Давайте на секунду будем реальными. Вы потратили миллионы на серверы, коммутаторы и системы хранения данных, но ваш центр обработки данных по-прежнему работает как реактивный двигатель, а ваше оборудование перегревается. В чем проблема? Часто это прямо у вас под ногами — плитка фальшпола. В частности, перфорированные. Если вы неправильно расположите эти плитки, ваши счета за охлаждение превысят крышу, а ваше ИТ-оборудование будет работать медленнее. В этом руководстве я покажу вам все, что вам нужно знать о перфорированной плитке фальшпола, чтобы улучшить поток воздуха. Давайте начнем.
Почему ваш дата-центр похож на сауну
Вы когда-нибудь заходили в серверную комнату и чувствовали порыв горячего воздуха? Это не весело. Большинство менеджеров считают, что решением проблемы является включение кондиционера. Но это все равно, что пытаться охладить свой дом, оставляя входную дверь открытой — вы просто тратите энергию. Перфорированная плитка для фальшпола – хранитель холодного воздуха. Они забирают холодный воздух из-под пола и направляют его вверх в холодные коридоры. Если эти плитки выбраны или размещены неправильно, воздух выходит через отверстия для кабелей, просачивается вокруг незагерметизированных стыков или выходит с таким небольшим давлением, что едва достигает ваших серверов. Нам нужно это исправить. Сегодня мы сделаем вас экспертом по воздушным потокам.
Что такое перфорированная плитка для фальшпола?
Проще говоря, это панели пола с отверстиями в них. Они заменяют сплошные панели в определенных местах центра обработки данных с фальшполом. Хотя сплошные панели удерживают холодный воздух, они позволяют холодному воздуху поступать к вашим серверам. Они изготавливаются из стали, алюминия или композитных материалов. Ключевым моментом являются не просто отверстия, а их расположение. У некоторых есть круглые отверстия; некоторые имеют наклонные вентиляционные отверстия, которые направляют поток воздуха. Но для большинства центров обработки данных вполне подойдет стандартная плитка с круглыми отверстиями. Без этих плиток фанатам вашего сервера было бы трудно получить достаточно воздуха.
Как работают отверстия: объяснение коэффициентов перфорации
Давайте на минутку немного технической информации. Вы услышите термин «Процент открытой площади» — это просто общая площадь отверстий, разделенная на общую площадь плитки. Например, плитка с 25% открытой площади означает, что 75% ее площади остается твердой. Это число влияет на давление и поток воздуха. Вот в чем проблема: слишком много отверстий с низким давлением = воздух выходит слишком медленно. Слишком мало отверстий с высоким давлением = воздух вырывается, как из пожарного шланга, но не покрывает достаточно места. Все дело в балансе. Вам нужно достаточное сопротивление, чтобы воздух равномерно распространялся по всем плиткам, но не настолько, чтобы ваши охлаждающие устройства могли с ним бороться.
Сплошная или перфорированная плитка: какая лучше?
Сплошная черепица – скучная и надежная. Они уплотняют пол. Ходишь по ним, ставишь на них стойки. Их задача — удерживать холодный воздух. С перфорированной плиткой дело обстоит иначе: ее задача — поднимать холодный воздух. Самая большая ошибка? Использование перфорированной плитки там, где нет оборудования. Если вы поместите вентилируемую плитку в горячий коридор, горячий воздух от серверов пойдет обратно через это отверстие и смешается с холодным воздухом внизу. Это плохо.
Простое правило: используйте сплошную плитку везде, кроме холодного коридора прямо перед приточными вентиляторами вашего сервера.
Почему важно исправить воздушный поток
Игнорирование воздушного потока обходится дорого. Речь идет не только о более высоких счетах за электроэнергию, но и о сроке службы ваших серверов. Повышение температуры на каждые 10°C (18°F) может сократить срок службы оборудования вдвое. Перфорированная плитка — самая дешевая страховка, которую вы можете купить. Если вы правильно их разместите и выберете, вы действительно сможете поднять термостат. Да, вы правильно прочитали. ASHRAE (группа по стандартам охлаждения) теперь рекомендует более высокие температуры — часто 75–80 ° F — если поток воздуха хорошо контролируется. Это экономит много денег на охлаждении. Таким образом, ремонт плитки не просто охлаждает ваше оборудование; это экономит ваши деньги.
Распространенные ошибки, которые блокируют воздушный поток (и выводят из строя оборудование)
Я видел несколько плохих настроек. Центры обработки данных, где каждая плитка имеет дыры — пол выглядит как швейцарский сыр, а под ним нет давления воздуха. Воздух просто сидит там. Хуже того, я вижу большие пучки кабелей, проходящие через незаделанные дыры в полу, позволяя всему холодному воздуху выйти наружу, прежде чем он достигнет дальнего конца ряда. Зимой вы не оставите окно открытым, так зачем оставлять дыры под стойками? Избегайте этих ловушек.
Ошибка №1: использование неправильного количества лунок
Вы используете хранилище с низкой плотностью, но используете 56% открытых плиток? Вы наполняете помещение холодным воздухом, который просто выливается наружу и ничего не делает. С другой стороны, запускать тренировочные кластеры ИИ с высокой температурой, но использовать дешевые 12% открытых плиток? Вашему оборудованию не хватает воздуха. Подберите плитку к теплу. Высокая температура = больше отверстий. Низкий нагрев = меньше отверстий или сплошная плитка.
Ошибка №2: игнорирование давления воздуха под полом
Пространство под полом – это ваш резервуар для воздуха. Если вы создадите слишком много отверстий (дырчатая плитка + отверстия для кабелей + протечки), давление упадет. Когда давление падает, воздух замедляется. Медленный воздух нагревается еще до того, как достигнет ваших серверов. Вам нужно положительное давление. Простой тест: возьмите салфетку. Положите его на дырявую плитку. Оно засасывается? Это плохо (отрицательное давление). Он взрывается и всплывает? Это хорошо. Это ничего не делает? Это мертвая зона.
Как правильно выбрать перфорированную плитку для вашей стойки
Не волнуйтесь, вам не обязательно быть инженером. Просто используйте эту простую формулу: общее количество воздуха, необходимое для стойки ÷ количество плиток перед стойкой = количество воздуха, необходимое на одну плитку. Большинство производителей серверов указывают необходимый воздушный поток в своих спецификациях. Сложите эти цифры. Затем проверьте технический паспорт вашего производителя плитки. Стандартная плитка с 25% отверстий обычно обеспечивает производительность 400–600 куб. футов в минуту при нормальном давлении. Если для вашей стойки требуется 1000 кубических футов в минуту, вам понадобятся две такие плитки или одна плитка с 56% отверстий. Простая математика экономит ваше оборудование.
Шаг 1. Измерьте производительность вашего охлаждающего устройства
Прежде чем покупать любую плитку, узнайте, с чем вы работаете. Ваш блок CRAC выталкивает определенное количество воздуха. Если общая производительность составляет всего 10 000 CFM, вы не сможете установить 20 плиток, каждая из которых требует 1000 CFM — им будет не хватать воздуха. Используйте тепловизионную камеру или анемометр (измеритель скорости ветра), чтобы проверить поток воздуха на уровне пола. Если скорость воздуха, выходящего из ваших текущих плиток, ниже 300 футов в минуту (FPM), у вас слишком низкое давление. Перед заменой плитки необходимо устранить утечки или добавить дополнительные охлаждающие устройства.
Шаг 2. Сопоставьте размер отверстий с уровнем нагрева
Вот моя шпаргалка:
Низкий нагрев (менее 2 кВт на стойку): 15-20% дырявых плиток.
Средний нагрев (2–5 кВт на стойку): 25–35 % дырчатых плиток.
Высокая температура (5-10 кВт на стойку): 40-56% дырчатых плиток.
Экстремальная жара (10 кВт+): необходимы активные напольные решетки или воздуховоды. Не пытайтесь охладить мощность 15 кВт с помощью обычных отверстий — это все равно, что наполнить бассейн садовым шлангом.
25%, 35% или 56% отверстий? Какой купить?
Давайте рассмотрим варианты. Большинство старых центров обработки данных прекрасно справляются с 25% дыр. Он обеспечивает хорошее сопротивление, что означает равномерное давление на пол. Дыры в 35 % – оптимальное решение для современных блейд-серверов: они пропускают больше воздуха без потери скорости. Отверстия 56% (так называемые «высокие потоки») похожи на решетки — через них можно видеть. Используйте их только для «горячих точек», таких как ряды компьютеров с высокой плотностью размещения. Используйте их экономно, иначе они украдут весь воздух из соседних плиток.
Правило 25%: ряды серверов с низкой плотностью
Я называю это «правильной» плиткой. Не слишком много дырок, но и не слишком мало. Если у вас есть сетевые коммутаторы, полки хранения или старые серверы, потребляющие около 300 Вт каждый, идеально подойдет 25%. Он создает противодавление, которое равномерно распределяет воздух по всем плиткам в холодном коридоре. Вы не получите сильных порывов — вы получите плавный, устойчивый поток. Это именно то, чего хотят фанаты сервера: постоянный, тихий поток прохладного воздуха, а не ураган.
Зверь на 56%: высокопроизводительные вычисления
Теперь о тяжелых вещах. Если у вас есть кластеры графических процессоров, ускорители искусственного интеллекта или плотные вычислительные узлы, 25% их задушат. Вам нужны 56% дырчатых плиток. Но предупреждаем: эта плитка резко снижает давление на пол. Возможно, вам придется заклеить остальную часть пола хорошими люверсами и полосками щетки. Кроме того, не кладите плитку 56% рядом с плиткой 25%. Воздух устремится через отверстие 56% и оставит плитку 25% полностью мертвой. Сгруппируйте стойки с высокой температурой вместе и выделите для них собственную «зону с сильным потоком».
Куда положить эти дырявые плитки
Это как игра «Операция» — только с воздухом. Кладите дырявые плитки только прямо перед местами, где серверы всасывают воздух. Это холодный коридор. Разместите их так, чтобы они закрывали переднюю часть стойки. Не кладите их под заднюю часть стойки (горячий коридор). Не кладите их под пустое пространство. И, пожалуйста, не размещайте их под большим ИБП без вентиляторов — вы просто тратите холодный воздух на кирпич. Используйте сетку. Если у вас ряд из 10 стоек, положите по 2 дырявые плитки на каждую стойку, слегка в шахматном порядке, если стойка имеет центральный удлинитель.
Ограждение горячего/холодного коридора и плитка с отверстиями
Если вы добавили барьеры для разделения горячего и холодного воздуха, правила немного изменятся. В полностью закрытом холодном коридоре давление внутри удерживается. Это означает, что обычно вы можете использовать плитки с меньшим количеством отверстий, потому что воздуху некуда идти, кроме как через серверы. Вы можете снизить количество дыр с 35% до 25%. Но сдерживание усугубляет утечки. Единственная недостающая плитка в закрытом холодном коридоре подобна лопнувшему воздушному шару: все ваше давление мгновенно исчезает. Держите его плотно закрытым.
Подготовка к будущим графическим процессорам
Давайте посмотрим вперед. Чипы следующего поколения становятся все жарче, а не холоднее. И они становятся плотнее. Ожидается, что в ближайшие 3–5 лет мощность стойки достигнет 30–50 кВт на стойку. Простой дырявой плитки будет недостаточно. Вероятно, вам придется полностью отказаться от фальшполов и перейти на жидкостное охлаждение. Но если вы будете придерживаться фальшполов в течение следующих двух лет, купите регулируемую дырчатую плитку. У них есть выдвижное вентиляционное отверстие. Вы можете изменить открытую площадь от 0% до 60% вручную. Поэтому, когда вы добавите новый сервер графического процессора в следующем месяце, вы просто подойдете, повернете ручку и получите больший поток воздуха. Нет необходимости покупать новую плитку.
Думайте о своем полу как о душевой лейке
Поднимите руку, если вы пользовались дешевой насадкой для душа. Включаешь, а вода капает из каждой дырочки, а давления нет. Волосы нельзя ополаскивать. Это пол со слишком большим количеством дырявой плитки. А теперь представьте себе хорошую насадку для душа с отверстиями хорошего размера, создающую сильную струю. Это пол с правильным сочетанием сплошной и дырчатой плитки. Пространство под полом — это водопровод. Плитка является насадкой. Вам нужна сильная и мощная струя (с высокой скоростью), чтобы достичь верхней части стойки, а не слабый дождь. Когда вы оптимизируете свои плитки, вы превращаете свой центр обработки данных из унылой разбрызгивателя в мощную мойку для ваших серверов.
Вывод: дышите спокойно, вычисляйте усерднее
Мы сделали это. Вы больше не новичок в области воздушного потока. Теперь вы знаете, что перфорированная плитка для фальшпола — это не просто «пол с отверстиями» — это точные инструменты. Сопоставляя количество отверстий (25%, 35% или 56%) с уровнем нагрева вашей стойки, герметизируя утечки под полом и размещая эти плитки только в холодном коридоре, вы можете снизить PUE (эффективность использования энергии) на 15% или более.
Прямо сейчас проверьте свой дата-центр. Видите дырявую плитку в горячем коридоре? Переместите это. Есть ли сплошная плитка, не хватающая графического процессора? Поменяйте это.
Ваши серверы будут работать тише. Ваш кондиционер будет работать реже. А вашему начальнику понравится более низкий счет за электричество.
Теперь пойди и исправь поток воздуха. У вас есть это.
