Hot spot nei data center: cause ed effetti
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Quale temperatura in un data center?
Standard Ashrae
Lo standard Ashrae (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers) sulla temperatura dei data center è una raccomandazione standardizzata per la gestione della temperatura nei data center. Questo standard viene regolarmente aggiornato per tenere conto dei progressi tecnologici e delle migliori pratiche del settore.
Lo standard Ashrae raccomanda un intervallo di temperatura per i data center, piuttosto che una temperatura specifica. L’intervallo tipico consigliato è compreso tra 18°C e 27°C (64°F e 81°F). Ciò offre flessibilità agli operatori dei data center, che possono regolare la temperatura in base alle loro esigenze specifiche.
Uno degli obiettivi principali di questo standard è quello di ottimizzare l’efficienza energetica dei data center, mantenendo al contempo condizioni adeguate per il funzionamento delle apparecchiature. Temperature troppo elevate possono causare il surriscaldamento dei componenti e il guasto dei sistemi, mentre temperature troppo basse possono aumentare il rischio di surriscaldamento.
Origine degli hot spot in un data center
Spiegazione dei principali fenomeni termo-aerodinamici
I punti caldi in un data center sono definiti dall’ASHRAE TC 9.9 come aree in cui l’aria che entra nei server, nei sistemi di archiviazione, nei router o in altre apparecchiature elettroniche supera i 27 °C. L’area posteriore dei rack e le aree nei corridoi caldi non sono considerati punti caldi. I punti caldi possono ridurre l’affidabilità e danneggiare le apparecchiature elettroniche a causa dell’incapacità di dissipare il calore generato.
I produttori di server e hardware possono giustificare il rifiuto del servizio di garanzia a causa della violazione dei termini del contratto di servizio dovuto alla presenza di hot spot.
Che tipo di prese d'aria parassite possono esserci in un data center?
Di solito si tratta di ingressi di cavi non sigillati o di canalizzazioni dalla sala computer, di fessure di canalizzazioni dell’aria, di fessure alla base di supporti portanti o semplicemente di fori nelle pareti o nelle porte. Nel caso del pavimento sopraelevato stesso, potrebbero esserci delle aperture per l’ingresso dei cavi, le aperture sotto gli armadi, le piastre perforate ridondanti che non possono essere posizionate nel corridoi freddiInoltre, ci sono aperture nel pavimento intorno alla sala computer (dietro le unità di controllo dell’aria, sotto le unità di distribuzione dell’energia).
Un'eccessiva capacità di raffreddamento in un data center può causare danni
Sorprendentemente, la mancanza di capacità di raffreddamento non è l’unica causa dei punti caldi. Un’eccessiva capacità di raffreddamento può causare la comparsa di punti caldi. Come può accadere?
Se sono necessarie 8 unità di raffreddamento per raffreddare la sala computer nel data center e 10 o 12 sono installate e funzionanti, dove ovviamente ciascuna delle 10 o 12 unità funzionerà con meno potenza (rispetto a quando avrebbero avuto solo 8 unità di raffreddamento lavorato). Ciò comporta una diminuzione dell’apporto d’aria e del carico, che a sua volta provoca ulteriori punti caldi nelle aree con bassa pressione statica (zone morte).
Eliminazione degli hot spot nel data center
Nei corridoi freddi del data centre deve essere installato solo il numero necessario di piastrelle perforate. Le lastre per pavimenti sopraelevati non devono essere posizionate in corridoi caldi o in uno spazio inutilizzato della sala computer. Per calcolare il numero di tegole perforate necessarie nella progettazione di un data center, è necessario fare riferimento agli studi di dimensionamento CFD.
La posizione delle griglie di diffusione deve corrispondere al carico termico di ciascun involucro. Le linee guida generali per il posizionamento delle piastrelle sono mostrate nella tabella seguente.
Perché eseguire una simulazione CFD di un data center?
La simulazione CFD fornisce informazioni sulla relazione tra il funzionamento dei sistemi meccanici e le variazioni del carico termico delle apparecchiature informatiche. Grazie a queste informazioni, il personale IT e di sede può ottimizzare l’efficienza del flusso d’aria e massimizzare la capacità di raffreddamento.
È inoltre necessario sigillare gli armadi delle apparecchiature non utilizzate . Ciò comporta l’installazione di pannelli vuoti per coprire qualsiasi spazio aperto nel rack non occupato dalle apparecchiature. Sigillare anche tutte le fessure laterali tra le guide di montaggio e le pareti del mobile, nonché le aperture sul fondo e sulla parte superiore del mobile. Non lasciare che l’aria calda ricircoli dal retro dell’armadio alla parte anteriore.
Lasciare il massimo spazio possibile sotto il pavimentorialzato per una migliore circolazione dell’aria. Rimuovere cavi, detriti, ecc.
Per verificare se tutto è stato fatto correttamente, misurate la temperatura all’ingresso del server, in particolare nelle file superiori degli armadi di telecomunicazione. A tale scopo si possono utilizzare diversi termometri: un termometro IR senza contatto, termometri a strisce LCD o monitor di temperatura RF senza fili. Se l’aria di aspirazione è troppo fredda o troppo calda, è possibile aggiungere, spostare o sostituire le piastre perforate. Questo controllo deve essere effettuato regolarmente, soprattutto in caso di installazione di nuove apparecchiature o di smantellamento di quelle vecchie.
Simulazione del flusso d'aria e analisi CFD
Per trarre vantaggio da tutte queste misure, è necessariostudiare attentamente il carico termico, la capacità delle apparecchiature di raffreddamento e il flusso d’aria nella sala computer del data center.
Naturalmente si dovranno sostenere dei costi aggiuntivi, ma sono giustificati. Secondo le statistiche degli esperti che si occupano dell‘ottimizzazione del sistema di condizionamento dei data center, la riduzione minima del consumo energetico attraverso le azioni sopra descritte va dal 10% al 36%.
