رشد روزافزون اطلاعات و نیاز کسب‌وکارها به ذخیره‌سازی و پردازش بیشتر اطلاعات، به‌کارگیری راهکارهای موثر و کارآمد از سوی اپراتورهای مرکز داده را می‌طلبد. سیستم سرمایش مرکز داده یکی از اساسی‌ترین پارامترهایی است که کارایی یک دیتاسنتر را به تعیین می‌کند.
عوامل محیطی مانند تغییرات آب و هوایی، گرم‌تر شدن زمین، بالاتر رفتن دمای هوا، افزایش هزینه‌های مصرف انرژی و در دسترس نبودن برق کافی، انتخاب یک راهکار سیستم سرمایش بهینه و کاملا مناسب نیاز کسب‌وکارها را دشوارتر و پیچیده‌تر ساخته است.
سیستم سرمایشی‌های قدیمی مراکزداده برای این حجم از اطلاعات و رک‌های عمدتا با چگالی بالا در دیتاسنترهای امروزی، به اندازه کافی بهینه نیستند. این سیستم‌ها، از نظر مقیاس‌پذیری و دسترس‌پذیری، مدیران آی تی را با چالش‌های جدی روبرو می‌کنند و نمی‌توانند پاسخ‌گوی گرمای بیش از استاندارد رایج در راهروهای مرکزداده باشند یا تعادلی میان مصرف انرژی و هزینه‌ها ایجاد کنند.
به همین دلیل است که در سراسر دنیا، اپراتورهای مرکز داده به دنبال کولینگ کارآمدتر و نوآوری‌هایی در خنک سازی مراکزداده هستند تا مراکز داده با PUE کمتری به ثبت برسانند.
این یک هدف حیاتی برای این مدیران است زیرا باعث افزایش سود و بقا انها در صنعت شبکه و دیتاسنتر می‌شود. در واقع، بیش از هر زمان دیگری، سیستم‌های سرمایشی کارآمد و موثر، در حال تبدیل شدن به تفاوت میان یک مرکز داده مدرن و یک دیتاسنترآسیب‌پذیر در برابر اختلالات و خرابی‌ها هستند.
وقتی درباره مراکزداده بزرگ و ابرمقیاس در دنیا صحبت می‌کنیم؛ صحبت از راهکارهای سیستم سرمایشی متنوع، نو و کاملا مدرنِ مبتنی بر هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی همراه با انرژی‌های تجدیدپذیر یا شیوه‌های جدیدتر سیستم سرمایشی غوطه‌ور در مایع (Liquid Immersion Cooling) است.
ولی کسب‌وکارهای کوچک و متوسط یا اتاق سرورهای شامل چند رک، باید از کدام راهکار سیستم سرمایشی استفاده کنند؟ همین‌طور، مراکز داده بزرگ قدیمی که از سیستم سرمایشی ناکارآمد با PUE بالای ۲ استفاده می‌کند؛ چه راهکاری برای بهینه‌سازی سیستم بدون اینکه بخواهد کل دیتاسنتر خود را از نو بسازد یا سرمایه‌گذاری عظیمی برای تغییر سیستم سرمایش خود داشته باشند؛ خواهند داشت؟
راهکار سیستم سرمایشی CRAC/CRAH
تکنیک‌های سیستم سرمایشی در مراکزداده سنتی ترکیبی از کف‌پوش‌های مشبک و زیرساخت‌های تهویه مطبوع اتاق کامپیوتر (computer room air conditioner) یا کنترل‌کننده هوای اتاق کامپیوتر (computer room air handler) است. واحدهای CRAC/CRAH با توزیع هوای سرد از زیر کف‌پوش‌های مشبک و سوراخ‌دار، فضای اطراف سرورها را خنک نگه می‌داشتند.
هوای سرد در محیط اطراف رک‌ها وارد رک و تجهیزات اکتیو داخل آن‌ها شده و هوای گرم خارج شده از تجهیزات اکتیو در پشت رک‌ها رها می‌گردند. این هوای گرم مجددا به واحدهای CRAC/CRAH برای سرد شدن بازگردانده می‌شد. بسیاری از مراکزداده دمای بازگشت واحد CRAC/CRAH را به عنوان نقطه کنترلی اصلی محیط در نظر می‌گرفتند.
هنوز هم در بسیاری از مراکزداده سنتی از این راهکارها برای خنک نگه داشتن سرورها و رک‌ها استفاده می‌شود ولی مشکل واحدهای سرمایشی CRAC/CRAH ناکارامدی آن‌ها است. چون هیچ‌گونه کنترل دقیقی روی هوای سرد و گرم وجود ندارد و هوای سرد به راحتی در اتاق‌های سرور پخش و تخلیه می‌شود یا بهتر است بگوییم هدر می‌رود و با اهداف پایداری محیط زیستی مراکزداده امروزی در تضاد است.
اگرچه این روش خنک‌سازی برای محیط‌های کوچک و تجهیزات با چگالی کم یا مصرف توان انرژی پایین مناسب است ولی برای اتاق‌های سرور بزرگ و مراکزداده چند طبقه‌ای با رک‌ها مملو از تجهیزات پردازشی و ذخیره‌سازی و به طبع آن چگالی بالا، کارایی ندارد.
راهکار سیستم سرمایشی راهروی سرد و گرم
به همین دلیل، غالب مراکزداده به تدریج سراغ سیستم‌های سرمایشی راهروی سرد (Cold Aisle) و راهروی گرم (Hot Aisle) رفتند.
این روش‌ها اجازه می‌دهند هوای سرد کاملا از هوای گرم جدا شود. هوای سرد وارد سرورها شده و هوای گرم از سوی دیگر از پشت رک ها خارج می شود.
در واقع، برای ورود هوای سرد به درون تجهیزات، راهروها و ورودی‌هایی در نظر گرفته شده است و به همین طریق؛ خروجی‌های مشخصی برای هدایت جریان هوای گرم به بیرون تعبیه می‌شود.
جلوگیری از اختلاط هوای گرم و سرد باعث می‌شود مدیریت و کنترل درجه حرارت محیط بهتر و سازگارتر صورت گیرد و کارایی به حداکثر برسد.
مدیران مراکزداده براساس نیاز خود می‌توانند درجه حرارت محیط هوای سرد را کاهش یا افزایش دهند و دیگر نگرانی بابت افزایش چگالی در رک‌ها یا مصرف بیشتر انرژی در صورت نیاز به ترافیک بیشتر روی سرورها نخواهند داشت.
این سیستم‌ها در دو نوع آبی و گازی قابل ساخت و نصب در دیتاسنترها هستند و معمولا از سه بخش واحد داخلی، واحد خارجی و تابلوی برق و کنترل تشکیل می‌شوند. واحد داخلی در راهروی مرکزداده و در میان رک‌ها نصب می‌شود؛ واحد خارجی باید در فضایی بیرون از محیط داخلی مرکزداده باشد و تابلوی برق در محلی قرار می‌گیرد که معمولا برای مدیریت و کنترل و توزیع برق دیتاسنتر و اتاق سرور در نظر گرفته شده است و مجزا از راهروهای رک‌ها است.
مزایای راهکار سیستم سرمایشی راهروی سرد و گرم
برای کسب‌وکارهای کوچک و متوسط که از اتاق سرور با چندین رک استفاده می‌کنند یا یک دیتاسنتر کوچک دارند؛ راهکار سیستم سرمایشی راهروی سرد و گرم، مزایا و ارزش افزوده بالایی دارد.
بخش‌های سیستم سرمایش در این راهکار، طوری طراحی می‌شوند که در میان رک‌ها نصب شده و کاملا براساس طراحی رک‌ها، قابل سفارشی‌سازی و شبیه‌سازی هستند. می‌توان سیستم سرمایشی را با سایر تجهیزات درون راهرو، همخوان کرد و از رنگ و استایل دلخواه استفاده کرد.
سیستم سرمایشی راهروی سرد و گرم دقیقا می‌تواند هوای سرد را به داخل رک هدایت کرده و هوای گرم را جمع‌آوری کرده و به بیرون از رک هدایت کند
بهترین راهکارهای سیستم سرمایشی برای کسب‌وکارها
این روزها راهکارهای سیستم سرمایشی سرد و گرم در میان کسب‌وکارها کوچک و متوسط، کارخانه‌ها، مراکز صنعتی، اتاق‌های سرور محصور شده، استارتاپ‌ها و سرویس‌دهنده‌های اینترنت و خدمات آنلاین، محبوب و پرطرفدار هستند؛ چون نصب و پیاده‌سازی آن‌ها ساده و کم هزینه بوده ولی کارایی بالایی ارائه می‌کنند و به راحتی قابل افزایش هستند. در ادامه به ۴ فناوری و راهکار رایج در بازار اشاره می‌کنیم:
سیستم سرمایشی In-Row
در این روش، واحدهای داخلی خنک‌کننده، در بین رک‌ها قرار می‌گیرند و نقش آن‌ها، هدایت هوای سرد به جلو با هدف تعدیل دمای هوای ورودی به رک‌ها است. سیستم سرمایشی In-Row می‌تواند دقیقا هوای سرد را به جلو و داخل راهروی سرد هدایت کند. این راهکارها در میان کسب‌وکارهای کوچک و متوسط دنیا از محبوبیت بالایی برخوردار است؛ چون کاملا قابل طراحی و سفارشی‌سازی براساس معماری و تجهیزات موجود در اتاق سرور و دیتاسنتر شرکت‌ها است و کارایی بالا با هزینه نصب و پیاده‌سازی پایینی دارد.
سیستم سرمایشی In-Rack
در شرکت‌هایی که فقط یک یا دو رک دارند و از فضای محدود و تجهیزات با چگالی پایینی برخوردار هستند؛ از سیستم سرمایشی In-Rack استفاده می‌شود. افزون بر این، میکرو دیتاسنترها و دیتاسنترهای ماژولار و سیار، مشتری راهکارهای In-Rack هستند.
دلیل آن هم نصب واحدهای خنک کننده در داخل، پشت یا روی رک است تا هوای سرد به داخل رک هدایت شده و هوای گرم از پشت و طرفین رک‌ها دور می‌شود.
در مقایسه با راهکارهای In-Row و In-Room، مسیرهای هدایت جریان هوای سرد، کوتاه‌تر و دقیق‌تر هستند و با کاهش طول مسیر جریان هوای سرد، فن واحد خنک کننده باید با قدرت کمتری کار کرده و در نتیجه راندمان کلی افزایش پیدا کند.
سیستم سرمایشی Side Air Flow
در اتاق‌های سرور با فضای محدود که امکان چینش رک‌ها در روبروی هم و استفاده از سیستم سرمایشی In-Row وجود ندارد؛ از فناوری Side Air Flow استفاده می‌شود؛ به این شکل که کولرهای In-Row با کولرهای Side Air Flow جایگزین شده و از محفظه‌های شیشه‌ای برای محصور کردن فضای جلو و عقب رک‌ها و مدیریت بهتر هوای سرد سود می‌برند.
سیستم سرمایشی In-Room
در دیتاسنترهای متوسط و بزرگ که شامل تعداد زیادی رک هستند و فضای نسبتا بزرگی باید خنک شود و همین‌طور، از ابتدا طراحی این فضای برای نصب رک‌ها و سیستم سرمایشی بوده؛ از راهکار In-Room استفاده می‌شود.
در این فناوری، با ترکیب هوای سرد و گرم، سعی می‌شود به یک تعادل دمایی مطلوب دست پیدا کنیم. برای استفاده از کولینگ In-Room نیاز به کف کاذب هست؛ چون هوای خنک به زیر کف کاذب هدایت می‌شود تا از زیر رک‌ها و همین‌طور محفظه‌های کنار و مقابل رک‌ها، هواوی سرد خارج شده و هوای گرم اطراف تجهیزات پردازشی را پس بزند.
شرکت تیام شبکه، ارائه‌دهنده راهکارهای سیستم سرمایشی iCool در بازار ایران است و محصولات متنوع و قابل سفارشی‌سازی در حوزه راهکارهای راهروی سرد و گرم دارد. برای انتخاب، بررسی یک محصول مناسب نیازتان، وارد سایت https://en.tiamnetworks.ir شوید یا با شماره تلفن ۶۶۹۴۲۳۲۳ داخلی ۲۰۴ (بخش فروش) تماس بگیرید.
آینده سیستم سرمایش مرکز داده
مراکزداده مدرن از انواع فناوری‌های نوآورانه و خلاقانه برای خنک‌سازی مراکزداده استفاده می‌کنند تا بالاترین کارایی و عملکردی نزدیک به ایده‌آل را به دست بیاورند. در این فناوری‌ها، انتقال حرارت پیچیده‌تر شده و در برخی از آن‌ها به هوا یا آب سرد بیرون از محیط مرکزداده احتیاج می‌شود. آخرین نظرسنجی موسسه آپتایم درباره سیستم‌های کولینگ دیتاسنتر نشان می‌دهد نزدیک به ۳۴ درصد کسب‌وکارها در ۵ سال آینده می‌خواهند به سوی سیستم سرمایشی غوطه‌ور در مایع حرکت یا آن را در مرکزداده خود پیاده‌سازی و استفاده کنند.
