Laten we even reëel zijn. U heeft miljoenen uitgegeven aan servers, switches en opslag, maar uw datacenter klinkt nog steeds als een straalmotor en uw apparatuur raakt oververhit. Wat is het probleem? Het bevindt zich vaak vlak onder uw voeten: uw verhoogde vloertegels. Met name de geperforeerde exemplaren. Als u deze tegels niet goed aanpakt, zullen uw koelingsrekeningen de pan uit rijzen en zal uw IT-uitrusting trager worden. In deze gids laat ik je alles zien wat je moet weten over geperforeerde verhoogde vloertegels om je luchtstroom te verbeteren. Laten we beginnen.
Waarom uw datacenter aanvoelt als een sauna
Bent u ooit een serverruimte binnengelopen en een warme luchtstoot gevoeld? Het is niet leuk. De meeste managers denken dat het hoger zetten van de airco de oplossing is. Maar dat is hetzelfde als proberen je huis te koelen door de voordeur open te laten staan: je verspilt alleen maar energie. Geperforeerde verhoogde vloertegels zijn de poortwachters van koude lucht. Ze halen koude lucht van onder de vloer en leiden deze naar de koude gangpaden. Als deze tegels slecht worden gekozen of geplaatst, ontsnapt de lucht via kabelgaten, lekt rond niet-afgedichte verbindingen of komt er met zo weinig druk naar buiten dat deze nauwelijks uw servers bereikt. Dat moeten we oplossen. Vandaag maken we van jou een luchtstroomexpert.
Wat zijn geperforeerde verhoogde vloertegels?
Simpel gezegd zijn dit vloerpanelen met gaten erin. Ze vervangen massieve panelen op bepaalde plekken in een datacenter met verhoogde vloer. Terwijl massieve panelen de koude lucht buiten houden, laten deze koude lucht naar uw servers stromen. Ze zijn verkrijgbaar in staal, aluminium of composietmaterialen. De sleutel is niet alleen de gaten, het is het gatenpatroon. Sommige hebben ronde gaten; sommige hebben schuine ventilatieopeningen die de luchtstroom sturen. Maar voor de meeste datacenters werkt de standaard tegel met ronde gaten prima. Zonder deze tegels zouden uw serverfans moeite hebben om voldoende lucht te krijgen.
Hoe de gaten werken: perforatieverhoudingen uitgelegd
Laten we even een beetje technisch worden. Je hoort de term 'Open Area Percentage': dat is gewoon het totale gatoppervlak gedeeld door het totale tegeloppervlak. Een tegel met 25% open oppervlak betekent bijvoorbeeld dat 75% ervan nog steeds stevig is. Dit getal heeft invloed op de luchtdruk en de stroming. Hier is de uitdaging: te veel gaten met lage druk = lucht komt te langzaam naar buiten. Te weinig gaten bij hoge druk = lucht schiet eruit als een brandslang maar bedekt niet genoeg ruimte. Het draait allemaal om balans. Je hebt voldoende weerstand nodig om de lucht gelijkmatig over alle tegels te verdelen, maar niet zozeer dat je koelunits er moeite mee hebben.
Stevige versus geperforeerde tegels: welke wint?
Stevige tegels zijn saaie, betrouwbare tegels. Ze verzegelen de vloer. Je loopt erop, je zet er rekken op. Hun taak is om koude lucht buiten te houden. Geperforeerde tegels zijn anders: het is hun taak om koude lucht naar boven te brengen. De grootste fout? Gebruik van geperforeerde tegels waar geen apparatuur aanwezig is. Als je een geventileerde tegel in een warm gangpad plaatst, stroomt de warme lucht van de servers rechtstreeks door dat gat terug naar beneden en vermengt zich met de koude lucht eronder. Dat is slecht.
Eenvoudige regel: gebruik overal effen tegels, behalve in het koude gangpad vlak voor de ventilatoren van uw serverinlaat.
Waarom het verbeteren van de luchtstroom belangrijk is
Het negeren van de luchtstroom is duur. Het gaat niet alleen om hogere elektriciteitsrekeningen, het gaat ook om de levensduur van uw servers. Elke temperatuurstijging van 10°C (18°F) kan de levensduur van de hardware halveren. Geperforeerde tegels zijn de goedkoopste verzekering die u kunt kopen. Wanneer u ze op de juiste manier plaatst en kiest, kunt u uw thermostaat daadwerkelijk hoger zetten. Ja, dat lees je goed. ASHRAE (de groep voor koelstandaarden) beveelt nu hogere temperaturen aan – vaak 75-80°F – als de luchtstroom goed wordt beheerd. Dat bespaart veel geld op de koeling. Het bevestigen van uw tegels koelt dus niet alleen uw apparatuur af; het bespaart u geld.
Veelvoorkomende fouten die de luchtstroom blokkeren (en hardware doden)
Ik heb een aantal slechte instellingen gezien. Datacenters waar elke tegel gaten heeft: de vloer ziet eruit als Zwitserse kaas en er zit geen luchtdruk onder. De lucht zit daar gewoon. Erger nog, ik zie grote bundels kabels door niet-afgedichte gaten in de vloer lopen, waardoor alle koude lucht kan ontsnappen voordat deze het uiteinde van de rij bereikt. Je zou in de winter geen raam open laten, dus waarom gaten onder je rekken laten? Vermijd deze vallen.
Fout #1: Het gebruik van de verkeerde hoeveelheid gaten
Gebruik je opslag met een lage dichtheid, maar gebruik je 56% open tegels? Je overspoelt het gebied met koude lucht die gewoon naar buiten stroomt en niets doet. Aan de andere kant: het runnen van AI-trainingsclusters met veel hitte, maar met behulp van goedkope 12% open tegels? Uw apparatuur heeft behoefte aan lucht. Pas de tegel aan de hitte aan. Hoge hitte = meer gaten. Lage hitte = minder gaten of massieve tegels.
Fout #2: Het negeren van de luchtdruk onder de vloer
De ruimte onder de vloer is je luchtreservoir. Als je te veel openingen maakt (tegels met gaten + kabelgaten + lekkages), daalt de druk. Wanneer de druk daalt, vertraagt de lucht. Langzame lucht warmt op voordat deze zelfs maar uw servers bereikt. Je hebt positieve druk nodig. Een eenvoudige test: neem een tissue. Leg het op een tegel met gaten. Wordt het naar beneden gezogen? Dat is slecht (negatieve druk). Blaast het op en blijft het drijven? Dat is goed. Doet het niets? Dat is een dode zone.
Hoe u de juiste geperforeerde tegel voor uw rack kiest
Maak je geen zorgen: je hoeft geen ingenieur te zijn. Gebruik gewoon deze eenvoudige formule: Totale hoeveelheid lucht die nodig is voor het rek ÷ Aantal tegels voor het rek = benodigde lucht per tegel. De meeste serverfabrikanten vermelden de vereiste luchtstroom op hun specificatieblad. Tel die cijfers bij elkaar op. Controleer dan het gegevensblad van uw tegelmaker. Een standaardtegel met 25% gaten levert gewoonlijk 400-600 CFM op bij normale druk. Als uw rack 1000 CFM nodig heeft, heeft u twee van deze tegels nodig of één tegel met 56% gaten. Eenvoudige wiskunde bespaart uw apparatuur.
Stap 1: Meet de luchtopbrengst van uw koelunit
Voordat u een tegel koopt, moet u weten waar u mee werkt. Uw CRAC-eenheid duwt een bepaalde hoeveelheid lucht. Als het in totaal maar 10.000 CFM oplevert, kun je geen twintig tegels installeren die elk 1.000 CFM nodig hebben; ze zullen dan geen lucht meer hebben. Gebruik een thermische camera of een anemometer (een windsnelheidsmeter) om de luchtstroom op vloerniveau te controleren. Als de luchtstroom uit uw huidige tegels lager is dan 300 voet per minuut (FPM), is uw druk te laag. U moet lekken dichten of meer koelunits toevoegen voordat u tegels vervangt.
Stap 2: Pas de hoeveelheid gaten aan het verwarmingsniveau aan
Hier is mijn spiekbriefje:
Lage temperatuur (minder dan 2 kW per rek): tegels met 15-20% gaten
Middelmatige hitte (2-5 kW per rek): 25-35% tegels met gaten
Hoge hitte (5-10 kW per rek): tegels met 40-56% gaten
Extreme hitte (10kW+): Actieve vloerroosters of kanalen nodig. Probeer 15 kW niet te koelen met eenvoudige gaten; het is alsof je een tuinslang gebruikt om een zwembad te vullen.
25%, 35% of 56% gaten? Welke moet je kopen?
Laten we de opties doornemen. De meeste oudere datacenters doen het prima met gaten van 25%. Het biedt een goede weerstand, wat een gelijkmatige druk over de vloer betekent. 35% gaten zijn de ideale plek voor moderne bladeservers: ze laten meer lucht door zonder snelheid te verliezen. 56% gaten (ook wel 'high flow' genoemd) lijken bijna op roosters: je kunt er dwars doorheen kijken. Gebruik deze alleen voor 'hotspots', zoals computerrijen met hoge dichtheid. Gebruik ze spaarzaam, anders stelen ze alle lucht van nabijgelegen tegels.
De 25%-regel: serverrijen met lage dichtheid
Ik noem dit de tegel 'precies goed'. Niet te veel gaten, niet te weinig. Als u netwerkswitches, opslagplanken of oudere servers heeft die elk ongeveer 300 W verbruiken, is 25% perfect. Er ontstaat tegendruk, waardoor de lucht gelijkmatig over alle tegels in uw koude gangpad wordt geblazen. Je krijgt geen sterke ontploffingen; je krijgt een soepele, gestage stroom. Dat is precies wat serverfans willen: een consistente, stille stroom koele lucht, geen orkaan.
Het 56%-beest: krachtige computers
Nu voor de zware dingen. Als je GPU-clusters, AI-versnellers of compact computing-nodes hebt, zal 25% deze verstikken. Je hebt tegels met 56% gaten nodig. Maar waarschuwing: deze tegels verminderen de vloerdruk drastisch. Mogelijk moet u de rest van de vloer afdichten met goede doorvoertules en borstelstrips. Plaats ook geen 56%-tegel direct naast een 25%-tegel. De lucht zal door het 56% gat stromen en de 25% tegel volledig dood achterlaten. Groepeer uw hoge-warmterekken bij elkaar en geef ze hun eigen 'high-flow-zone'.
Waar moet je die gatentegels plaatsen?
Het lijkt op het spel 'Operatie', maar dan met lucht. Plaats tegels met gaten alleen direct voor de plek waar servers lucht aanzuigen. Dat is het koude gangpad. Plaats ze zo dat ze de voorkant van het rek bedekken. Plaats ze niet onder de achterkant van het rek (het warme gangpad). Plaats ze niet onder een lege ruimte. En plaats ze alsjeblieft niet onder een grote UPS-eenheid die geen ventilatoren heeft; je verspilt gewoon koude lucht aan een steen. Gebruik een rasterpatroon. Als u een rij van 10 racks heeft, plaatst u per rack 2 tegels met gaten, enigszins verspringend als het rack een centrale stekkerdoos heeft.
Insluiting van warme gangpaden/koude gangpaden en tegels met gaten
Als je barrières hebt toegevoegd om warme en koude lucht te scheiden, veranderen de regels een beetje. In een volledig gesloten koud gangpad blijft de druk binnenin opgesloten. Dit betekent dat je meestal tegels met minder gaten kunt gebruiken, omdat de lucht nergens anders heen kan dan via de servers. Je zou kunnen dalen van 35% gaten naar 25%. Maar insluiting maakt lekken erger. Eén enkele ontbrekende tegel in een afgesloten koud gangpad is als een kapotte ballon: al uw druk verdwijnt onmiddellijk. Houd het goed afgesloten.
Voorbereiden op toekomstige GPU's
Laten we vooruit kijken. Chips van de volgende generatie worden heter, niet koeler. En ze worden steeds strakker verpakt. Het rackvermogen zal naar verwachting de komende drie tot vijf jaar 30 tot 50 kW per rack bedragen. Basistegels met gaten zijn niet genoeg. U zult waarschijnlijk volledig moeten afstappen van verhoogde vloeren en zich volledig moeten richten op vloeistofkoeling. Maar als je de komende twee jaar bij verhoogde vloeren blijft, koop dan verstelbare tegels met gaten. Deze zijn voorzien van een schuifventilatie. U kunt het open gebied handmatig wijzigen van 0% naar 60%. Dus als je volgende maand die nieuwe GPU-server toevoegt, loop je er gewoon naartoe, draai je aan de knop en krijg je meer luchtstroom. U hoeft geen nieuwe tegels te kopen.
Beschouw uw vloer als een douchekop
Steek uw hand op als u een goedkope douchekop hebt gebruikt. Je zet hem aan en er druppelt water uit elk gaatje, maar er is geen druk. Je kunt je haar niet uitspoelen. Dat is een vloer met te veel tegels met gaten. Stel je nu een goede douchekop voor met ruime gaten die een krachtige straal creëren. Dat is een vloer met de juiste mix van massieve tegels en tegels met gaten. De ruimte onder de vloer is je waterleiding. De tegels zijn het mondstuk. U wilt dat een sterke, krachtige straal (hoge snelheid) de bovenkant van het rek bereikt, en geen zwakke motregen. Wanneer u uw tegels optimaliseert, verandert u uw datacenter van een trieste sprinkler in een hogedrukreiniger voor uw servers.
Conclusie: adem rustig, reken harder
Wij hebben het gehaald. Je bent niet langer een beginner met luchtstroom. U weet nu dat geperforeerde verhoogde vloertegels niet zomaar 'vloeren met gaten' zijn, maar precisiegereedschap. Door de hoeveelheid gaten (25%, 35% of 56%) aan te passen aan het warmteniveau van uw rack, lekken onder de vloer af te dichten en de tegels alleen in het koude gangpad te plaatsen, kunt u uw PUE (Power Usage Effectiveness) met 15% of meer verlagen.
Ga nu uw datacenter controleren. Zie je een tegel met gaten in een warm gangpad? Verplaats het. Is er een solide tegel die een GPU uithongert? Wissel het.
Uw servers zullen stiller werken. Uw airco zal minder vaak draaien. En uw baas zal dol zijn op de lagere elektriciteitsrekening.
Ga nu die luchtstroom repareren. Je hebt dit.
