Фрикулинг в ЦОД

В интервью для Telecombloger.ru Михаил Балкаров, технический эксперт компании Emerson Network Power, более подробно остановился на особенностях систем свободного охлаждения в рамках их использования в центрах обработки данных.

Однако, прежде, обозначим, что фрикулинг может существовать в трех формах:

• охлаждение наружным воздухом некоего теплоносителя (вода, гликоль), который потом охладит воздух ЦОД


• охлаждение наружным воздухом внутреннего воздуха ЦОД


• охлаждение наружным воздухом непосредственно оборудование ЦОД.

Во втором варианте предполагается наличие воздухо-воздушного теплообменника. Учитывая низкую плотность воздуха, размеры теплообменника достаточно велики. В частности, технология KyotoCooling предусматривает использование подобных теплообменников роторного типа, причем диаметр ротора достигает 6 метров.

Для KyotoCooling, как отмечает Михаил Балкаров, характерна более высокая стоимость владения, а также необходима бОльшая наружная площадь.

Наконец, третий вариант – подача наружного воздуха напрямую в ЦОД.

«Здесь встает целый ряд проблем, связанных с особенностями российского климата» — говорит Михаил Балкаров.

Подача наружного воздуха напрямую в холодный коридор недопустима зимой, когда морозный воздух попадет на ИТ-оборудование. Обогрев подобной струи до приемлемых температур повлечет за собой огромные энергопотери, поэтому почти не применяется.

Единственный случай приемлемости данного решения – ЦОД с часто меняемым оборудованием. Согласно статистике, серверное оборудование, охлаждаемое наружным воздухом, выходит из строя в среднем через 2 года. Так вот в случае плановой замены существующего ИТ-оборудования каждые два года (например, в связи с его прогрессом), решение подавать в ЦОД наружный воздух оказывается оправданным и реально используемым за рубежом.

Однако, чаще же проектом предусматривается наличие смесительной камеры, куда в регулируемых пропорциях будет подаваться наружный воздух и смешиваться с рециркуляционным с целью подачи в ЦОД воздуха оптимальной температуры.

Регулирование расходов воздуха организуется, очевидно, клапанами, которыми будут управлять электроприводы.

Одним из первых встает вопрос обмерзания решеток при наружных -40С. На холодной поверхности весьма вероятно образование конденсата, который неминуемо замерзнет, что может привести к заклиниванию створок клапанов.

Следующая неприятность связана с замерзанием автоматики – самих приводов и датчиков. Здесь потребуется или специсполнение или обогрев привода тепловым кабелем. Оба варианта увеличивают стоимость системы, а во втором случае растут и энергозатраты.

Наконец, очевидно, что чем холоднее на улице, тем меньше наружного воздуха следует подавать в смесительную камеру. Следовательно, наружные клапана должны быть почти закрыты и «ловить» малые расходы воздуха. Известно, что как раз это клапана и «не любят делать». Точность регулирования расхода воздуха ими тем ниже, чем ниже сам расход.

Американский взгляд на ЦОД

Кроме того, Михаил Балкаров поделился информацией, полученной на конференции Uptime Institute, проходившей в США.

Так, одной из новинок явилась разработка фреонового фрикулинга. Планируется, что обычные фреоновые прецизионные кондиционеры будут способны работать в режиме свободного охлаждения. Специальный насос будет заставлять хладагент циркулировать по контуру, передавая холод с улицы в помещение. Более точных технических подробностей на данный момент нет. Telecombloger.ru будет следить за их появлением.
Далее, в свете очевидного акцента форума «Мир ЦОД 2011» на облачные технологии и их перспективы, оказалось, что в США к облакам относятся скептически. Главным образом, это вызвано вопросами безопасности, надежности и доступности облачных сервисов.

Зато виртуализация считается важнейшей технологией современного ЦОД. Её преимущества уже осознанны, а эффект проверен. Дело в том, что, несмотря на заверения производителей ИТ-оборудования, серверное оборудование практически не меняет своего энергопотребления в нагруженном и ненагруженном режиме и энергоэффективность ЦОД резко падает.

В свою очередь, виртуализация позволяет на одном физическом сервере создать два-три-четыре и более виртуальных, каждый из которых, согласно статистике, редко бывает загружен на 100%. Поэтому на практике физических ресурсов одного сервера достаточно на обеспечение нескольких виртуальных. В результате физически подключенных к электросети оказывается лишь один сервер, а не несколько, следовательно, энергопотребление всей структуры значительно снижается.

Более того, опыт эксплуатации ЦОД в США показывает, что самым явным способом снижения затрат на энергоносители является элементарное отключение в холостую работающего ИТ-оборудования. Это позволяет одним разом на 20% снизить затраты на электричество.

Заключение

Подводя итоги форума «Мир ЦОД 2011» следует отметить несколько ключевых направлений, не однократно прозвучавших в процессе мероприятия.

Во-первых, это облака. Многие компании акцентировали своё внимание на облачных сервисах и своих предложениях в этой области. Прогнозируется широкое вхождение в нашу жизнь аббревиатуры EAaS (Everything As a Service), согласно которой даже резервные ЦОД станут сервисной услугой..
Во-вторых, многие темы докладчиков были ориентированы на охлаждение, причем, на энергоэффективное охлаждение самыми разнообразными методами. APC представила свой контейнер, монтируемый снаружи здания вплотную к нему, с воздухо-воздушным теплообменником. Корпорация Emerson представила с виду традиционное решение на основе чиллеров и шкафных водяных машин, но в свете использование высокотемпературного холодильного контура.

Использование турбокомпрессоров в холодильной технике также не осталось без внимания и видится очень перспективным решением для повышения энергоэффективности ЦОД.

Наконец, нельзя пройти мимо того, что в ближайшее время в России, на базе Технопарка «Мордовия» появится первый ЦОД с уровнем надежности Tier IV.

Автор: Хомутский Юрий