Bodimo za trenutek realni. Zapravili ste milijone za strežnike, stikala in shranjevanje, vendar vaš podatkovni center še vedno zveni kot reaktivni motor, vaša oprema pa se pregreva. v čem je problem? Pogosto je tik pod vašimi nogami – vaše dvignjene talne ploščice. Natančneje, perforirane. Če teh ploščic ne boste pravilno postavili, bodo vaši računi za hlajenje skočili čez streho, vaša IT oprema pa se bo upočasnila. V tem priročniku vam bom pokazal vse, kar morate vedeti o perforiranih povišanih talnih ploščicah, da popravite pretok zraka. Pa začnimo.
Zakaj se vaš podatkovni center počuti kot savna
Ste že kdaj stopili v strežniško sobo in začutili piš vročega zraka? Ni zabavno. Večina menedžerjev meni, da je rešitev vklop klimatske naprave. Toda to je tako, kot da bi poskušali ohladiti svojo hišo tako, da bi vhodna vrata pustili odprta – samo zapravljate energijo. Perforirane povišane talne ploščice so vratarji hladnega zraka. Hladen zrak jemljejo izpod tal in ga usmerjajo navzgor v hladne hodnike. Če so te ploščice izbrane ali slabo nameščene, zrak uhaja skozi luknje za kable, pušča okrog nezatesnjenih spojev ali pa pride ven s tako majhnim pritiskom, da komaj doseže vaše strežnike. To moramo popraviti. Danes vas bomo naredili za strokovnjaka za pretok zraka.
Kaj so perforirane povišane talne ploščice?
Preprosto povedano, to so talne plošče z luknjami. Zamenjajo trdne plošče na določenih mestih podatkovnega centra z dvignjenimi tlemi. Medtem ko trdne plošče zadržujejo hladen zrak, te omogočajo pretok hladnega zraka do vaših strežnikov. Na voljo so iz jekla, aluminija ali kompozitnih materialov. Ključ niso le luknje – to je vzorec lukenj. Nekateri imajo okrogle luknje; nekateri imajo poševne zračnike, ki usmerjajo pretok zraka. Toda za večino podatkovnih centrov standardna ploščica z okroglimi luknjami deluje čisto v redu. Brez teh ploščic bi oboževalci vašega strežnika težko dobili dovolj zraka.
Kako delujejo luknje: razložena razmerja perforacije
Pojdimo malo tehnično za minuto. Slišali boste izraz 'Odstotek odprte površine' — to je samo skupna površina luknje, deljena s skupno površino ploščice. Na primer, ploščica s 25 % odprte površine pomeni, da je 75 % še trdne. Ta številka vpliva na zračni tlak in pretok. Tukaj je izziv: preveč lukenj z nizkim tlakom = zrak prihaja ven prepočasi. Premalo lukenj z visokim pritiskom = zrak šviga ven kot gasilska cev, vendar ne pokrije dovolj prostora. Vse je v ravnovesju. Potrebujete dovolj odpornosti, da zrak enakomerno porazdelite po vseh ploščicah, vendar ne toliko, da bi se vaše hladilne enote borile proti njej.
Polne proti perforiranim ploščicam: katera zmaga?
Masivne ploščice so dolgočasne, zanesljive. Tesnijo tla. Hodiš po njih, nanje postavljaš stojala. Njihova naloga je zadrževati hladen zrak. Perforirane ploščice so drugačne - njihova naloga je dvigniti hladen zrak. Največja napaka? Uporaba perforiranih ploščic, kjer ni opreme. Če ploščico z ventilacijo postavite v vroč hodnik, bo šel vroč zrak iz strežnikov naravnost nazaj navzdol skozi to luknjo in se pomešal s hladnim zrakom spodaj. To je slabo.
Preprosto pravilo: uporabite polne ploščice povsod, razen v hladnem hodniku tik pred ventilatorji vašega strežnika.
Zakaj je popravljanje pretoka zraka pomembno
Ignoriranje pretoka zraka je drago. Ne gre le za višje račune za elektriko – gre za življenjsko dobo vaših strežnikov. Vsako povišanje temperature za 10 °C (18 °F) lahko prepolovi življenjsko dobo strojne opreme. Luknjičaste ploščice so najcenejše zavarovanje, ki ga lahko kupite. Ko jih pravilno postavite in izberete, lahko dejansko dvignete svoj termostat. Da, prav ste prebrali. ASHRAE (skupina za standarde hlajenja) zdaj priporoča višje temperature - pogosto 75-80 °F - če je pretok zraka dobro upravljan. To prihrani veliko denarja pri hlajenju. Popravljanje ploščic torej ne ohladi le vaše opreme; prihrani denar.
Pogoste napake, ki blokirajo pretok zraka (in uničijo strojno opremo)
Videl sem nekaj slabih nastavitev. Podatkovni centri, kjer ima vsaka ploščica luknje – tla so videti kot švicarski sir in pod njimi ni zračnega pritiska. Zrak samo sedi tam. Še huje, vidim velike snope kablov, ki tečejo skozi nezatesnjene luknje v tleh in pustijo, da ves hladen zrak uide, preden doseže skrajni konec vrste. Pozimi ne bi pustili odprtega okna, zakaj bi torej puščali luknje pod regali? Izogibajte se tem pastem.
Napaka št. 1: Uporaba napačne količine lukenj
Uporabljate shranjevanje z nizko gostoto, vendar uporabljate 56 % odprtih ploščic? Območje preplavljate s hladnim zrakom, ki se samo razlije in ne naredi ničesar. Po drugi strani pa izvajati vadbene gruče AI z visoko temperaturo, vendar z uporabo poceni 12-odstotnih odprtih ploščic? Vaši opremi primanjkuje zraka. Uskladite ploščico s toploto. Visoka vročina = več lukenj. Nizka toplota = manj lukenj ali trdnih ploščic.
Napaka št. 2: Ignoriranje zračnega tlaka pod tlemi
Prostor pod tlemi je vaš rezervoar za zrak. Če ustvarite preveč odprtin (luknjaste ploščice + luknje za kable + puščanja), tlak pade. Ko tlak pade, se zrak upočasni. Počasen zrak se segreje, preden sploh doseže vaše strežnike. Potrebujete pozitiven pritisk. Preprost test: vzemite robček. Postavite ga čez luknjasto ploščico. Ali se posrka? To je slabo (negativni tlak). Ali eksplodira in lebdi? To je dobro. Ali nič ne naredi? To je mrtva cona.
Kako izbrati prave perforirane ploščice za vaš regal
Ne skrbite – ni vam treba biti inženir. Samo uporabite to preprosto formulo: skupni zrak, ki ga potrebuje regal ÷ število ploščic pred regalom = zrak, potreben na ploščico. Večina izdelovalcev strežnikov zahtevan pretok zraka navede na svojem tehničnem listu. Seštejte te številke. Nato preverite podatkovni list proizvajalca ploščic. Standardna ploščica s 25 % luknjami običajno zagotavlja 400-600 CFM pri normalnem tlaku. Če vaše stojalo potrebuje 1000 CFM, potrebujete dve od teh ploščic ali eno ploščico s 56 % luknjami. Preprosta matematika prihrani vašo opremo.
1. korak: Izmerite količino zraka vaše hladilne enote
Preden kupite katero koli ploščico, se dobro pozanimajte, s čim delate. Vaša enota CRAC potiska določeno količino zraka. Če skupaj nanese le 10.000 CFM, ne morete namestiti 20 ploščic, od katerih vsaka potrebuje 1.000 CFM – zmanjkalo jim bo zraka. S toplotno kamero ali anemometrom (merilnik hitrosti vetra) preverite pretok zraka na ravni tal. Če je zrak, ki prihaja iz vaših trenutnih ploščic, pod 300 čevljev na minuto (FPM), je vaš tlak prenizek. Pred zamenjavo ploščic morate zatesniti puščanja ali dodati več hladilnih enot.
2. korak: uskladite količino luknje s stopnjo toplote
Tukaj je moja goljufija:
Nizka toplota (pod 2 kW na stojalo): 15-20 % luknjastih ploščic
Srednja toplota (2–5 kW na stojalo): 25–35 % luknjastih ploščic
Visoka toplota (5–10 kW na stojalo): 40–56 % luknjastih ploščic
Ekstremna vročina (10kW+): Potrebujete aktivne talne rešetke ali kanale. Ne poskušajte ohladiti 15 kW z osnovnimi luknjami – to je, kot da bi z vrtno cevjo napolnili bazen.
25 %, 35 % ali 56 % lukenj? Katerega kupiti?
Pojdimo skozi možnosti. Večina starejših podatkovnih centrov se dobro obnese s 25 % luknjami. Zagotavlja dobro odpornost, kar pomeni enakomeren pritisk po tleh. 35 % lukenj je najboljša točka za sodobne strežnike z rezinami – prepuščajo več zraka brez izgube hitrosti. 56 % lukenj (imenovanih 'visok pretok') je skoraj kot rešetke - vidite lahko naravnost skozi njih. Uporabite jih samo za 'vroče točke', kot so računalniške vrstice z visoko gostoto. Uporabljajte jih zmerno, sicer vam bodo ukradli ves zrak iz bližnjih ploščic.
Pravilo 25 %: Strežniške vrstice z nizko gostoto
Temu pravim ploščica 'ravno pravšnja'. Ne preveč lukenj, ne premalo. Če imate omrežna stikala, police za shranjevanje ali starejše strežnike, ki vsak porabijo približno 300 W, je 25 % popolnih. Ustvari protitlak, ki enakomerno potiska zrak čez vse ploščice v vašem hladnem hodniku. Ne boste dobili močnih sunkov – dobili boste gladek in enakomeren pretok. To je točno tisto, kar si želijo oboževalci strežnikov: dosleden, tih tok hladnega zraka, ne orkan.
56-odstotna zver: visokozmogljivo računalništvo
Zdaj pa za težke stvari. Če imate gruče GPE, pospeševalnike AI ali gosta računalniška vozlišča, jih bo 25 % zadušilo. Potrebujete 56% luknjastih ploščic. Toda opozorilo: te ploščice drastično zmanjšajo podtalni tlak. Morda boste morali preostanek tal zatesniti z dobrimi obrobami in krtačnimi trakovi. Prav tako ne postavljajte ploščice s 56 % tik ob ploščico s 25 %. Zrak bo drvel skozi 56 % luknjo in pustil 25 % ploščico popolnoma mrtvo. Združite svoje stojala za visoko toploto in jim dajte lastno 'območje visokega pretoka'.
Kam postaviti te luknjaste ploščice
To je kot igra 'Operacija' — vendar z zrakom. Luknjaste ploščice postavite samo neposredno pred mesto, kjer strežniki vlečejo zrak. To je hladen prehod. Postavite jih tako, da pokrivajo sprednji del stojala. Ne postavljajte jih pod zadnji del stojala (vroč prehod). Ne postavljajte jih pod prazen prostor. In prosim, ne postavljajte jih pod veliko enoto UPS, ki nima ventilatorjev – le zapravljate hladen zrak na opeko. Uporabite mrežni vzorec. Če imate vrsto 10 omaric, postavite 2 luknjičasti ploščici na omaro, nekoliko zamaknjeno, če ima omarica osrednji razdelilnik.
Zadrževanje vročega/hladnega hodnika in ploščice z luknjami
Če ste dodali pregrade za ločevanje vročega in hladnega zraka, se pravila nekoliko spremenijo. V popolnoma zaprtem hladnem prehodu je notranji tlak ujet. To pomeni, da lahko običajno uporabite ploščice z manj luknjami, ker zrak nima kam iti, razen skozi strežnike. Morda boste padli s 35 % lukenj na 25 %. Toda zadrževanje še poslabša puščanje. Ena sama manjkajoča ploščica v zaprtem hladnem hodniku je kot počen balon – ves vaš pritisk takoj izgine. Hranite tesno zaprto.
Priprave na prihodnje grafične procesorje
Poglejmo naprej. Čipi naslednje generacije postajajo toplejši, ne hladnejši. In vse tesneje se stiskajo. Pričakuje se, da bo moč omarice v naslednjih 3-5 letih dosegla 30-50 kW na omaro. Osnovne ploščice z luknjami ne bodo dovolj. Verjetno se boste morali popolnoma odmakniti od dvignjenih tal v smeri tekočega hlajenja. Če pa boste naslednji dve leti vztrajali pri dvignjenih tleh, kupite nastavljive ploščice z luknjami. Te imajo drsno odprtino. Ročno lahko spremenite odprto območje od 0 % do 60 %. Torej, ko boste naslednji mesec dodali ta novi strežnik GPU, preprosto stopite mimo, obrnite gumb in dobite večji pretok zraka. Ni potrebe po nakupu novih ploščic.
Zamislite si svoja tla kot glavo prhe
Dvignite roko, če ste uporabljali poceni prho. Prižgeš in iz vsake luknje kaplja voda, pritiska pa ni. Ne morete izpirati las. To je tla s preveč luknjastimi ploščicami. Zdaj pa si predstavljajte dobro glavo prhe z velikimi luknjami, ki ustvarjajo močan curek. To je tla s pravo mešanico polnih in luknjastih ploščic. Prostor pod tlemi je vaša vodovodna cev. Ploščice so šoba. Želite, da močno, močno pršenje (visoka hitrost) doseže vrh stojala, ne pa šibko pršenje. Ko optimizirate svoje ploščice, svoj podatkovni center spremenite iz žalostne škropilnice v čistilno napravo za svoje strežnike.
Zaključek: Dihajte lahkotno, računajte težje
Uspelo nam je. Z zračnim tokom niste več začetnik. Zdaj veste, da perforirane povišane talne ploščice niso samo 'tla z luknjami' – so natančna orodja. Če uskladite količino lukenj (25 %, 35 % ali 56 %) s stopnjo toplote vašega stojala, zatesnite puščanja pod tlemi in postavite te ploščice samo v hladen prehod, lahko znižate svojo PUE (učinkovitost porabe energije) za 15 % ali več.
Takoj preverite svoj podatkovni center. Ali vidite luknjasto ploščico v vročem hodniku? Premakni se. Ali obstaja trdna ploščica, ki strada GPE? Zamenjaj.
Vaši strežniki bodo delovali tišje. Vaš AC bo deloval manj pogosto. In vašemu šefu bo všeč nižji račun za elektriko.
Zdaj pa popravi ta pretok zraka. To imaš.
