Перфорована плитка для фальшпідлоги: посібник з оптимізації повітряного потоку

Давайте на секунду будемо реальними. Ви витратили мільйони на сервери, комутатори та сховища, але ваш центр обробки даних усе ще нагадує реактивний двигун, а ваше обладнання перегрівається. в чому проблема Часто він прямо під ногами — фальшплитка. Зокрема, перфоровані. Якщо ви не встановите ці плитки правильно, ваші рахунки за охолодження зростуть, а ваше ІТ-обладнання сповільниться. У цьому посібнику я покажу вам усе, що вам потрібно знати про перфоровану плитку для фальшпідлоги, щоб налагодити потік повітря. Давайте почнемо.

Чому ваш центр обробки даних виглядає як сауна

Ви коли-небудь заходили в серверну і відчували порив гарячого повітря? Це не весело. Більшість менеджерів вважають, що ввімкнення кондиціонера є рішенням. Але це все одно, що намагатися охолодити свій будинок, залишивши вхідні двері відчиненими — ви просто витрачаєте енергію. Перфорована фальшпідлога є воротарем холодного повітря. Вони забирають холодне повітря з-під підлоги і направляють його вгору в холодні проходи. Якщо ці плитки вибрано або розміщено невдало, повітря виходить через отвори для кабелю, просочується навколо незагерметизованих швів або виходить з таким незначним тиском, що ледве досягає ваших серверів. Нам потрібно це виправити. Сьогодні ми зробимо вас експертом з повітряних потоків.

Що таке перфорована плитка для фальшпідлоги?

Простіше кажучи, це панелі підлоги з отворами. Вони замінюють суцільні панелі в певних місцях дата-центру з фальшпідлогою. У той час як тверді панелі утримують холодне повітря, вони пропускають холодне повітря до серверів. Вони виготовляються зі сталі, алюмінію або композитних матеріалів. Ключ не лише в отворах, а в малюнку отворів. Деякі мають круглі отвори; деякі мають кутові вентиляційні отвори, які спрямовують потік повітря. Але для більшості центрів обробки даних стандартна плитка з круглими отворами працює просто чудово. Без цих плиток вентиляторам вашого сервера було б важко отримати достатньо повітря.

Як працюють отвори: пояснення коефіцієнтів перфорації

Давайте на хвилину трохи технічних. Ви почуєте термін 'Відсоток відкритої площі' — це просто загальна площа отвору, поділена на загальну площу плитки. Наприклад, плитка з 25% відкритої площі означає, що 75% її ще тверді. Це число впливає на тиск і потік повітря. Ось проблема: занадто багато отворів із низьким тиском = повітря виходить надто повільно. Замало отворів із високим тиском = повітря виривається, як пожежний шланг, але не покриває достатньо місця. Вся справа в балансі. Вам потрібен достатній опір, щоб рівномірно розподілити повітря по всіх плитках, але не настільки, щоб ваші охолоджувальні блоки боролися з ним.

Цільна та перфорована плитка: яка з них виграє?

Суцільна плитка – це нудно, надійно. Ущільнюють підлогу. Ходиш по них, ставиш стійки. Їхнє завдання — утримувати холодне повітря. Перфорована плитка буває іншою — її завдання — підводити холодне повітря. Найбільша помилка? Використання перфорованої плитки там, де немає обладнання. Якщо ви помістите вентильовану плитку в гарячий прохід, гаряче повітря від серверів буде повертатися назад через цей отвір і змішуватися з холодним повітрям внизу. Це погано.

Просте правило: використовуйте суцільну плитку скрізь, окрім холодного проходу прямо перед вентиляторами вашого сервера.

Чому важливо налагодити потік повітря

Ігнорування потоку повітря обходиться дорого. Справа не лише у вищих рахунках за електроенергію, а й у терміні служби ваших серверів. Кожне підвищення температури на 10°C (18°F) може вдвічі скоротити термін служби обладнання. Перфорована плитка – це найдешевша страховка, яку ви можете купити. Якщо ви правильно розмістите та виберете їх, ви зможете підняти термостат. Так, ви правильно прочитали. ASHRAE (група стандартів охолодження) тепер рекомендує вищі температури — часто 75-80°F — якщо потік повітря добре керований. Це економить багато грошей на охолодженні. Тож кріплення плитки не просто охолоджує ваше обладнання; це економить ваші гроші.

Поширені помилки, які блокують потік повітря (та вбивають обладнання)

Я бачив кілька поганих установок. Центри обробки даних, де кожна плитка має дірки — підлога виглядає як швейцарський сир, і під нею немає тиску повітря. Повітря просто сидить там. Ще гірше, я бачу великі пучки кабелів, що проходять через незагерметизовані отвори в підлозі, дозволяючи всьому холодному повітрю вийти, перш ніж воно досягне дальнього кінця ряду. Ви б не залишили вікно відкритим взимку, так навіщо залишати діри під своїми стійками? Уникайте цих пасток.

Помилка №1: використання неправильної кількості отворів

Ви використовуєте сховище з низькою щільністю, але використовуєте 56% відкритих плиток? Ви наповнюєте територію холодним повітрям, яке просто виливається і нічого не робить. З іншого боку, запускати навчальні кластери штучного інтелекту з високою температурою, але використовувати дешеві 12% відкритих плиток? Ваше обладнання відчуває нестачу повітря. Підберіть плитку до тепла. Сильна температура = більше отворів. Низький нагрів = менше отворів або твердих плиток.

Помилка №2: ігнорування тиску повітря під підлогою

Простір під підлогою – ваш резервуар повітря. Якщо ви створюєте занадто багато отворів (діряві плитки + отвори для кабелю + витоки), тиск падає. Коли тиск падає, повітря сповільнюється. Повільне повітря нагрівається ще до того, як досягне ваших серверів. Вам потрібен позитивний тиск. Простий тест: візьміть серветку. Покладіть його на діряву плитку. Чи засмоктується? Це погано (негативний тиск). Він здувається і плаває? Це добре. Це нічого не робить? Це мертва зона.

Як правильно вибрати перфоровану плитку для стелажа

Не хвилюйтеся — вам не обов’язково бути інженером. Просто скористайтеся цією простою формулою: Загальна кількість повітря, необхідного для стелажа ÷ Кількість плиток перед стійкою = Повітря, необхідне для однієї плитки. Більшість виробників серверів вказують необхідний потік повітря у своїх специфікаціях. Додайте ці числа. Потім перевірте технічний паспорт вашого виробника плитки. Стандартна плитка з 25% отворів зазвичай забезпечує 400-600 CFM при нормальному тиску. Якщо ваша стійка потребує 1000 CFM, вам потрібні дві такі плитки або одна плитка з 56% отворів. Проста математика збереже ваше обладнання.

Крок 1. Виміряйте вихід повітря охолоджувальним блоком

Перш ніж купувати будь-яку плитку, знайте, з чим ви працюєте. Ваш блок CRAC виштовхує певну кількість повітря. Якщо загальна потужність складає лише 10 000 CFM, ви не зможете встановити 20 плиток, кожна з яких потребує 1000 CFM — їм не вистачатиме повітря. Використовуйте тепловізійну камеру або анемометр (вимірювач швидкості вітру), щоб перевірити потік повітря на рівні підлоги. Якщо швидкість повітря, що виходить із поточних плиток, нижча за 300 футів на хвилину (FPM), ваш тиск занадто низький. Перш ніж міняти плитку, вам потрібно закрити витоки або додати більше охолоджувачів.

Крок 2: Установіть відповідність між кількістю отвору та рівнем нагрівання

Ось моя шпаргалка:

Низький нагрів (менше 2 кВт на стійку): 15-20% дірявих плиток

Середня температура (2-5 кВт на стійку): 25-35% дірявих плиток

Високий нагрів (5-10 кВт на стійку): 40-56% дірчастих плиток

Екстремальна спека (10 кВт+): потрібні активні підлогові решітки або повітроводи. Не намагайтеся охолодити 15 кВт за допомогою простих отворів — це все одно, що використовувати садовий шланг для наповнення басейну.

25%, 35% або 56% отворів? Який купити?

Давайте переглянемо варіанти. Більшість старих центрів обробки даних добре справляються з 25% дірок. Він забезпечує хороший опір, що означає рівномірний тиск на підлогу. 35% отворів — найкраща точка для сучасних блейд-серверів — вони пропускають більше повітря без втрати швидкості. 56% отворів (так звані 'високий потік') майже схожі на решітки — ви можете бачити прямо крізь них. Використовуйте їх лише для «гарячих точок», як-от рядків обчислень із високою щільністю. Використовуйте їх економно, інакше вони викрадуть все повітря з сусідніх плиток.

Правило 25%: рядки сервера з низькою щільністю

Я називаю це плиткою 'самий правильний'. Не надто багато дірок, не надто мало. Якщо у вас є мережеві комутатори, полиці для зберігання даних або старі сервери, які споживають близько 300 Вт кожен, 25% ідеально підходить. Це створює протитиск, який рівномірно проштовхує повітря через усі плитки у вашому холодному проході. Ви не отримаєте сильних ударів — ви отримаєте плавний, рівномірний потік. Це саме те, чого хочуть фанати серверів: постійний тихий потік прохолодного повітря, а не ураган.

56% чудовисько: високопродуктивне обчислення

Тепер про важкі речі. Якщо у вас є кластери GPU, прискорювачі штучного інтелекту або щільні обчислювальні вузли, 25% їх заглушить. Вам потрібно 56% дірчастих плиток. Але попередження: ці плитки різко знижують тиск під підлогою. Вам може знадобитися ущільнити решту підлоги хорошими прокладками та щітками. Крім того, не ставте плитку 56% поруч із плиткою 25%. Повітря проникне через 56% отвір і залишить плитку 25% повністю мертвою. Згрупуйте стійки з високою температурою разом і дайте їм окрему 'зону високого потоку'.

Куди покласти ці діряві плитки

Це як гра 'Операція' — але з повітрям. Розміщуйте діряві плитки лише перед тим, де сервери втягують повітря. Це холодний прохід. Розмістіть їх так, щоб вони закривали передню частину стійки. Не кладіть їх під задню частину стійки (гарячий прохід). Не розміщуйте їх під порожнім простором. І, будь ласка, не ставте їх під великий ДБЖ, який не має вентиляторів — ви просто витрачаєте холодне повітря на цеглину. Використовуйте шаблон сітки. Якщо у вас є ряд із 10 стелажів, покладіть по 2 дірчасті плитки на кожну стійку, злегка в шаховому порядку, якщо стійка має центральний подовжувач живлення.

Утримання гарячого/холодного коридору та діряві плитки

Якщо ви додали бар’єри для розділення гарячого та холодного повітря, правила дещо змінюються. У повністю закритому холодному проході внутрішній тиск утримується. Це означає, що зазвичай можна використовувати плитки з меншою кількістю отворів, оскільки повітрю немає куди йти, окрім як через сервери. Ви можете знизити кількість дірок з 35% до 25%. Але стримування погіршує витоки. Одна відсутня плитка в закритому холодному проході схожа на лопнуту повітряну кульку — весь ваш тиск миттєво зникає. Тримайте його щільно закритим.

Підготовка до майбутніх графічних процесорів

Давайте дивитися вперед. Чіпи нового покоління стають гарячішими, а не холоднішими. І вони стають все щільніше. Очікується, що протягом наступних 3-5 років потужність стійки досягне 30–50 кВт. Звичайних дірявих плиток буде недостатньо. Ймовірно, вам доведеться повністю відмовитися від фальшпідлоги на рідинне охолодження. Але якщо ви будете дотримуватися фальшпідлоги протягом наступних двох років, купіть регульовану плитку з отворами. Вони мають розсувний вентиляційний отвір. Ви можете змінити відкриту область від 0% до 60% вручну. Тож коли наступного місяця ви додасте новий сервер GPU, ви просто підійдете, повернете диск і отримаєте більше повітряного потоку. Не потрібно купувати нову плитку.

Подумайте про свою підлогу як про душову лійку

Підніміть руку, якщо ви користувалися дешевою душовою лійкою. Вмикаєш, а вода капає з кожної дірки, а тиску немає. Не можна обполіскувати волосся. На підлозі забагато дірявої плитки. А тепер уявіть хорошу душову лійку з великими отворами, яка створює сильний бризок. Це підлога з правильним поєднанням суцільної та дірявої плитки. Простір під підлогою - це ваша водопровідна труба. Плитка - це насадка. Ви хочете, щоб сильний, потужний бризок (висока швидкість) досягав верхньої частини стійки, а не слабкий дощик. Коли ви оптимізуєте плитки, ви перетворюєте свій центр обробки даних із сумної розбризкувальної машини на мійник для своїх серверів.

Висновок: дихай спокійно, обчислюй складніше

Ми це зробили. Ви більше не початківець із повітряним потоком. Тепер ви знаєте, що перфорована плитка для фальшпідлоги — це не просто «підлога з дірками» — це точні інструменти. Зіставивши кількість отворів (25%, 35% або 56%) до рівня нагріву вашої стійки, ущільнивши витоки під підлогою та розмістивши ці плитки лише в холодному проході, ви можете знизити PUE (ефективність використання енергії) на 15% або більше.

Перевірте свій центр обробки даних прямо зараз. Ви бачите діряву плитку в гарячому проході? Перемістіть його. Чи існує суцільна плитка, яка голодує графічним процесором? Поміняти його місцями.

Ваші сервери працюватимуть тихіше. Ваш кондиціонер працюватиме рідше. А вашому начальнику сподобається менший рахунок за електроенергію.

А тепер іди полагодити потік повітря. Ви отримали це.