbeko xa muako. Ku hambana ni swiyimiso leswi tolovelekeke leswi nga ni tiphayiphi ta moya leti hlawuriweke emakhumbini, silingi kumbe etindhawini to karhi, tisenthara to lulamisa rungula ti amukela endlelo leri nga tolovelekangiki. Muako lowu hi woxe wu ehleketiwile tanihi duct ya moya, leswi endlaka leswaku tiyuniti ta ndhavuko to hunguta moya ti nga ha tirhisiwi. Mpimo lowu heleleke wa ti- duct leti ta moya wu ti hundzula ti va swiphemu swa nkoka swa makamara ni le hansi.
Endlelo ra ku khuluka ka moya risungula loko moya wale handle wu nghena eka muako, wu hundza eka tinxaka timbirhi ta ti filters – ti coarse filters na ti fine filters. Loko moya wu hundza eka endlelo ro basisa, wu susumetiwa hi ti fans wu ya eka tivholumo to anama ta miako, leti ringanaka na swithezi swa mune hi ku leha. Vholumo leyi leyikulu yi tirhela xikongomelo xa yona: ku hunguta ku khuluka ka moya, ku hunguta rivilo ra yona ku ya eka mpimo lowu lavekaka wa 1-2 wa timitara hi sekoni. Endzhaku ka sweswo, moya wu rhelela wu ya ekamareni ra michini.
Endzhaku ko tsemakanya kamara ra michini, moya wu ya emahlweni wu famba hi ti- IT rack, wu ya emahlweni wu nghena eka xivandla xo hisa. Kusuka kwalaho, yi nghena eka xigwitsirisi xa moya wo hisa loko yinga se hlongoriwa ehandle hiku tirhisa ti exhaust fans. Ndlela leyi leyi hlelekeke ya ku khuluka ka moya yi tiyisisa endlelo ro kufumela leri tirhaka kahle loko ku ri karhi ku hlayisiwa rivilo ra moya leri lawuriwaka.
Ku hlawuriwa ka dizayini hi vomu ka ku tirhisa tivholumo to anama ta miako ku tirhela swikongomelo swimbirhi. Xosungula na xohetelela, swipfumelela kuhunguteka ka rivilo ra moya hakatsongotsongo, kutiyisisa leswaku ku khuluka ka moya ku fikelela rivilo leri lavekaka ra 1-2 wa timitara hi sekoni. Rivilo leri ra moya leri lawuriwaka i ra nkoka ku sivela mpfilumpfilu na ku hlayisa ku khuluka ka laminar, ngopfu ngopfu loko moya wu ya emahlweni hi switirhisiwa swa IT leswi nga na vuxiyaxiya. Xavumbirhi, volume ya nkoka yi amukela volume ya moya leyi lavekaka kuva yi hangalasa kuhisa loku endliwaka hindlela ya kahle. Ku tirhisana loku fambisanaka ka rivilo ra moya na vholumo swi hoxa xandla eka ku humelela hinkwako ka sisiteme.
Eka setup ya free cooling, ahi na vulawuri eka mahiselo ya moya wale handle, leswi yisaka eka ku hambana ka mahiselo ya moya lawa ya nghenaka eka Data Center (DC). Ku nga khathariseki leswi, ku ringanyeta ku khuluka ka moya loku lavekaka leswaku switirhisiwa swi kufumeta i swa nkoka. Ku lulamisa leswi, hi titshege hi ndlela ya ntshikelelo wo hambana.
Endzeni ka rhaki yin’wana na yin’wana ya IT, tisevha leti nga na ti fan ta le ndzeni ti tirha hi rivilo ro hambana, hi ku hlangana ti tumbuluxa ntshikelelo wo hambana exikarhi ka le mahlweni na le ndzhaku ka rhaki. Leswi ku nga ni tisevha to tala, yin’wana ni yin’wana yi hoxa xandla eka ku khuluka ka moya hinkwawo, ku hambana loku ka ntshikelelo hakatsongo-tsongo ku andza exikarhi ka tindlela leti titimelaka ni leti hisaka. Hiku tirhisa ti pressure sensors eka ti aisles nale handle ka muako wa DC, hinga pima ntshikelelo lowu wa differential.
Xibalo xi katsa ku susa datha ya xitwi xa ntshikelelo eka xivandla xo hisa eka ntshikelelo wa xibakabaka na ku susa datha ya xitwi xa ntshikelelo eka xivandla xo titimela eka ntshikelelo wa xibakabaka. Xisweswo tanihi le ka xikombiso lexi nga laha hansi:
Xikombiso Xa Misava Ya Xiviri
Mimpimo leyi humelelaka kutani yi hi kongomisa eku kumiseni ka mphakelo wa moya lowu lavekaka eka DC na ku humesiwa loku lavekaka ku tlherisela endzhaku ntirho wa ti fans ta sevha. Hi marito yo olova, hi pima swilaveko swa hina swa ku khuluka ka moya hi ku ya hi ku hambana ka ntshikelelo, leswi hi pfumelelaka ku lawula endlelo ro kufumeta endzeni ka DC hi ndlela leyinene.
Tisisiteme ta ndhavuko to kufumeta hi ntolovelo a ti tirhisiwi eka Tisenthara ta Data leti nga na ku kufumela ka mahala. Ku tirhisa mati swi tekiwa swinga twisiseki hikokwalaho ka ntsengo xikan’we na makhombo lawa yanga vaka kona eka switirhisiwa. Leswi switisa ntlhontlho hi nkarhi wa xirhami lexikulu, lexi fikaka eka -20–30 degrees ehandle. Hambileswi switirhisiwa swi yi khomaka kahle, vanjhiniyara va lava ndlela yo olova. Ntlhantlho wo saseka swinene ni lowu twisisekaka laha i ku tirhisa nakambe moya wo hisa lowu endliwaka hi switirhisiwa swa IT. Ku kongomisa moya wo hisa kusuka eka ti server kuya eka mixing chamber, naku tlherisela xiphemu xa wona eka main air current, sisiteme yi hlayisa ndzhawu yi kufumela hi xixika naswona yi pfumelela ku hlayisa mali eka ku kufumeta.
Thesisi ya nkoka eka thiyori ya ku tshembheka yi tiyisisa leswaku ku olova ku tswala ku tshembheka. Leswi swi khomelela eka sisiteme ya mahala yo kufumeta leyi yimaka tani hi mhaka yo olova hindlela yo hlamarisa. Endlelo leri ri tirha tanihi xisirhelelo, ri nghenisa moya lowu humaka ehandle hi swisefo, ri wu hundzisela eka switirhisiwa swa IT, ivi wu wu hlongola ntsena.
Ku pfumaleka ka tisisiteme leti rharhanganeke swi antswisa ku tshembheka, laha ku nga na ti fans ntsena leti vekaka vuhlayiseki eka maxelo yo hisa. Endlelo ra free-cooling ri kombisa xikombiso xa radical system simplification, swinene ku antswisa ku tshembheka hiku hunguta nhlayo ya ti elements.
Vulawuri bya xiyimo xa le henhla bya vaseketeri i xivutiso xin’wana xa xisekelo eka dynamics ya ku khuluka ka moya endzeni ka ti DCs. Tani hilaha hi vulavuleke hakona, ku na vaseketeri va xiyimo xa le henhla eka xiyimo xa DC na lava nga eka xiyimo xa sevha. Xivutiso hi leswaku: xana ti fans ta data center ti phakela moya ntsena, ti siya ti server fans ti dya swotala hilaha swi lavekaka hakona? Kumbe xilaveko xi huma eka vaseketeri va tisevha, ku sindzisa vaseketeri va DC ku hetisisa swilaveko swa vona?
Endlelo ra kona hi leri landzelaka: ti server fans tina xiave lexikulu eka endlelo leri, ku kumisisa ku khuluka ka moya loku lavekaka. Endzhaku ka sweswo, ti DC fans ti hlamula hiku tisa volume leyi lavekaka ya moya. Swi va erivaleni leswaku loko xilaveko lexi hlengeletiweke ku suka eka tisevha hinkwato xi tlula vuswikoti bya mphakelo wa fan ya DC, swi nga vanga ku hisa ngopfu loku nga vaka kona.
Kutani nhlamulo hileswaku vaseketeri va ti server va na primacy eka dynamic leyi. Va hlela ku khuluka ka moya, va boxa mpimo wa moya lowu lavekaka.
Ku kambela ku tirha kahle ka phurojeke ya DC xibalo xa Vuyelo bya Matirhiselo ya Gezi (PUE) xi tirhisiwa hi ndhavuko. Fomula ya PUE i mpimo wa Matimba hinkwawo ya Switirhisiwa eka Matimba ya Switirhisiwa swa IT:
PUE = Matimba hinkwawo ya Switirhisiwa / Matimba ya Switirhisiwa swa IT
Hi ndlela leyinene, yi ringana na 1, leswi kombisaka leswaku eneji hinkwayo yi kongomisiwa eka switirhisiwa swa IT handle ko tlanga hi mali. Hambiswiritano, ku fikelela xiyimo lexi lexi hetisekeke a swi talanga eka tiphurojeke ta xiviri.
Mhaka yin’wana yi humelela loko hi ringeta ku simeka endlelo leri nga erivaleni ro hlayela ku Humelela ka Matirhiselo ya Matimba (PUE). Xisweswo, xikombiso, eka sisiteme ya hina, hi na metric leyi kombisaka ku tirhisiwa ka gezi hi xihatla hi ti-watt, leswi endlaka leswaku swi koteka ku hlayela PUE hi nkarhi wa xiviri.
Ku tlula kwalaho, hi nga kuma PUE ya xikarhi eka nkarhi wa lembe, leswi nyikaka nkambisiso lowu heleleke swinene hi ku tekela enhlokweni ku cinca-cinca ka tinguva. Leswi swifanele ngopfu loko ku langutiwa ku hambana eka matirhiselo ya eneji exikarhi ka tinguva; xikombiso, ku hambana ka swilaveko swa ku kufumela exikarhi ka tinhweti ta ximumu na xixika. Leswi swi vula leswaku loko hi lava ku va na nkambisiso lowu tshembekaka swinene, hi fanele ku rhangisa avhareji ya lembe na lembe leyi nyikaka nkambisiso lowu ringaniseriweke na lowu heleleke.
Swi tlhela swi va swa nkoka ku lavisisa PUE ku nga ri ntsena hi tlhelo ra eneji kambe na tiyuniti ta timali, hi ndlela yoleyo ku katsa ku cinca-cinca ka tinguva ka minxavo ya gezi. Ku kambela PUE hi tlhelo ra timali swi nyika langutelo leri heleleke swinene eka vukorhokeri bya matirhelo.
Handle ka sweswo, endlelo leri ri paluxa ku koteka ku fikelela ntsengo wa PUE wa le hansi ka 1 loko wu pimiwa hi tidolara. Swi va leswi kotekaka, hi xikombiso, loko hi tirhisa ku hisa loku nga riki na thyaka ku kufumeta mati ivi hi ku xavisa ku ya emahlweni emadorobeni ya le kusuhi. Swikombiso leswi xiyekaka, swo fana na senthara ya data ya Google eUSA na ndhawu ya Yandex eFinland, swi kombisa ku humelela ka maendlelo yo tano, ngopfungopfu eka swifundzha leswi tivekaka hi ku durha lokukulu ka eneji.
Ku vilela hi ku hunguta ku durha na ku engetela vukorhokeri swi tala ku tlakusa swivutiso mayelana na switandzhaku swo biha leswi nga vaka kona eka ku tshembheka. Hambiswiritano, ndzi lava ku kandziyisa leswaku eka ku kufumeta mahala ku hlongorisa ku tirha kahle a swi kavanyeti ku tshembheka. Ematshan’weni ya sweswo, switandzhaku swa yona swa thekinoloji swi nga ha antswisa hambi ku ri ku tirha kahle. Xikombiso, tanihilaha se hi vulavuleke hakona, ku kongomisa ku hisa loku tlulaka mpimo eka tipompo to hisa ku kuma mimpfuno leyi engetelekeke, ku fana na ku humesa mati yo hisa eka madoroba ya le kusuhi, swi hundzuka mukhuva lowu vuyerisaka hi tlhelo ra timali handle ko lahlekeriwa hi ku tshembheka.
Ku nga khathariseki swipfuno hinkwaswo leswi ku kufumela ka mahala ku swi nyikaka, indasitiri ya senthara ya data ya ha fambisiwa hi endlelo ro hlayisa naswona yi lava ku tshembheka loku tiyisisiweke, na mboyamelo wo lwisana na swintshuxo swa vutumbuluxi. Ku titshega hi switifikheti leswi humaka eka mihlangano yo fana na
Hambi swi ri tano, ku na mukhuva exikarhi ka va-hyper-scaler va mabindzu ku amukela ku kufumela ka mahala tanihi ntlhantlho lowukulu eka ti-DC ta vona. Hi nhlayo leyi kulaka ya tikhamphani leti amukelaka ku pfumaleka ka mali na ku vuyeriwa ka matirhelo ya thekinoloji leyi, hi langutele leswaku tisenthara to tala ta datha to kufumeta leti nga riki na mabindzu ti ta humelela eka malembe ya 10-20 lama taka.