Как охлаждают серверные стойки и шкафы?
Охлаждение серверных — обязательное условие надежной работы ИТ-инфраструктуры. Практически вся электроэнергия, потребляемая серверным оборудованием, преобразуется в тепло. Если его своевременно не отводить, температура внутри стойки быстро растет, увеличивается нагрузка на процессоры, блоки питания и накопители, а срок службы компонентов сокращается.
На практике наиболее опасны не средняя температура помещения, а локальные зоны перегрева. Даже при комфортных 22–24 °C в серверной комнате внутри отдельных шкафов могут возникать участки с температурой на 10–15 градусов выше. Именно поэтому охлаждение серверных стоек проектируется отдельно от общей системы кондиционирования.
Согласно рекомендациям ASHRAE, для большинства современных серверов оптимальный диапазон температуры приточного воздуха составляет 18–27 °C. Поддерживать его необходимо круглосуточно независимо от времени года и загрузки оборудования.
Какие системы применяют для охлаждения серверных?
Выбор способа охлаждения зависит от мощности оборудования, плотности размещения серверов и требований к отказоустойчивости.
Наиболее распространены следующие решения:
- прецизионные кондиционеры;
- инверторные сплит-системы для небольших серверных;
- внутрирядное охлаждение (InRow);
- охлаждение с использованием фальшпола;
- вентиляционные модули для серверных шкафов;
- системы с жидкостным охлаждением для высокопроизводительных вычислительных комплексов.
В большинстве корпоративных серверных используется воздушное охлаждение. Оно проще в обслуживании, экономичнее и позволяет модернизировать систему без серьезной реконструкции помещения. При высокой плотности размещения оборудования дополнительно организуют разделение горячих и холодных коридоров, исключая смешивание воздушных потоков.
Как выполняют охлаждение серверных стоек?
Даже мощная система кондиционирования не гарантирует эффективный теплоотвод внутри шкафа. Основная задача — обеспечить прохождение холодного воздуха через оборудование, а не вокруг него.
Для этого применяют специальные вентиляторные модули, потолочные вытяжные блоки, перфорированные двери, кабельные вводы с герметизацией и заглушки свободных юнитов. Такие решения предотвращают рециркуляцию горячего воздуха и повышают эффективность охлаждения серверных стоек.
При проектировании обязательно учитывают:
- суммарное тепловыделение оборудования;
- расход воздуха через каждую стойку;
- статическое давление вентиляторов;
- направление воздушных потоков;
- резервирование климатического оборудования.
Практика показывает, что неправильная организация циркуляции становится причиной перегрева значительно чаще, чем недостаточная холодопроизводительность кондиционеров.
Особенности охлаждения серверных шкафов
Охлаждение серверных шкафов особенно важно при высокой плотности установки оборудования — свыше 8–10 кВт на одну стойку. В таких условиях горячий воздух может задерживаться в верхней части шкафа, образуя температурные карманы.
Для их устранения используют вытяжные вентиляторные панели, боковые системы распределения воздуха и локальные теплообменники. В крупных центрах обработки данных дополнительно применяют интеллектуальное управление вентиляторами с автоматическим изменением производительности в зависимости от температуры.
Распространенной ошибкой является хаотичная укладка кабелей. Большие кабельные пучки перекрывают воздушные каналы и уменьшают эффективность охлаждения. Поэтому грамотный кабель-менеджмент считается частью системы охлаждения не менее важной, чем выбор климатического оборудования.
Как повысить эффективность охлаждения?
Опыт эксплуатации серверных показывает, что увеличение мощности кондиционеров далеко не всегда решает проблему перегрева. Намного эффективнее комплексный подход, при котором анализируется движение воздушных потоков и тепловая нагрузка каждой стойки.
Для стабильной работы рекомендуется регулярно проводить тепловизионное обследование серверной, контролировать температуру воздуха на входе и выходе оборудования, своевременно очищать фильтры и вентиляторы, а также проверять работу резервной климатической системы.
Грамотно спроектированное охлаждение серверных, правильно организованное охлаждение серверных стоек и эффективное охлаждение серверных шкафов позволяют поддерживать стабильную температуру оборудования, снизить энергозатраты, увеличить срок службы серверов и минимизировать риск простоев даже при постоянной высокой вычислительной нагрузке.