Controllo temperatura ambiente server


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Abbiamo una sala server improvvisata che contiene un rack con mezza dozzina di server e alcune apparecchiature di rete. La stanza è raffreddata da un'unità a / c portatile a doppio tubo che viene sfiatata nel sottotetto. In questo momento l'unità portatile a / c non riesce a tenere il passo con il calore generato e la temperatura sale a circa 81 gradi Fahrenheit prima di stabilizzarsi. Come nota a margine, i server sono attualmente montati direttamente uno sopra l'altro nel rack (senza spazio).

A mio avviso, l'unico modo per abbassare la temperatura nella stanza senza ottenere un'unità a / c più grande è ridurre la quantità di calore generato. In altre parole, devo ridurre il numero di server.

Il mio amico sostiene che se separiamo i server a parte il raffreddamento sarà più efficiente e si tradurrà in una temperatura ambiente più bassa.

Penso che il mio amico non capisca la legge di conservazione dell'energia. Aiutateci a risolvere questa controversia.


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La spaziatura dei server riduce effettivamente l' efficacia del raffreddamento a meno che nel rack non siano installati pannelli di blanking tra i server. Che annullerà più o meno qualsiasi perdita di calore radiativo attraverso il telaio. Se i pannelli di chiusura non sono installati, ciò consente alle ventole del server di estrarre aria calda dalla parte posteriore del rack alla parte anteriore del rack, quindi attraverso i server.
EEAA

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@Magellan - Non capisco perché dici che è ipotetico, ha delineato un vero problema che sta affrontando e sta cercando una soluzione.
Johnny,

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81 gradi non sono necessariamente troppo alti: Dell specifica i suoi server per funzionare fino a 95 gradi di temperatura ambiente. Il problema più grande che affronti è la salute dell'unità di climatizzazione: se si tratta di un'unità di consumo in funzione 24 ore su 24, 7 giorni su 7, per mantenere la stanza a 81 gradi, non durerà a lungo, si spera che tu abbia un monitor di temperatura che può avvisarti. L'inserimento di un secondo condizionatore d'aria contribuirà a mantenere la stanza fresca e a fornire un po 'di ridondanza (inserirla in un diverso circuito elettrico)
Johnny,

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Non hai bisogno di sapere che la distribuzione della temperatura nella stanza è ottimale prima di aumentare la conservazione dell'energia?
Superbo

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81f == 27c. Questo va perfettamente bene per una piccola stanza. Nulla fallirà a quelle temperature. Non è comodo trascorrere lunghi periodi? A seconda del tuo temperamento, forse. Ma quanto tempo passi in un armadio rack?
Mark Henderson

Risposte:


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Il flusso d'aria nei server rack (e in realtà qualsiasi attrezzatura rack) è progettato per spostarsi orizzontalmente, in modo che possano essere montati uno sopra l'altro senza necessità di sprecare spazio nel rack. La spaziatura verticale non comporterebbe effettivamente alcun risultato e potrebbe persino ridurre l' efficacia del raffreddamento, a causa del modo in cui il flusso d'aria è progettato per funzionare all'interno di un armadio rack (l'aria fredda dovrebbe entrare dalla parte anteriore, l'aria calda dovrebbe uscire dalla parte posteriore e l'aria dovrebbe fluire attraverso server, non tra di loro).

Questo non ha nulla a che fare con la conservazione dell'energia; è solo un problema di progettazione del flusso d'aria.

A proposito di conservazione dell'energia: ovviamente hai assolutamente ragione; se ci sono (diciamo) cinque oggetti caldi che danno via calore a una stanza chiusa, non importa affatto se si toccano o se sono distanziati; la quantità di calore che fluisce da loro alla stanza sarebbe esattamente la stessa.


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I server perdono calore per irraggiamento e per flusso d'aria. Impilarli insieme riduce questo. Ovviamente i delta T in caso di server sono abbastanza piccoli da rendere l'effetto minuto.
Konrad Gajewski,

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Perdono anche calore per conduzione nel rack, ma normalmente non creiamo grandi alette di raffreddamento su rack, perché il contributo conduttivo è insignificantemente piccolo. Se stai sostenendo che le perdite radiative sono significative, potresti citare alcune prove?
MadHatter supporta Monica

Ho detto che SE fosse significativo, la temperatura dell'aria aumenterebbe, il che è in contrasto con quanto affermato dal "compagno" menzionato. IMO l'effetto è trascurabile e, come menzionato da qualcuno (EEAA), questo potrebbe interrompere il flusso d'aria (vero). Ma ANCORA la domanda non è "cosa devo fare per abbassare la temperatura nella sala server" (sceglierei un AC migliore, ma sono solo io), la domanda è se il suo amico contende: "distanziando i server Li farò raffreddare meglio (ovviamente per irraggiamento), quindi DIMINUISCI LA TEMPERATURA dell'aria nella stanza del server "è giusto o no. Affermo che non lo è.
Konrad Gajewski,

Sulla conservazione dell'energia. Solo una nota a margine: la quantità di calore che scorre da loro è la stessa (per un lungo periodo di tempo) ma la loro temperatura sarebbe più alta se si toccassero.
Konrad Gajewski,

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Ripeto la mia domanda: se affermi che le perdite radiative sono significative, potresti citare alcune prove? Non dico che non si stiano irradiando, perché non sono allo zero assoluto. Semplicemente non vedo alcun motivo per pensare che sia significativo rispetto al raffreddamento convettivo forzato e / o non forzato, e tu non me ne hai dato uno. Se non è una fonte significativa di raffreddamento, qualsiasi beneficio derivante dall'aumento del raffreddamento radiativo non supererà il raffreddamento convettivo perso e il tuo primo commento sopra è inutile.
MadHatter supporta Monica

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Il tuo amico ha il suggerimento concreto sbagliato: i componenti elettronici montati su rack sono progettati per disperdere il calore di scarto in modo più efficiente all'aria che scorre attraverso di essi, non intorno a loro.

Ma il tuo amico ha ragione sul fatto che potrebbe essere possibile ridurre la temperatura della stanza senza rimuovere i server o sostituire l'unità CA. Il modo corretto per farlo è approssimando il contenimento del calore residuocome si troverà nei data center progettati professionalmente. Riorganizza la stanza e installa le barriere del flusso d'aria e le ventole di scarico, in modo che l'aria fredda in uscita dall'AC portatile fluisca direttamente nella parte anteriore del rack del server e l'aria calda che esce dalla parte posteriore del rack del server viene invece sfiatata all'esterno di ricacciare in aria. Se l'unità CA ha un condotto di scarico dell'aria calda, sfiatarlo anche verso l'esterno e cercare di averne il meno possibile nello spazio di aria fredda. Posizionare le piastre di copertura su tutte le posizioni inutilizzate del rack in modo che l'aria fredda non possa bypassare i server. Metti il ​​sensore di temperatura dell'unità AC nello spazio ad aria calda, quindi imposta il suo termostato a un grado o due sopra la temperatura osservata in quello spazio quando i server sono tutti attivi ma inattivi. (Se ciò non è possibile, io ' d seriamente prendere in considerazione la sostituzione della corrente alternata con un modello che ha un sensore di temperatura esterno. In caso contrario, rimarrai bloccato a tutto volume.)

Se eseguito correttamente, la temperatura generale della stanza diminuirà di fatto e anche la temperatura di scarico dei server potrebbe diminuire. Ciò non contraddice la conservazione dell'energia. I server continueranno a generare la stessa quantità di calore residuo , ma sarà rimosso in modo più efficiente dalla stanza, quindi la temperatura di equilibrio della stanza sarà più fresca. Inoltre, il condizionatore dovrà fare meno lavoro per la stessa quantità di raffreddamento, quindi si consumerà meno energia e producono meno calore di scarto.


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Come notato da una delle altre risposte, i server rack sono progettati per essere impilati. Il tuo amico è (sostanzialmente) errato in quanto distanziare i server non otterrebbe molto; sfogano individualmente il proprio calore con il flusso d'aria attraverso l'unità come sono progettati per fare, indipendentemente dal fatto che siano impilati o meno. Come puoi immaginare, avere un flusso d'aria tra le parti esterne delle unità server montate su rack farà poca differenza perché a) non è così che sono progettate per essere raffreddate e, soprattutto, b) l'aria nella stanza utilizzata per raffreddare i server per prima cosa è necessario essere freddi per un efficace raffreddamento dell'attrezzatura.

Il problema qui è che per essere in grado di raffreddare correttamente i tuoi server, l'ambiente in cui si trovano (la tua sala server) deve anche essere adeguatamente controllato dall'ambiente, in modo che l'aria che viene aspirata nei server per il raffreddamento sia efficace a così facendo.

Per farla breve: è necessario che la stanza del server sia più fresca. Il modo migliore per farlo è quello di specificare un sistema di aria condizionata adatto, ma come notate, un modo (molto) meno desiderabile per ottenere una stanza più fredda è avere meno apparecchiature che generano calore nella stanza. Vorrei comunque esortarvi a investire in un sistema di climatizzazione adeguato.


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Non è quello che sta chiedendo. Vuole sapere se il suo amico ha ragione sostenendo che la spaziatura (che in effetti potrebbe avere un effetto minore - la maggior parte del raffreddamento è effettuata dal flusso d'aria, non dalle radiazioni stesse) dei server abbasserà la temperatura dell'aria nella stanza.
Konrad Gajewski,

Ho dichiarato che il suo amico era sostanzialmente errato e perché. Ho chiarito ulteriormente.
BE77Y,

Sì, ma hai detto che ha torto perché afferma che la spaziatura realizzerà qualcosa, dove in realtà ha torto sostenendo che il raffreddamento migliorato abbasserà la temperatura dell'aria nella stanza del server. Ovviamente l'effetto è nel migliore dei casi, dato che la maggior parte del raffreddamento è fatta dai fan che sono progettati ... ecc ... ecc ...
Konrad Gajewski,

Ancora una volta, per favore, vedi la mia risposta - Ho
esaminato

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Nel corso degli anni ho incontrato molte stanze come questa. Fino a quando non si può mettere in un sistema di climatizzazione della stanza .. anche le unità di montaggio a parete funzionano meravigliosamente con le unità a condensatore montate all'esterno dell'edificio.

Alcune cose da considerare .. Come sempre aumenta il calore .. I server generano la maggior quantità di calore a causa del numero ridotto di fan in essi .. I server più vecchi emettono più di quelli nuovi .. (i server più recenti sono anche più silenziosi grazie alla tecnologia di controllo della ventola ). Tuttavia .. Tutto ciò che non ha un ventilatore .. li ha montati più in basso nel rack. Sposta i tuoi più generatori di calore verso le parti superiori del rack. Speriamo che sia un rack quadrato a quattro poster. se possibile, ancorarlo al pavimento. Poiché può ribaltarsi con il peso in alto. Se nel rack sono presenti unità UPS, metterle in basso per il peso. Le "batterie" non producono calore, il caricatore lo ha sopra qualsiasi modulo batteria.

Dopodiché aiuta a convogliare la vecchia aria calda viziata fuori dalla stanza con un qualche tipo di ventilatore dell'host host in linea. Un paio di fan del bagno anche o altri simili aiutano. Montarli nel soffitto sopra il rack di dati. Se il rack è chiuso in un'unità con porte, canalizzare il tubo direttamente nel rack in alto.

Quindi la tua unità A / C portatile ha la metà delle possibilità. Assicurati anche che la tua unità portatile stia attirando aria dall'esterno della stanza di fronte a dove la tua ventola exhost sta spingendo l'aria calda.

Un'altra opzione è quella di avere un po 'o più aria di "Edificio" canalizzata in quella stanza. Quindi durante il giorno il sistema di costruzione se ce ne sarà uno aggiungerà alla stanza. Ne ho avuti molti che non avevano nemmeno un condotto nella stanza e le unità AC funzionavano al massimo.

L'unico modo per rendere le piccole stanze un po 'efficienti se puoi.

Col tempo, passa a qualcosa come un'unità a parete che ha un modo più efficiente di produrre l'aria condizionata rispetto a quella portatile.

Solo opzioni per aiutarti nel sottaceto ...


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"I server generano la maggior quantità di calore a causa del numero ridotto di fan in essi" - sicuro che non sia il contrario?
user253751

Bene, i fan usano l'elettricità e l'uso dell'elettricità porta alla generazione di una quantità equivalente di calore. (Semplificato, ma questo è un commento e lo spazio è limitato.) Quindi sì, se hai una scatola di cartone con un ventaglio di fan acceso e nient'altro, la temperatura aumenterà intorno a quella scatola di cartone. Spero che quei fan siano lì per un motivo, però ...
un CVn del

Un gruppo di fan genera sicuramente calore. Ma nei server i fan sono lì per aiutare a rimuovere il calore. Se metti i fan di un gaziilion all'interno di una scatola di cartone, sarà più fresco che se metti una CPU funzionante all'interno senza una ventola.
Vasin1987,

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@ MichaelKjörling Ecco alcuni numeri molto approssimativi. I moderni processori desktop veloci sembrano richiedere circa 100 W di potenza: en.wikipedia.org/wiki/List_of_CPU_power_dissipation_figures D'altra parte, la maggior parte dei fan dei computer sembra assorbire circa 5-10 W. Sto tralasciando molti dettagli, ma ciò dovrebbe dirti che hai bisogno di un sacco di fan per eguagliare una CPU (desktop moderna) che è sotto carico.
Patrick M,

@PatrickM Sono perfettamente consapevole del relativo consumo di energia dei due. Il punto era che David Thomson scrisse che "I server generano la maggior quantità di calore a causa del numero ridotto di fan in essi", il che è vero se si dispone di un numero enorme di fan rispetto ad altri componenti, perché i fan utilizzano energia che genera calore.
un CVn

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Distanziare i server nel rack peggiorerà solo le prestazioni di raffreddamento.

  • Un datacenter tipico ha file di server rivolti in direzioni opposte. Questo orientamento consente ai server di aspirare sempre aria fresca da un lato e scaricare l'aria calda dall'altro. Questi sono chiamati rispettivamente corridoio freddo e corridoio caldo. L'aria fredda dal condizionatore d'aria viene soffiata nel corridoio freddo e l'aria calda viene estratta dal corridoio caldo.

Navi laterali fredde e calde del datacenter
Fonte immagine

  • Per prestazioni di raffreddamento ottimali, le corsie fredde e calde devono essere isolate. Se viene lasciata fuoriuscire aria calda nel corridoio freddo, le prestazioni di raffreddamento saranno compromesse poiché l'aria calda verrà fatta ricircolare attraverso i server. Inoltre, poiché è più difficile estrarre il calore dall'aria fredda che dall'aria calda, il sistema HVAC dovrà lavorare di più per mantenere le temperature, degradando l'efficienza e aumentando il consumo di energia.

  • Per migliorare il raffreddamento ed evitare di sovraccaricare il condizionatore d'aria, provare a impostare le pareti divisorie per isolare i lati di aspirazione e scarico del rack. Configura il tuo HVAC in modo che l'aria fredda venga soffiata nella parte anteriore e l'aria calda venga espulsa dalla stanza del server.


Un aspetto importante del non consentire la miscelazione di aria calda e fredda è l'efficienza: è più difficile rimuovere una certa quantità di calore dall'aria calda che da essa dall'aria calda.
Zac67,

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Qualsiasi apparecchio elettrico nella stanza aggiungerà all'incirca la maggior parte del suo consumo di energia nella stanza sotto forma di calore. Se un server assorbe 750 watt di potenza, rilascerà 750 watt di calore nella stanza.

Affinché il sistema di raffreddamento funzioni in modo efficace, è necessario ridurre la quantità di aria calda che rimane intrappolata nella stanza. Fare canalizzare la parte posteriore dell'armadio all'esterno della stanza. Ciò dovrebbe ridurre il carico sull'unità CA e ridurre significativamente la temperatura ambiente.

Come guida approssimativa per il dimensionamento delle tue esigenze di climatizzazione, osserva l'assorbimento massimo di corrente di tutti gli elementi elettrici nella stanza, comprese le luci. Non prendere in considerazione le PSU ridondanti in quanto confonderanno le cose. Aggiungi tutto e aggiungi il 20%.


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Il problema principale qui è più fondamentale; i server nella stanza assorbono una certa quantità di elettricità, ci lavorano e ti danno un risultato (computazionale) ... oltre a disperdere il calore residuo.

Il tuo problema risiede nel fatto che, ad esempio, ogni server perde 200 MB durante il funzionamento (solo per scegliere un numero). Hai 6 server, con una potenza di 200 btu al massimo ogni, ad esempio, oltre a dispositivi di rete ... per il raffreddamento è necessario ESCLUSIVAMENTE oltre 1200 btu di raffreddamento. Perderai efficienza da qualche parte. Polvere, sfiato, qualunque cosa, e avrai fonti di calore che non hai considerato, come luci fluorescenti e così via.

Il condizionatore d'aria si raffredda a 81F perché è lì che il sistema di raffreddamento probabilmente sovraccarico del condizionatore d'aria raggiunge un nuovo equilibrio con l'ambiente più caldo.

Se questo sovraccarico di raffreddamento è ciò che sospetto, l'aggiunta di un altro server POTREBBE aumentarlo solo di altri 5 gradi, diciamo, ma aggiungere un secondo sarebbe probabilmente la fine delle cose. Raggiungerebbe un punto di fuga, quindi l'elettronica meno efficiente perderebbe ancora più calore mentre correvano più duramente ...

A questo punto, hai una situazione come la mia azienda (in una sala server con circa 300 server, per quanto ricordo!) ... i server hanno iniziato a scendere offline quando hanno raggiunto i massimi termici e hanno fatto scattare gli arresti, con la maggior parte del resto si è schiantato . Quando siamo corsi a controllare la stanza, il "fallimento di massa" era in realtà la stanza a 120F. Tracciare la CPU e le temperature ambientali non è mai stato 'una cosa' per noi, dato che "abbiamo avuto abbastanza raffreddamento" ... abbiamo pensato. Di recente avevamo aggiunto altre 25 unità, e questo era più di quanto potesse sopravvivere.

La spaziatura potrebbe cambiare l'efficienza della rimozione del calore nei server stessi , ma la stanza è calda semplicemente perché il calore non viene rimosso dall'ambiente nel suo complesso. Spostare il calore in modo più efficiente da A a B (dal computer alla stanza), senza avere a sua volta modo di disperdere di più a C (stanza verso l'esterno / edificio) a sua volta, si autodistrugge.

TL; variazione DR: il calore generato dalla conversione dell'elettricità in webcomics e condivisioni di rete deve essere adeguatamente rimosso dall'unità di raffreddamento, che riesce a malapena a fare proprio ora. Aggiungi più aria condizionata o sì, rimuovi un server o due.

Attiva in pochi istanti la gestione della potenza / limitazione della CPU sui server. Lascia che la CPU sia inattiva mentre non viene utilizzata al massimo. Spegni i monitor, spegni le luci ambientali ... controlla anche il filtro dell'aria condizionata e le bobine, controlla la presenza di polvere, il che ne farebbe funzionare in modo meno efficiente. Inoltre, potresti voler tenere traccia delle temp core della CPU locale; 81F in quella stanza può indicare 140 sulla CPU, o chissà cosa. Non va bene, però.

(modificato per chiarire)


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Bene, ma chiediamolo: la temperatura di COSA vuoi abbassare? In effetti, dopo la spaziatura, la temperatura dell'aria nella stanza del server potrebbe aumentare, ma il metallo nudo potrebbe raffreddarsi. In altre parole, il tuo amico ha torto.


In effetti il ​​tuo amico ha ragione a spaziare i server, ma ha torto quando afferma che questo amerà la temperatura dell'aria nella stanza del server.
Konrad Gajewski,

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Come accennato in precedenza, la spaziatura dei server riduce effettivamente l' efficacia del raffreddamento, non aumentandola.
EEAA

Sì, questo potrebbe essere il caso perché distorcerà il flusso d'aria, MA PER L'ULTIMA VOLTA LA DOMANDA NON È CIRCA IL FLUSSO D'ARIA, MA LA CONSERVAZIONE DELL'ENERGIA e qualcuno che afferma che un migliore raffreddamento ridurrà la temperatura dell'aria, dove in realtà è il di fronte.
Konrad Gajewski,

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Capisco il tuo punto. Tuttavia, non è così semplice. Il raffreddamento CC consiste nel portare l'aria fresca nel posto giusto e nel garantire che l'aria calda non si mescoli con l'aria fredda. Se sei in grado di mantenere la separazione caldo / freddo, ti consente di mantenere i tuoi server (la parte che conta) fresca con molta meno energia complessiva rispetto a quando l'aria si mescolasse liberamente.
EEAA

@EEAA dalla descrizione dell'OP Comprendo che nessuna considerazione sul flusso d'aria è stata fatta prima di costruire il rack, quindi l'aria si sta già mescolando liberamente con l'unica ostruzione presentata dai server nel rack. La conduttività termica del flusso d'aria risultante probabilmente non sarà significativamente diversa se i server sono distanziati. In questo caso, Konrad sembra giusto che la spaziatura fornirebbe superfici di dissipazione aggiuntive per ciascuno dei server, probabilmente aumentando l'efficienza (attualmente scarsa) del raffreddamento. Tuttavia, non sarebbe comunque ottimale.
the-wabbit,
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