Проблема неэффективного охлаждения в небольших дата-центрах

14 декабря 2015 г. | Категория: Мир

СМИ и природоохранные организации часто критикуют дата-центры за низкую эффективность инфраструктуры, недостаточно высокую загрузку серверов и загрязнение атмосферу выхлопными газами при эксплуатации дизель-генераторов. Все это, несомненно, важно, но у большинства дата-центров имеется один гораздо большее весомый недостаток – малоэффективная система охлаждения.

Не секрет, что на долю системы охлаждения может приходиться около половины всего энергопотребления дата-центра. Операторы гипермасштабных дата-центров вроде Google, Facebook и Microsoft могут позволить себе вкладывать огромные деньги в проектирование и развертывание супер-эффективных систем охлаждения ЦОД. Это существенно снижает долю теплохладотехники в общем энергопотреблении дата-центра и позволяет владельцам ЦОД улучшать имидж своих брендов за счет хвалебных статей в профильных СМИ. Но журналисты часто игнорируют тот факт, что общее энергопотребление гипермасштабных ЦОД – лишь капля в море по сравнению с общим количеством электроэнергии, расходуемой дата-центрами во всем мире.

Малые серверные комнаты и небольшие ЦОД, находящиеся в распоряжении предприятий среднего размера и государственных учреждений, если и оказываются в центре внимания журналистов, то, скорее всего, в связи с пожарами и прочими чрезвычайными ситуациями. А ведь именно внутри них размещена большая часть IT-оборудования в мире, и именно на их долю приходится большая часть электроэнергии, потребляемой всеми дата-центрами планеты.

И внутри таких маломощных ЦОД зачастую размещены неэффективные системы охлаждения серверов. Низкая эффективность теплохладотехники может быть обусловлена несколькими факторами. Во-первых, это отсутствие у операторов ЦОД достаточного количества свободных финансовых ресурсов для покупки дорогостоящих современных систем охлаждение. Во-вторых, отсутствие достаточного количества времени для длительной модернизации инфраструктуры. В-третьих, тот факт, что операторы ЦОД никогда своими глазами не видят счета за электроэнергию с астрономическими цифрами и, как следствие, не чувствую необходимость в уменьшении потребления электроэнергии подконтрольным объектом.

Как исправить ситуацию? Нужно найти первопричины. Для этого можно воспользоваться опытом специалистов со стажем. В 2015 году экспертам фирмы Future Resource Engineering, которая занимается проектированием дата-центров, удалось добиться повышения энергоэффективности 40 дата-центров площадью от 500 до 10 тыс. квадратных метров. Это позволило сэкономить в общей сложности более 24 млн. кВт*ч электроэнергии. Большинство улучшений касались именно системы охлаждения ЦОД.

По словам представителей компании, самой распространенной причиной низкой эффективности маломощных ЦОД является чрезмерная холодопроизводительность. Эксперты по-прежнему наблюдают тенденцию к "переохлаждению" дата-центров. При этом многие операторы ЦОД осознают наличие подобной проблемы, но у них нет времени или ресурсов, чтобы осуществить необходимые улучшения. Как правило, у подобного "переохлаждения" есть две причины: слишком высокая избыточность системы охлаждения (чрезмерное резервирование) и "горячие точки". Эти причины могут быть устранены с помощью интеллектуальных систем управления теплохладотехникой и соответствующей оптимизации воздушных потоков.

Поскольку владельцы дата-центров всегда ставят надежность выше энергоэффективности, многие ЦОД имеют избыточные системы охлаждения, которые работают в режиме 24/7 на полную мощность. Начало постоянного мониторинга инфраструктуры ЦОД позволяет понять реальные потребности IT-нагрузки в охлаждении. Такой поход позволяет оптимизировать холодопроизводительность в режиме реального времени, отключая и включая вспомогательное оборудование по мере необходимости. К сожалению, в большинстве малых дата-центров нет соответствующих систем мониторинга и управления инфраструктурой.

"Переохлаждение" также является весьма распространенным, но крайне неэффективным способом борьбы с "горячими точками" в машзале ЦОД. Это когда температура рядом с некоторыми серверами выше, чем рядом с другими. В такой ситуации оператор ЦОД направляет в машзал достаточное количество холодного воздуха, чтобы убедиться в том, что близкие к перегреву машины в безопасности. Но такой подход означает, что в остальной части машзала будет слишком холодно.

Другой распространенной проблемой является плохое разделение потоков горячего и холодного воздуха. Без надлежащей системы изоляции воздушных потоков или из-за непродуманного их распределения нагретый воздух может смешиваться с холодным воздухом, что приводит к необходимости нагнетать в машзал еще больше холодного воздуха, чтобы довести общую температуру до нужного уровня.

Понятно, что первоочередным приоритетом операторов ЦОД является надежность, но создание более надежных систем за счет чрезмерного резервирования ведет к неэффективности. Если ситуация не изменится, проблема чрезмерного энергопотребления индустрии ЦОД будет сохраняться, независимо от того, насколько эффективным окажется следующий дата-центр Facebook или Google.

Источник: www.datacenterknowledge.com