2016/04/04 11:56:40

Климатические условия и экосистемные требования для ЦОДов

Содержание

Система искусственного климата
Технологии охлаждения в ЦОДах
Риски выхода оборудования из строя в дата-центрах
- Влажность, а не нагрев, является самой большой опасностью для жестких дисков
См.также
Примечания

Система искусственного климата

Система искусственного климата – отдельная система и она наиболее отличается от типичного оборудования, применяемого в большинстве помещений: особенность помещения ЦОД - в том, что серверы требуют постоянного, круглосуточного охлаждения и теплоотвода, даже если центр обработки данных размещен у полюса. Для решения этой инженерной задачи потребуется специальное оборудование, которое потребляет значительный объем электроэнергии.

Попутно стоит заметить, что иногда возникает необходимость в защите ЦОДа не только от внешних факторов риска, но и окружающей среды от воздействия оборудования ЦОД. В частности, от шумных серверов. В некоторых случаях может потребоваться дополнительная шумоизоляция помещений ЦОД.

Технологии охлаждения в ЦОДах

Основная статья: Технологии охлаждения в ЦОДах

Риски выхода оборудования из строя в дата-центрах

* Влажность, а не нагрев, является самой большой опасностью для жестких дисков

Оказывается, влажность — это большая угроза для надёжности жестких дисков чем высокие температуры, согласно исследованию Rutgers University при участии GoDaddy и Microsoft, результаты которого были опубликованы в марте 2016 года^[1]. В документе, озаглавленном «Окружающие условия и надёжность жестких дисков в дата-центрах с естественным охлаждением» (при таком типе охлаждения в помещение подается очищенный наружный воздух для экономии энергии на кондиционерах), группа исследователей утверждает, что самый важный результат заключается в том, что помимо всех остальных условий, воздействие на контроллеры и адаптеры более всего ощущались по мере роста уровня влажности.

Дата-центр Google в округе Дуглас, штат Джорджия, США

В отчете говорится что большие операторы дата-центров могут отчитываться о коэффициенте годовой эффективности использования энергии (Power Usage Effectiveness (PUE)) величиной от 1.1 до 1.2, что означает что только от 10% до 20% энергии тратится на некомпьютерные нужды, такие как охлаждение. Это значительное улучшение по сравнению с показателями семилетней давности, когда PUE был равен примерно 3.0. Одним из способов снизить PUE называется «прямое-испарительное-охлаждение» или проще говоря «естественное охлаждение».Как с помощью EvaProject и EvaWiki построить прозрачную бесшовную среду для успешной работы крупного холдинга 2.4 т

Прямое испарительное охлаждение снижает температуру используя скрытую теплоту испарения, которое превращает жидкую воду в водяной пар. В процессе, это может повысить относительную влажность в дата-центре вплоть до 90%. Дата-центр затем должен избавиться от этой влажности, чтобы не превратиться в болото. В определенный момент, влажность не может дальше повышаться и испарение прекратится.

Согласно исследованию, на поломки дисков приходится 89% поломок комплектующих в дата-центре, на оперативную память 10%, на процессоры (CPU) - 5% и на блоки питания (PSU) - 2%. Исследование показало что, когда уровень влажности возрастал, уровень поломок жестких дисков и ошибок связи увеличивался.

Тест был проведен более чем на миллионе дисков в девяти дата-центрах Microsoft, на протяжении от 1.5 до 4 лет. Количество поломок, связанных с влажностью было так велико, что вы могли бы сказать в каких дата-центрах с естественным охлаждением был контроль влажности и в каких его не было, просто посмотрев на годовую частоту отказов жестких дисков.

Один из выводов группы исследователей заключался в том что в дата-центрах, расположенных в регионах с высоким уровнем естественной влажности, должен быть более жесткий контроль над уровнем влажности. Они также обнаружили что расположение жестких дисков в жарких регионах в задней части сервера повышало их надежность. Причина в том, что нагрев не так разрушителен, как влажность и нагрев диска в таком положении внутри сервера сдерживал повышение влажности.

Однако, исследователи также выяснили что в некоторых случаях, дешевле менять жесткие диски чем тратиться на дорогие системы контроля влажности. Поэтому если вы решите просто позволить им ломаться и менять их, вам потребуется более надежная система резервирования данных, чтобы быть готовым к отказам дисков.

Управление дата-центром это интересная и развивающаяся наука. За несколько лет до этого, Intel разместил дата-центр в пустыне Аризоны и использовал только внешний воздух для охлаждения, вместо того чтобы превращать ЦОД в мясохранилище, как это обычно делается. Это не принесло ни убытков, ни проблем. Дата-центры могут выдержать нагрев. Они, однако, не могут справиться с пылью.