Buďme na chvíľu skutoční. Minuli ste milióny na servery, prepínače a úložisko, ale vaše dátové centrum stále znie ako prúdový motor a vaše zariadenie sa prehrieva. v čom je problém? Často je to priamo pod vašimi nohami – vaše vyvýšené podlahové dlaždice. Konkrétne tie perforované. Ak tieto dlaždice nepochopíte správne, vaše účty za chladenie prerastú cez strechu a vaše IT vybavenie sa spomalí. V tejto príručke vám ukážem všetko, čo potrebujete vedieť o perforovaných zdvojených podlahových dlaždiciach, aby ste upravili prúdenie vzduchu. Začnime.
Prečo sa vaše dátové centrum cíti ako sauna
Už ste niekedy vošli do serverovne a cítili ste závan horúceho vzduchu? Nie je to zábavné. Väčšina manažérov si myslí, že riešením je zapnutie klimatizácie. Ale to je ako snažiť sa ochladiť svoj dom tým, že necháte otvorené vchodové dvere – len mrháte energiou. Perforované zdvojené dlaždice sú vrátnikmi studeného vzduchu. Nasávajú studený vzduch spod podlahy a smerujú ho hore do studených uličiek. Ak sú tieto dlaždice zvolené alebo umiestnené zle, vzduch uniká cez káblové otvory, uniká okolo neutesnených spojov alebo vychádza s tak malým tlakom, že sa sotva dostane k vašim serverom. Musíme to napraviť. Dnes z vás urobíme experta na prúdenie vzduchu.
Čo sú perforované zvýšené podlahové dlaždice?
Jednoducho povedané, ide o podlahové panely s otvormi. Nahrádzajú pevné panely na určitých miestach dátového centra so zvýšenou podlahou. Zatiaľ čo pevné panely udržujú studený vzduch dole, tieto umožňujú prúdenie studeného vzduchu až k vašim serverom. Prichádzajú z ocele, hliníka alebo kompozitných materiálov. Kľúčom nie sú len diery – je to vzor dier. Niektoré majú okrúhle otvory; niektoré majú šikmé prieduchy, ktoré usmerňujú prúdenie vzduchu. Ale pre väčšinu dátových centier funguje štandardná dlaždica s okrúhlymi otvormi v pohode. Bez týchto dlaždíc by vaši fanúšikovia servera mali problém získať dostatok vzduchu.
Ako diery fungujú: Vysvetlenie pomerov perforácie
Poďme na chvíľu trochu technicky. Budete počuť výraz 'Percento otvorenej plochy' — to je len celková plocha otvoru vydelená celkovou plochou dlaždíc. Napríklad dlaždica s 25 % otvorenej plochy znamená, že 75 % z nej je stále pevných. Toto číslo ovplyvňuje tlak a prietok vzduchu. Tu je výzva: príliš veľa otvorov s nízkym tlakom = vzduch vychádza príliš pomaly. Príliš málo otvorov s vysokým tlakom = vzduch vystreľuje ako hasičská hadica, ale nepokrýva dostatok priestoru. Všetko je to o rovnováhe. Potrebujete dostatočný odpor, aby ste vzduch rovnomerne rozprestreli na všetky dlaždice, ale nie natoľko, aby s tým vaše chladiace jednotky bojovali.
Pevné vs. perforované dlaždice: Ktorá z nich vyhrá?
Masívne dlaždice sú tie nudné, spoľahlivé. Utesňujú podlahu. Chodíte po nich, kladiete na ne stojany. Ich úlohou je udržať studený vzduch dole. Dierované dlaždice sú iné - ich úlohou je privádzať studený vzduch hore. Najväčšia chyba? Použitie perforovaných dlaždíc tam, kde nie je žiadne vybavenie. Ak umiestnite vetranú dlaždicu do horúcej uličky, horúci vzduch zo serverov pôjde späť dole cez tento otvor a zmieša sa so studeným vzduchom pod ním. To je zlé.
Jednoduché pravidlo: Všade používajte pevné dlaždice, okrem studenej uličky priamo pred ventilátormi na prívod servera.
Prečo je oprava prúdenia vzduchu dôležitá
Ignorovanie prúdenia vzduchu je drahé. Nejde len o vyššie účty za elektrinu – ide o životnosť vašich serverov. Každé zvýšenie teploty o 10 °C (18 °F) môže skrátiť životnosť hardvéru na polovicu. Dierované dlaždice sú najlacnejšou poistkou, ktorú si môžete kúpiť. Keď ich umiestnite a vyberiete správne, môžete skutočne zdvihnúť termostat. Áno, čítate správne. ASHRAE (skupina štandardov chladenia) teraz odporúča vyššie teploty – často 75-80 °F – ak je dobre riadené prúdenie vzduchu. To ušetrí veľa peňazí za chladenie. Takže oprava dlaždíc nielen ochladí vaše vybavenie; šetrí vám hotovosť.
Bežné chyby, ktoré blokujú prúdenie vzduchu (a zabíjajú hardvér)
Videl som nejaké zlé nastavenia. Dátové centrá, kde má každá jedna dlaždica diery – podlaha vyzerá ako švajčiarsky syr a pod ňou nie je žiadny tlak vzduchu. Vzduch tam len sedí. Ešte horšie je, že vidím veľké zväzky káblov, ktoré prechádzajú cez neutesnené otvory v podlahe a nechávajú všetok studený vzduch uniknúť skôr, ako sa dostane na druhý koniec radu. V zime by ste nenechali otvorené okno, tak prečo nechať diery pod stojanmi? Vyhnite sa týmto nástrahám.
Chyba #1: Použitie nesprávneho množstva otvoru
Prevádzkujete úložisko s nízkou hustotou, ale používate 56 % otvorených dlaždíc? Zaplavujete oblasť studeným vzduchom, ktorý sa len rozleje a nič nerobí. Na druhej strane, prevádzkovať tréningové klastre AI s vysokým teplom, ale s použitím lacných 12 % otvorených dlaždíc? Vaše zariadenie hladuje vzduch. Prispôsobte dlaždicu teplu. Vysoká teplota = viac dier. Nízka teplota = menej dier alebo pevných dlaždíc.
Chyba #2: Ignorovanie tlaku vzduchu pod podlahou
Priestor pod podlahou je váš zásobník vzduchu. Ak vytvoríte príliš veľa otvorov (dierové dlaždice + otvory pre káble + netesnosti), tlak klesne. Keď tlak klesne, vzduch sa spomalí. Pomalý vzduch sa zahrieva skôr, ako sa dostane k vašim serverom. Potrebujete pozitívny tlak. Jednoduchý test: vezmite si vreckovku. Položte ho na dierovanú dlaždicu. Vysáva sa to? To je zlé (podtlak). Vybuchne a vznáša sa? to je dobre. Nerobí to nič? To je mŕtva zóna.
Ako si vybrať správnu perforovanú dlažbu pre váš regál
Nebojte sa – nemusíte byť inžinier. Stačí použiť tento jednoduchý vzorec: Celková potreba vzduchu pre regál ÷ Počet dlaždíc pred regálom = Vzduch potrebný na jeden panel. Väčšina výrobcov serverov uvádza požadovaný prietok vzduchu na svojom technickom liste. Pridajte tie čísla. Potom skontrolujte údajový list výrobcu dlaždíc. Štandardná dlaždica s 25 % otvorov zvyčajne dodáva 400-600 CFM pri normálnom tlaku. Ak váš stojan potrebuje 1 000 CFM, potrebujete dve tieto dlaždice alebo jednu dlaždicu s 56 % otvorov. Jednoduchá matematika šetrí vaše vybavenie.
Krok 1: Zmerajte vzduchový výkon vašej chladiacej jednotky
Pred kúpou akejkoľvek dlaždice si uvedomte, s čím pracujete. Vaša jednotka CRAC tlačí určité množstvo vzduchu. Ak to vydá len 10 000 CFM, nemôžete nainštalovať 20 dlaždíc, z ktorých každá potrebuje 1 000 CFM – budú mať nedostatok vzduchu. Pomocou termokamery alebo anemometra (merača rýchlosti vetra) skontrolujte prúdenie vzduchu na úrovni podlahy. Ak je vzduch vychádzajúci z vašich súčasných dlaždíc pod 300 stôp za minútu (FPM), váš tlak je príliš nízky. Pred výmenou dlaždíc musíte utesniť netesnosti alebo pridať ďalšie chladiace jednotky.
Krok 2: Priraďte množstvo otvoru k úrovni tepla
Tu je môj cheat sheet:
Nízke teplo (pod 2 kW na stojan): 15-20 % dierových dlaždíc
Stredná teplota (2-5 kW na stojan): 25-35 % dierových dlaždíc
Vysoká teplota (5-10 kW na stojan): 40-56 % dierových dlaždíc
Extrémne teplo (10 kW+): Potrebujete aktívne podlahové mriežky alebo kanály. Nepokúšajte sa ochladiť 15 kW základnými otvormi – je to ako používať záhradnú hadicu na naplnenie bazéna.
25 %, 35 % alebo 56 % Diery? Ktorý kúpiť?
Poďme si prejsť možnosti. Väčšina starších dátových centier funguje dobre s 25% dierami. Poskytuje dobrú odolnosť, čo znamená rovnomerný tlak na podlahu. 35 % dier je ideálnou destináciou pre moderné blade servery – prepúšťajú viac vzduchu bez straty rýchlosti. 56 % otvorov (nazývaných 'vysoký prietok') je takmer ako mriežky – môžete cez ne vidieť. Používajte ich iba na 'horúce miesta', ako sú riadky s vysokou hustotou výpočtov. Používajte ich s mierou, inak vám ukradnú všetok vzduch z okolitých dlaždíc.
Pravidlo 25 %: Serverové riadky s nízkou hustotou
Hovorím tomu 'tak akurát' dlaždice. Nie príliš veľa dier, nie príliš málo. Ak máte sieťové prepínače, úložné police alebo staršie servery s výkonom okolo 300 W, 25 % je perfektných. Vytvára protitlak, ktorý tlačí vzduch rovnomerne cez všetky dlaždice vo vašej studenej uličke. Nedosiahnete silné výbuchy – získate hladký a stabilný tok. To je presne to, čo fanúšikovia serverov chcú: konzistentný, tichý prúd chladného vzduchu, nie hurikán.
The 56% Beast: High-Performance Computing
Teraz k ťažkým veciam. Ak máte klastre GPU, akcelerátory AI alebo husté výpočtové uzly, 25 % ich udusí. Potrebujete 56% dierových dlaždíc. Ale varovanie: tieto dlaždice drasticky znižujú tlak na podlahu. Možno budete musieť utesniť zvyšok podlahy dobrými priechodkami a kefovými pásikmi. Tiež neklaďte 56% dlaždicu hneď vedľa 25% dlaždice. Vzduch bude prúdiť cez 56% otvor a zanechá 25% dlaždicu úplne mŕtvu. Zoskupte svoje vysokoteplotné stojany a prideľte im vlastnú 'vysoko prietokovú zónu'.
Kam dať tie dierované dlaždice
Je to ako hra 'Operácia' - ale so vzduchom. Dierované dlaždice položte iba priamo pred miesta, kde servery nasávajú vzduch. To je tá studená ulička. Umiestnite ich tak, aby zakrývali prednú časť stojana. Nedávajte ich pod zadnú časť stojana (horúcu uličku). Neumiestňujte ich pod prázdny priestor. A prosím, neumiestňujte ich pod veľkú jednotku UPS, ktorá nemá ventilátory – len mrháte studeným vzduchom na tehlu. Použite mriežkový vzor. Ak máte rad 10 stojanov, vložte 2 dierované dlaždice na stojan, mierne posunuté, ak má stojan centrálnu rozvodku.
Zadržiavanie horúcej/studenej uličky a dierované dlaždice
Ak ste pridali zábrany na oddelenie horúceho a studeného vzduchu, pravidlá sa trochu menia. V úplne uzavretej studenej uličke je tlak vo vnútri zachytený. To znamená, že zvyčajne môžete použiť dlaždice s menším počtom otvorov, pretože vzduch nemá kam ísť okrem serverov. Môžete klesnúť z 35 % dier na 25 %. Zadržiavanie však úniky zhoršuje. Jedna chýbajúca dlaždica v uzavretej studenej uličke je ako prasknutý balón – všetok váš tlak okamžite zmizne. Udržujte ho tesne uzavretý.
Príprava na budúce GPU
Pozrime sa dopredu. Čipy novej generácie sú stále horúcejšie, nie chladnejšie. A sú stále tesnejšie. Očakáva sa, že výkon racku dosiahne 30kW-50kW na rack v nasledujúcich 3-5 rokoch. Základné dierované dlaždice nebudú stačiť. Pravdepodobne budete musieť úplne prejsť od zvýšených podláh smerom k chladeniu kvapalinou. Ak sa však najbližšie dva roky držíte zvýšených podláh, kúpte si nastaviteľné dierované dlaždice. Tieto majú posuvné vetranie. Otvorenú plochu môžete ručne zmeniť od 0 % do 60 %. Takže keď pridáte tento nový GPU server budúci mesiac, jednoducho prejdete, otočíte voličom a získate väčší prúd vzduchu. Nie je potrebné kupovať nové dlaždice.
Predstavte si svoju podlahu ako sprchovú hlavicu
Zdvihnite ruku, ak ste použili lacnú sprchovú hlavicu. Zapnete ho a z každej dierky kvapká voda, no nie je tam žiadny tlak. Nemôžete si opláchnuť vlasy. To je podlaha s príliš veľa dierovanými dlaždicami. Teraz si predstavte dobrú sprchovú hlavicu s dobre veľkými otvormi, ktoré vytvárajú silný sprej. To je podlaha so správnou kombináciou pevných a dierovaných dlaždíc. Priestor pod podlahou je vaša vodovodná fajka. Dlaždice sú tryskou. Chcete, aby sa na vrch stojana dostal silný, silný sprej (vysoká rýchlosť), nie slabé mrholenie. Keď optimalizujete svoje dlaždice, zmeníte svoje dátové centrum zo smutného zavlažovača na výkonnú umývačku pre vaše servery.
Záver: Dýchajte ľahko, počítajte ťažšie
Zvládli sme to. Už nie ste začiatočník s prúdením vzduchu. Teraz viete, že perforované zdvojené podlahové dlaždice nie sú len „podlahy s dierami“ – sú to presné nástroje. Prispôsobením množstva otvorov (25 %, 35 % alebo 56 %) tepelnej úrovni vášho stojana, utesnením netesností pod podlahou a umiestnením týchto dlaždíc iba do studenej uličky môžete znížiť PUE (účinnosť využitia energie) o 15 % alebo viac.
Okamžite choďte skontrolovať svoje dátové centrum. Vidíte dieru v horúcej uličke? Presuňte to. Existuje pevná dlaždica, ktorá hladuje GPU? Vymeň to.
Vaše servery budú fungovať tichšie. Vaša klimatizácia bude bežať menej často. A váš šéf bude milovať nižší účet za elektrinu.
Teraz choď opraviť to prúdenie vzduchu. Máš to.
