سیستم‌ ها و فناوری ‌های خنک کننده مرکز داده و نحوه کار آنها

مرکزداده

گرما و سرمای شدید می‌تواند تجهیزات را از عملکرد و راندمان بالای خود دور کند. بنابراین مدیران دیتاسنترها باید فناوری‌های خنک کننده مقرون به صرفه و گزینه‌های هوشمند را برای تأسیسات خود کاووش کنند. یکی از حیاتی‌ترین وظایف هر مرکز داده، نظارت و مدیریت محیطی‌ست. درجه حرارت و رطوبت بالا می‌تواند به تجهیزات فناوری اطلاعات آسیب برساند و باعث خرابی آنها شود و برای هر کسی که در مرکز داده کار می کند شرایط ناخوشایندی ایجاد کند. خوشبختانه، سیستم‌ها و فناوری ‌های خنک کننده مرکز داده زیادی وجود دارند که می‌توانند به نظارت و مدیریت خنک‌ کننده مرکز داده کمک کنند تا سطح دما و رطوبت را در محدوده بهینه نگه دارند.

خنک کننده مرکز داده چیست؟

مراکز داده از انرژی زیادی استفاده می‌کنند که به گرما تبدیل می‌شود. هرچه تجهیزات بیشتری در یک مرکز داده نگهداری شوند، گرمای تولید شده بیشتر می‌شود. اصطلاح خنک کننده مرکز داده به تجهیزات جمعی، ابزارها، سیستم‌ها، تکنیک‌ها و فرآیندهایی اشاره دارد که در مجموع کار سرد کردن محیط مرکز داده را انجام می‌دهند.

 

چرا خنک کردن مرکز داده مهم است؟

درجه حرارت و رطوبت بالا شرایط نامطلوب برای تجهیزات IT ایجاد می‌کند.  اکثر دستگاه‌ها و تجهیزات فناوری اطلاعات گرما تولید می‌کنند و باید به سرعت از شر آن خلاص شوند تا عملکرد آنها تحت تأثیر قرار نگیرد. گرما و رطوبت بیش از حد می‌تواند به دستگاه‌ها و تجهیزات آسیب برساند و باعث خرابی و از کار افتادن آنها شود. تجهیزات آسیب دیده در نهایت ممکن است منجر به آتش‌سوزی و سایر مسائل ایمنی شود. این خطرات هزینه‌های عملیاتی را افزایش می‌دهد زیرا تجهیزات باید مرتباً تعمیر یا جایگزین شوند.

از آنجایی که در اکثر مراکز داده مدیران تأسیسات باید از سلامت تجهیزات اطمینان حاصل کنند و بدانند که سیستم‌های خنک‌کننده در کلاس A1 و A2 به وظیفه خود عمل می‌کنند. لزوم خرید تجهیزات اضافی یا به روز برای تامین نیازهای خنک کننده، توضیح می‌دهد که چرا کارشناسان پیش‌بینی کردند که بودجه بازار خنک کننده مرکز داده ایالات متحده تا سال 2025 به بیش از 3.5 میلیارد دلار می‌رسد.

 

خنک کننده مرکز داده چگونه کار می‌کند؟

خنک کننده مرکز داده با حذف گرمای اضافی از هوا و جایگزینی آن با هوای خنک‌تر عمل می‌کند. این معمولاً به یکی از چندین روش انجام می‌شود:

  • تهویه هوای گرم به بیرون و سپس وارد کردن هوای بیرون، خنک کردن و گردش آن در تاسیسات؛
  • بازیافت هوای داخلی با خنک کردن آن، معمولاً از طریق طراحی راهروی سرد و گرم برای به حداکثر رساندن راندمان خنک‌کننده؛
  • تهویه هوای گرم در بیرون و سپس کشیدن هوای بیرون از قبل سرد شده به داخل تأسیسات برای خنک شدن آن. این روش به عنوان خنک کننده رایگان شناخته می‌شود و فقط برای تأسیساتی که در آب و هوای سردتر قرار دارند کار می‌کند.
  • خنک کردن یا گرم کردن تاسیسات تا بالاترین دمای توصیه شده و تعویض تجهیزات پس از خرابی. استفاده از این به اصطلاح خنک کننده حرارتی یا خنک کننده نزدیک می‌تواند ارزان‌تر باشد زیرا سایر روش‌های خنک کننده ممکن است به طور قابل توجهی بیشتر از هزینه‌های جایگزینی تجهیزات هزینه داشته باشند.

خنک کننده مراکز داده

سیستم‌ها و فناوری‌های خنک کننده مرکز داده فعلی

خنک کننده هوا و خنک کننده مایع دو نوع از محبوب ترین خنک کننده های مرکز داده هستند

 

خنک کننده هوا

این روش خنک‌ کننده برای مراکز داده کوچک‌تر یا مراکز قدیمی‌تر که کف‌های کاذب را با طرح‌های راهروی سرد و گرم ترکیب می‌کنند، ایده‌آل است. هنگامی که واحد AC اتاق کامپیوتر (CRAC) یا کنترل کننده هوای اتاق کامپیوتر (CRAH) هوای سرد را به بیرون می‌فرستد، فشار زیر سطح کف کاذب افزایش می‌یابد و هوای سرد را به ورودی تجهیزات می‌فرستد. هوای سرد هوای گرم را جابجا می‌کند و سپس به CRAC یا CRAH بازگردانده می‌شود و در آنجا خنک می‌شود و دوباره به گردش در می‌آید.

راهروهای هوای سرد و گرم با امکان قرار دادن هدفمندتر دریچه‌های ورودی و خروجی، کارایی سیستم‌های خنک کننده مبتنی بر هوا را افزایش می‌دهند. این از مخلوط شدن هوای سرد و گرم جلوگیری می‌کند تا خنک کننده CRAC یا CRAH بتواند کارآمدتر کار کند.

همچنین، CRAH کارآمدتر از CRAC است زیرا هوای بیرون را به داخل می‌کشد و آن را با استفاده از آب سرد به جای مبرد خنک می‌کند. یک CRAC مانند یک واحد AC مسکونی عمل کرده و  از مبرد برای خنک کردن هوا استفاده می‌کند. واحدهای CRAC برای کمدهای مراکز داده کوچک مناسب‌تر هستند؛ زیرا نمی‌توانند با مراکز داده در سطح سازمانی هماهنگی داشته باشند.

 

چیدمان راهروهای سرد و گرم

در این چیدمان، کابینت‌ها و رک‌های سرور به‌صورت ردیفی چیده شده‌اند که هر ردیف در جهت مخالف ردیف مقابل قرار دارد.

در این پیکربندی تجهیزات دارای ورودی سرد و دریچه‌های هوای گرم، رو به روی یکدیگر است که راهروهای متناوب هوای گرم و سرد را ایجاد می‌کند. CRAH در هر راهرو یا دریچه یا پمپاژ هواست تا سیستم خنک کننده به طور موثر کار کند. هوای گرم از راهروی گرم خارج می‌شود و هوای خنک از راهروی سرد پمپ می‌شود.

برای هدایت بیشتر جریان هوا می‌توان درها و دیوارها را به طرح اضافه کرد. کابینت‌ها باید تا حد امکان پر باشند تا از فضاهای خالی و شکاف جلوگیری شود. s و دهانه کابل که می‌تواند هوای سرد یا گرم را به راهروی مقابل نشت کند و باعث شود سیستم خنک کننده اضافه کار کند.

خنک کنننده مایع

خنک کننده راهروی سرد و گرم

این نمودار نحوه گردش هوای سرد و گرم را برای حفظ سطح دمای مطلوب در مرکز داده نشان می‌دهد.

خنک کننده مایع

یک فناوری نسبتا جدیدتر، خنک کننده مایع است. این یک سیستم خنک کننده کارآمدتر و مقرون به صرفه است؛ زیرا می‌توان آن را بر روی دستگاه‌های مرکز داده‌ای که به آن بیشتر نیاز دارند نصب کرد. مایع در انتقال گرما از منابع ساطع کننده کارآمدتر از هوا است. همچنین می‌تواند از تراکم تجهیزات بیشتر و مواردی که گرمای بالاتر از حد متوسط ​​تولید می‌کنند، مانند مراکز داده محاسباتی با چگالی بالا و لبه پشتیبانی کند.

 

شرکت فراز شبکه کارنو عرضه کننده سیستم کارنولاجیک

سیستم کنترل و مانیتورینگ اتاق سرور و دیتاسنتر تحت عنوان کارنولاجیک، جهت مدیریت زیرساخت (DCIM) و هوشمند سازی اتاق سرورها و دیتاسنترها طراحی و تولید شده است.این سیستم قابلیت کنترل و مانیتورینگ تمامی المان‌های محیطی (دما، رطوبت، نقطه شبنم، اعلام حریق، نشتی آب و…) و الکتریکال (ولتاژ، جریان، توان مصرفی، توان اهمی و…) یک اتاق سرور یا دیتاسنتر را داراست.