Control de temperatura ambiente del servidor

Tenemos una sala de servidores improvisada que contiene un bastidor con media docena de servidores y algunos equipos de red. La sala se enfría con una unidad de aire acondicionado portátil de doble manguera que se ventila en el ático. En este momento, la unidad portátil de aire acondicionado no puede seguir el ritmo del calor que se genera y la temperatura aumenta a alrededor de 81 grados Fahrenheit antes de estabilizarse. Como nota al margen, los servidores están actualmente montados directamente uno encima del otro en el bastidor (sin espacio).

En mi opinión, la única forma de reducir la temperatura en la habitación sin obtener una unidad de aire acondicionado más grande es reducir la cantidad de calor que se genera. En otras palabras, necesito reducir la cantidad de servidores.

Mi amigo afirma que si separamos los servidores, la refrigeración será más eficiente y dará como resultado una temperatura ambiente más baja.

Creo que mi amigo no entiende la ley de conservación de la energía. Ayúdenos a resolver esta disputa.

El flujo de aire en los servidores en rack (y cualquier equipo en rack, en realidad) está diseñado para moverse horizontalmente, de modo que puedan montarse en rack uno encima del otro sin necesidad de desperdiciar espacio en el rack. Espaciarlos verticalmente no lograría nada, e incluso podría disminuir la efectividad de enfriamiento, debido a cómo el flujo de aire está diseñado para funcionar dentro de un gabinete de rack (el aire frío debe ingresar por la parte delantera, el aire caliente debe salir por la parte posterior y el aire debe fluir a través servidores, no entre ellos).

Sin embargo, esto no tiene nada que ver con la conservación de la energía; Es solo un problema de diseño del flujo de aire.

Sobre la conservación de la energía: por supuesto, tienes toda la razón; si hay (digamos) cinco objetos calientes que emiten calor a una habitación cerrada, no importa si se tocan o si están separados; la cantidad de calor que fluye de ellos a la habitación sería exactamente la misma.

Su amigo tiene una sugerencia concreta equivocada: los componentes electrónicos montados en bastidor están diseñados para eliminar el calor residual de manera más eficiente al aire que fluye a través de ellos, no a su alrededor .

Pero, su amigo tiene razón en que puede ser posible reducir la temperatura de la habitación sin quitar los servidores o reemplazar la unidad de CA. La forma correcta de hacerlo es aproximando la contención de calor residualcomo se encontrará en centros de datos diseñados profesionalmente. Reorganice la habitación e instale barreras de flujo de aire y ventiladores de extracción, de modo que la salida de aire frío de su CA portátil fluya directamente hacia la parte frontal del bastidor del servidor, y el aire caliente que sale por la parte posterior del bastidor del servidor se ventila al exterior. de retroalimentar en el aire acondicionado. Si la unidad de CA tiene un conducto de escape de aire caliente, ventílelo también hacia el exterior y trate de tener la menor cantidad posible dentro del espacio de aire frío. Coloque placas de cubierta sobre todas las posiciones de rack no utilizadas para que el aire frío no pueda pasar por alto los servidores. Coloque el sensor de temperatura de la unidad de CA en el espacio de aire caliente, luego ajuste su termostato en un grado o dos por encima de la temperatura observada en ese espacio cuando los servidores estén todos en funcionamiento pero inactivos. (Si esto no es posible, yo ' Considere seriamente reemplazar la CA con un modelo que tenga un sensor de temperatura externo. Vas a estar atascado ejecutándolo a toda velocidad todo el tiempo de lo contrario).

Si se hace correctamente, la temperatura de la habitación en general disminuirá, y la temperatura de escape de los servidores también podría disminuir. Esto no contradice la conservación de la energía. Los servidores seguirán generando la misma cantidad de calor residual , pero se eliminarán más eficientemente de la habitación, por lo que la temperatura de equilibrio de la habitación será más fría. Además, el aire acondicionado tendrá que hacer menos trabajo por la misma cantidad de enfriamiento, por lo tanto , consumirá menos energía y producirá menos calor residual.

Como señaló una de las otras respuestas, los servidores en rack están diseñados para ser apilados. Su amigo es (básicamente) incorrecto en la medida en que espaciar los servidores no lograría mucho; individualmente ventilan su propio calor con flujo de aire a través de la unidad como están diseñados para hacerlo, independientemente de si están apilados o no. Como puede imaginar, tener un flujo de aire entre los exteriores de las unidades de servidor montadas en bastidor hará poca diferencia porque a) no es así como están diseñadas para enfriarse y, lo que es más importante, b) el aire en la sala que se usa para enfriar los servidores Para empezar, es necesario estar fresco para un enfriamiento efectivo del equipo.

El problema aquí es que para poder enfriar adecuadamente sus servidores, el entorno en el que están ubicados (su sala de servidores) también debe estar adecuadamente controlado por el entorno, de modo que el aire que ingresa a los servidores para su enfriamiento sea efectivo en haciéndolo.

En pocas palabras: necesita que su sala de servidores sea más fresca. La mejor manera de hacer esto es especificar un sistema de aire acondicionado adecuado, pero como notará, una forma (mucho) menos deseable de lograr una habitación más fresca es tener menos equipos que generen calor en la habitación. Sin embargo, aún le recomiendo encarecidamente que invierta en un sistema de aire acondicionado apropiado.

Con los años me he encontrado con muchas habitaciones como esta. Hasta que pueda instalar un sistema de aire acondicionado en la habitación ... incluso las unidades de montaje en pared funcionan de maravilla con las unidades de condensador montadas fuera del edificio.

Algunas cosas a tener en cuenta ... Como siempre el calor aumenta ... Los servidores generan la mayor cantidad de calor debido a la gran cantidad de ventiladores en ellos ... Los servidores más antiguos arrojan más que los más nuevos ... (los servidores más nuevos también son más silenciosos debido a la tecnología de control del ventilador ) Sin embargo ... Cualquier cosa que no tenga ventilador ... haga que se monten más abajo en el bastidor. Mueva sus generadores de calor más a las partes superiores del estante. Esperemos que sea un estante cuadrado con dosel. si es posible, anclarlo al piso. COMO puede inclinarse con el peso hacia arriba. Si tiene unidades UPS en el estante, colóquelas en la parte inferior para pesar. Las "baterías" no producen calor, el cargador sí lo tiene sobre cualquier módulo de batería.

Después de eso, ayuda a canalizar el aire caliente viejo y rancio de la habitación con algún tipo de ventilador extractor en línea. Incluso un par de ventiladores de baño u otros similares ayudan. Móntelos en el techo sobre el estante de datos. Si el estante está cerrado en una unidad con puertas, conduzca la manguera directamente hacia el estante en la parte superior.

Entonces, su unidad portátil de A / C tiene la mitad de posibilidades. También asegúrese de que su unidad portátil esté aspirando aire desde fuera de la habitación opuesta a donde su ventilador extractor está empujando el aire caliente.

Otra opción es tener un poco o más de aire de "construcción" conducido a esa habitación. Luego, durante el día, el sistema de construcción, si hay uno, se agregará a la habitación. He tenido muchos que ni siquiera tenían un conducto en la habitación, y las unidades de aire acondicionado funcionaban a toda velocidad.

La única forma de hacer que las habitaciones pequeñas sean un poco eficientes si puedes.

Con el tiempo, actualice a algo así como una unidad de montaje en pared que tiene una forma más eficiente de producir el A / C sobre el portátil.

Solo opciones para ayudar a uno en el pepinillo ...

Separar los servidores en el bastidor solo degradará el rendimiento de enfriamiento.

• Un centro de datos típico tiene filas de servidores orientados en direcciones opuestas. Esta orientación es para que los servidores siempre extraigan aire frío de un lado y extraigan aire caliente al otro. Estos se llaman pasillo frío y pasillo caliente, respectivamente. El aire frío del aire acondicionado se insufla en el pasillo frío y el aire caliente se extrae del pasillo caliente.

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• Para un rendimiento de enfriamiento óptimo, los pasillos fríos y calientes deben estar aislados. Si se permite que el aire caliente se filtre hacia el pasillo frío, el rendimiento de enfriamiento se verá comprometido ya que el aire caliente se recirculará a través de los servidores. Además, dado que es más difícil extraer calor del aire frío que del aire caliente, el sistema HVAC necesitará trabajar más para mantener las temperaturas, degradar la eficiencia y aumentar el consumo de energía.

• Para mejorar el enfriamiento y evitar sobrecargar el aire acondicionado, intente configurar particiones para aislar los lados de admisión y escape del bastidor. Configure su HVAC para que el aire frío se expulse hacia el frente y el aire caliente salga de la sala de servidores.

Cualquier aparato eléctrico en la habitación agregará aproximadamente la mayor parte de su consumo de energía a la habitación como calor. Si un servidor consume 750 vatios de potencia, liberará 750 vatios de calor a la habitación.

Para que el sistema de enfriamiento funcione de manera efectiva, debe reducir la cantidad de aire caliente que queda atrapado en la habitación. Haga que la parte posterior del gabinete se conduzca fuera de la habitación. Esto debería reducir la carga en la unidad de CA y reducir significativamente la temperatura ambiente.

Como una guía aproximada para determinar el tamaño de sus necesidades de CA, observe el consumo máximo de energía de todos los artículos eléctricos en la habitación, incluidas las luces. No tenga en cuenta las unidades de suministro de energía redundantes, ya que confundirán las cosas. Suma todo y agrega 20%.

El problema central aquí es más fundamental; los servidores de la sala absorben una cierta cantidad de electricidad, trabajan con ella y le brindan un resultado (computacional) ... además de eliminar el calor residual.

Su problema radica en que, por ejemplo, cada servidor arroja 200 btu mientras funciona (solo para elegir un número). Tiene 6 servidores, con una salida de 200 btu cada máx., Digamos, más equipo de red ... necesita NOTABLEMENTE más de 1200 btu de enfriamiento para que esto se enfríe. PERDERÁS eficiencia en alguna parte. Polvo, ventilación, lo que sea, y TENDRÁ fuentes de calor que no tuvo en cuenta, como luces fluorescentes, etc.

El aire acondicionado se enfría a 81F porque es allí donde el sistema de enfriamiento probablemente sobrecargado del aire acondicionado alcanza un nuevo equilibrio con el ambiente más cálido.

Si sospecho que esta sobrecarga de enfriamiento es agregar otro servidor PUEDE aumentarlo solo 5 grados más, por ejemplo, pero agregar un segundo probablemente sería el final de las cosas. Llegaría a un punto fuera de control, luego la electrónica menos eficiente arrojaría aún más calor a medida que corrían más ...

En este punto, tiene una situación como la que tuvo MI empresa (en una sala de servidores con unos 300 servidores, según recuerdo) ... los servidores comenzaron a desconectarse cuando alcanzaron los máximos térmicos y se apagaron, con la mayoría del resto bloqueándose . Cuando corrimos para revisar la habitación, la 'falla masiva' fue de hecho la habitación a 120F. El seguimiento de la CPU y la temperatura ambiente nunca había sido 'una cosa' para nosotros, ya que "teníamos suficiente enfriamiento" ... pensamos. Recientemente habíamos agregado 25 unidades más, y eso era más de lo que podía sobrevivir.

El espaciado puede cambiar la eficiencia de la eliminación de calor en los propios servidores , pero la habitación está caliente simplemente porque el calor no se elimina del entorno en general. Mover más eficientemente el calor de A a B (computadora a la habitación), sin tener una forma de que B arroje más a C (habitación al exterior / edificio) a su vez, es en última instancia contraproducente.

TL; Variación DR: el calor generado al convertir la electricidad en webcomics y recursos compartidos de red debe ser eliminado adecuadamente por la unidad de enfriamiento, que apenas está logrando en este momento. Agregue más aire acondicionado, o sí, elimine uno o dos servidores.

En caso de necesidad, active la administración de energía / aceleración de la CPU en los servidores. Permítales dejar inactiva la CPU mientras no se usa al máximo. Apague los monitores, apague las luces del techo ... también verifique el filtro y las bobinas del A / C, verifique si hay polvo, lo que haría que funcione de manera menos eficiente. Además, es posible que desee realizar un seguimiento de las temperaturas del núcleo de la CPU local; 81F en esa habitación puede indicar 140 en la CPU, o quién sabe qué. Sin embargo, no es bueno.

(editado para aclarar)

Bueno, pero preguntemos esto: ¿la temperatura de QUÉ quieres bajar? De hecho, después del espaciado, la temperatura del aire en la sala de servidores podría aumentar, pero el metal desnudo podría enfriarse. En otras palabras, tu amigo está equivocado.