Перфорирани повдигнати подови плочки: Ръководство за оптимизиране на въздушния поток

Нека бъдем реални за секунда. Похарчили сте милиони за сървъри, комутатори и съхранение, но вашият център за данни все още звучи като реактивен двигател и оборудването ви прегрява. какъв е проблемът Често е точно под краката ви - повдигнатите подови плочки. По-точно перфорираните. Ако не направите правилно тези плочки, сметките ви за охлаждане ще скочат през покрива и вашето ИТ оборудване ще се забави. В това ръководство ще ви покажа всичко, което трябва да знаете за перфорираните повдигнати подови плочки, за да коригирате въздушния си поток. Нека започваме.

Защо вашият център за данни се чувства като сауна

Случвало ли ви се е да влезете в сървърна стая и да почувствате струя горещ въздух? Не е забавно. Повечето мениджъри смятат, че включване на климатика е решението. Но това е като да се опитвате да охладите къщата си, като оставите входната врата отворена - просто губите енергия. Перфорираните повдигнати подови плочки са вратарите на студения въздух. Те вземат студен въздух изпод пода и го насочват нагоре към студените коридори. Ако тези плочки са избрани или поставени неправилно, въздухът излиза през кабелни отвори, изтича около неуплътнени фуги или излиза с толкова малко налягане, че едва достига до вашите сървъри. Трябва да го поправим. Днес ще ви направим експерт по въздушния поток.

Какво представляват перфорираните повдигнати подови плочки?

Просто казано, това са подови панели с дупки в тях. Те заменят твърдите панели на определени места в центъра за данни с повдигнат под. Докато твърдите панели задържат студения въздух надолу, те позволяват на студения въздух да тече нагоре към вашите сървъри. Предлагат се от стомана, алуминий или композитни материали. Ключът не са само дупките - това е моделът на дупките. Някои имат кръгли дупки; някои имат ъглови отвори, които насочват въздушния поток. Но за повечето центрове за данни стандартната плочка с кръгъл отвор работи добре. Без тези плочки феновете на вашия сървър ще се борят да получат достатъчно въздух.

Как работят дупките: обяснение на коефициентите на перфорация

Нека малко технически за минута. Ще чуете термина 'Процент на отворената площ' — това е само общата площ на отвора, разделена на общата площ на плочката. Например плочка с 25% отворена площ означава, че 75% от нея все още е твърда. Това число влияе на въздушното налягане и потока. Ето го предизвикателството: твърде много дупки с ниско налягане = въздухът излиза твърде бавно. Твърде малко дупки с високо налягане = въздухът излиза като пожарен маркуч, но не покрива достатъчно място. Всичко е въпрос на баланс. Имате нужда от достатъчно съпротивление, за да разпределите въздуха равномерно към всички плочки, но не толкова, че вашите охлаждащи модули да се борят с него.

Плътни срещу перфорирани плочки: Кое печели?

Плътните плочки са скучните, надеждни. Уплътняват пода. Ходиш по тях, слагаш им стелажи. Тяхната задача е да задържат студения въздух. Перфорираните плочки са различни - тяхната задача е да извеждат студен въздух. Най-голямата грешка? Използване на перфорирани плочки, където няма оборудване. Ако поставите вентилирана плочка в горещ коридор, горещият въздух от сървърите ще се върне надолу през този отвор и ще се смеси със студения въздух отдолу. Това е лошо.

Просто правило: Използвайте плътни плочки навсякъде, освен в студената пътека точно пред вентилаторите на вашия сървър.

Защо коригирането на въздушния поток е важно

Пренебрегването на въздушния поток е скъпо. Не става въпрос само за по-високи сметки за електричество – става дума за продължителността на живота на вашите сървъри. Всяко повишаване на температурата с 10°C (18°F) може да намали живота на хардуера наполовина. Перфорираните плочки са най-евтината застраховка, която можете да закупите. Когато ги поставите и изберете правилно, всъщност можете да повишите термостата си. Да, правилно прочетохте. ASHRAE (групата за стандарти за охлаждане) сега препоръчва по-високи температури - често 75-80°F - ако въздушният поток се управлява добре. Това спестява много пари за охлаждане. Така че поправянето на вашите плочки не само охлажда вашето оборудване; това ви спестява пари.

Често срещани грешки, които блокират въздушния поток (и убиват хардуера)

Виждал съм някои лоши настройки. Центрове за данни, където всяка една плочка има дупки - подът изглежда като швейцарско сирене и няма въздушно налягане отдолу. Въздухът просто си стои там. Дори по-лошо, виждам големи снопове кабели, минаващи през незапечатани дупки в пода, оставяйки целия студен въздух да излезе, преди да достигне далечния край на редицата. Не бихте оставили прозорец отворен през зимата, така че защо да оставяте дупки под стелажите си? Избягвайте тези капани.

Грешка №1: Използване на грешно количество дупки

Използвате хранилище с ниска плътност, но използвате 56% отворени плочки? Вие наводнявате района със студен въздух, който просто се разлива и не прави нищо. От друга страна, да управлявате AI тренировъчни клъстери с висока температура, но с евтини 12% отворени плочки? Вашето оборудване изпитва глад за въздух. Съобразете плочката с топлината. Силна топлина = повече дупки. Ниска топлина = по-малко дупки или твърди плочки.

Грешка №2: Пренебрегване на въздушното налягане под пода

Пространството под пода е вашият резервоар за въздух. Ако създадете твърде много отвори (плочки с дупки + отвори за кабели + течове), налягането пада. Когато налягането спадне, въздухът се забавя. Бавният въздух се нагрява, преди дори да достигне вашите сървъри. Имате нужда от положителен натиск. Прост тест: вземете кърпичка. Поставете го върху дупчица. Засмуква ли се? Това е лошо (отрицателно налягане). Издухва ли се и изплува ли? Това е добре Нищо ли не прави? Това е мъртва зона.

Как да изберете правилната перфорирана плочка за вашия стелаж

Не се притеснявайте – не е нужно да сте инженер. Просто използвайте тази проста формула: Общ въздух, необходим на стелажа ÷ Брой плочки пред стелажа = Въздух, необходим на плочка. Повечето производители на сървъри изброяват необходимия въздушен поток в техния лист със спецификации. Добавете тези числа. След това проверете информационния лист на вашия производител на плочки. Стандартна плочка с 25% дупки обикновено осигурява 400-600 CFM при нормално налягане. Ако стелажът ви се нуждае от 1000 CFM, имате нужда от две от тези плочки или една плочка с 56% дупки. Простата математика спестява вашето оборудване.

Стъпка 1: Измерете дебита на въздуха на вашия охладителен модул

Преди да купите плочки, знайте с какво работите. Вашият CRAC модул избутва определено количество въздух. Ако отделя само 10 000 CFM общо, не можете да инсталирате 20 плочки, всяка от които се нуждае от 1000 CFM – те ще изпитват недостиг на въздух. Използвайте термокамера или анемометър (измервател на скоростта на вятъра), за да проверите въздушния поток на нивото на пода. Ако въздухът, излизащ от текущите ви плочки, е под 300 фута в минута (FPM), налягането ви е твърде ниско. Трябва да запечатате течовете или да добавите още охлаждащи модули, преди да смените плочките.

Стъпка 2: Съпоставете количеството на отвора с нивото на топлина

Ето моят лист за измама:

Ниска топлина (под 2kW на стелаж): 15-20% дупки

Средна топлина (2-5kW на стелаж): 25-35% дупки

Висока топлина (5-10kW на стелаж): 40-56% дупки

Екстремна топлина (10kW+): Нуждаете се от активни подови решетки или канали. Не се опитвайте да охлаждате 15 kW с основни дупки - това е като да използвате градински маркуч, за да напълните плувен басейн.

25%, 35% или 56% дупки? Кой да купя?

Нека да разгледаме опциите. Повечето по-стари центрове за данни се справят добре с 25% дупки. Осигурява добра устойчивост, което означава равномерен натиск върху пода. 35% дупки са сладкото място за съвременните блейд сървъри - те пропускат повече въздух, без да губят скорост. 56% дупки (наречени 'висок поток') са почти като решетки - можете да виждате точно през тях. Използвайте ги само за 'горещи точки', като изчислителни редове с висока плътност. Използвайте ги пестеливо или те ще откраднат целия въздух от близките плочки.

Правилото за 25%: Сървърни редове с ниска плътност

Наричам това плочка 'точно както трябва'. Нито твърде много дупки, нито твърде малко. Ако имате мрежови комутатори, рафтове за съхранение или по-стари сървъри, използващи около 300 W всеки, 25% е перфектен. Създава противоналягане, което избутва въздуха равномерно през всички плочки във вашата студена пътека. Няма да получите силни взривове — ще получите плавен, постоянен поток. Точно това искат сървърните фенове: постоянен, тих поток от хладен въздух, а не ураган.

56% звяр: високопроизводителни изчисления

Сега за тежките неща. Ако имате GPU клъстери, AI ускорители или плътни изчислителни възли, 25% ще ги задушат. Имате нужда от 56% дупки. Но предупреждение: тези плочки драстично намаляват подовото налягане. Може да се наложи да запечатате останалата част от пода с добри втулки и четки. Също така, не поставяйте 56% плочка точно до 25% плочка. Въздухът ще нахлуе през дупката от 56% и ще остави плочката от 25% напълно мъртва. Групирайте своите стелажи с висока температура заедно и им дайте собствена 'зона с висок поток'.

Къде да поставите тези дупки

Това е като играта „Операция“ — но с въздух. Поставяйте плочки с дупки само директно пред мястото, където сървърите вкарват въздух. Това е студената пътека. Поставете ги така, че да покриват предната част на стелажа. Не ги поставяйте под задната част на стелажа (горещата пътека). Не ги поставяйте под празно пространство. И моля, не ги поставяйте под голям UPS модул, който няма вентилатори — просто губите студен въздух върху панела. Използвайте решетка. Ако имате ред от 10 стелажа, поставете 2 плочки с дупки на стелаж, леко разместени, ако стелажът има централен разклонител.

Задържане на горещ коридор/студен коридор и плочки с дупки

Ако сте добавили бариери за разделяне на топъл и студен въздух, правилата се променят малко. В напълно затворен студен коридор налягането вътре се улавя. Това означава, че обикновено можете да използвате плочки с по-малко дупки, защото въздухът няма къде да отиде освен през сървърите. Може да намалите от 35% дупки до 25%. Но ограничаването влошава течовете. Една единствена липсваща плочка в затворена студена пътека е като спукан балон - целият ви натиск изчезва моментално. Дръжте го плътно затворен.

Подготовка за бъдещи графични процесори

Да гледаме напред. Чиповете от следващо поколение стават все по-горещи, не по-хладни. И стават все по-плътни. Очаква се мощността на шкафа да достигне 30kW-50kW на шкаф през следващите 3-5 години. Основните плочки с дупки няма да са достатъчни. Вероятно ще трябва да се откажете изцяло от повдигнатите подове към течното охлаждане. Но ако се придържате към повдигнати подове през следващите две години, купете регулируеми плочки с дупки. Имат плъзгащ се вентилационен отвор. Можете да промените отворената площ от 0% до 60% на ръка. Така че, когато добавите този нов GPU сървър следващия месец, просто отивате, завъртате диска и получавате повече въздушен поток. Няма нужда да купувате нови панели.

Мислете за вашия под като за душ

Вдигнете ръка, ако сте използвали евтин душ. Пускаш го и от всяка дупка капе вода, но няма налягане. Не можете да изплакнете косата си. Това е под с твърде много дупки. Сега си представете добра душ глава с добре оразмерени отвори, която създава силно пръскане. Това е под с правилната комбинация от плътни и дупкови плочки. Пространството под пода е вашата водопроводна тръба. Плочките са дюзата. Искате силен, мощен спрей (висока скорост), който да достигне горната част на багажника, а не слаб дъждец. Когато оптимизирате вашите плочки, вие превръщате вашия център за данни от тъжна пръскачка в електрическа машина за вашите сървъри.

Заключение: Дишайте спокойно, изчислявайте по-трудно

Успяхме. Вече не сте начинаещ с въздушния поток. Вече знаете, че перфорираните повдигнати подови плочки не са просто „подове с дупки“ – те са прецизни инструменти. Чрез съпоставяне на количеството дупки (25%, 35% или 56%) с нивото на топлина на стелажа, запечатване на течове под пода и поставяне на тези плочки само в студената пътека, можете да намалите PUE (Ефективност на използване на енергия) с 15% или повече.

Отидете да проверите вашия център за данни веднага. Виждате ли дупка в гореща пътека? Преместете го. Има ли солидна плочка, която гладува GPU? Разменете го.

Вашите сървъри ще работят по-тихо. Вашият климатик ще работи по-рядко. И вашият шеф ще хареса по-ниската сметка за електричество.

Сега отидете да оправите въздушния поток. Имате това.