فن رک مونت سرور و راه حل های خنک کردن درون رک سرور

فن رک مونت سرور و راه حل های خنک کردن درون رک سرور

هنگامی که سرور ها کار می کنند ، گرما تولید می کنند و این گرمای زیاد برای عملکرد تجهیزات الکترونیکی مضر است . معمولا اتاق سرور و دیتا سنتر فضای محدود و کوچکی است ، سرور های شبکه گرمای زیادی در این اتاق سرور تولید می کنند . از این رو استفاده از یک راه حل برای خنک کردن درون اتاق سرور یک چالش مهم به حساب می آید . خوشبختانه راه حل های زیادی وجود دارد که می توان این حرارت را از بین برد . فن های تهویه ، درب پشتی رک برای  چرخش هوای درون رک ، فن های متحرک تهویه ، استفاده از زایده ها مختلف برای هدایت هوای گرم و سرد درون رک و مواردی شبیه به آن همه به خنک کردن هوای درون رک کمک می کنند . همچنین کنترل کننده هایی وجود دارند که با کنترل اتوماتیک دمای درون رک بصورت خودکار یک یا چند فن را روشن یا خاموش می کنند تا کیفیت هوا و گرمای درون رک سرور را در حالت مطلوب حفظ کنند .

سیستم خنک کننده دیتا سنتر

خنک نگه داشتن دیتا سنتر از اهمیت ویژه ای برخوردار است . هنگامی که از دیتا سنتر و اتاق سرور صحبت می کنیم ، وجود سیستمی که بتواند دمای درون دیتا سنتر و رک شبک را مدیریت کند ، یک چالش مهم است که باید مورد توجه قرار بگیرد . حقیقت این است که گرما برا قطعات الکترونیکی اصلا خوب نیست و سرور های روشن گرما تولید می کنند ، سرور های بیشتر ، حرارت بیشتری تولید می کنند که می تواند به سیستم های درون اتاق سرور آسیب جدی وارد کند این آسیب همچنین عمر سرور را کم می کند . راههای زیادی برای خنک کردن درون رک و اطراف سرور ها وجود دارد ، این راه حل ها را برای شما توضیح خواهیم داد .

یکی از ابتدایی ترین راه حل هایی که برای خنک کردن سرور ها مورد استفاده قرار گرفت استفاده از مدل توزیع هوای نا منظم به درون اتاق سرور بود ، در این روشن واحد های تهویه مطبوع اتاق سرور در اطراف دیتا سنتر قرار داده می شدند و مقدار زیادی هوای خنک را به درون اتاق پرتاب می کردند تا تجهیزات الکترونیکی را خنک کنند همچنین در قسمت هایی از اتاق فن های بازگشتی ، هوای گرم را از اتاق تخلیه می کردند .

این راه حل به دلایل زیادی ایده ال نبود ، چرا که ، هوای سرد همیشه در محل درست نبود و هوای گرم هم همیشه در مجرای درست ( مسیر فن های مکنده ) قرار نمی گرفت از این رو در برخی موارد هوای گرم دوباره وارد سرور ها می شد و دمای آنها را به نحو خطرناکی بالا می برد . به علاوه سیستم تهویه مطبوع که هوای خنک را با قدرت به درون سرور پرتاب می کرد ، گاهی اوقات هوای خنک توسط فن های مکنده ، کشیده می شد از این رو بازدهی سیستم بسیار پایین بود ، نهایتا استفاده از این راه حل خیلی زود کنار گذاشته شد . ( متاسفانه هنوز در برخی از دیتا سنتر ها از این راه حل استفاده می شود که امری خطرناک است )

کمی هوای سرد ، کمی هوای گرم

می خواهیم در خصوص یکی از روش های خنک کردن سرور های شبکه و دیتا سنتر ها به اسم کانال سرد / کانال گرم توضیح بدهیم . نخستین گام در این راهکار باید محل قرار گرفتن منبع حرارت در سرور را شناسایی کرده و کانال سرد را به گونه ای طراحی کنیم که از این محل ها عبور کند . در این روش بسیاری از مشکلاتی که در روش قبل در خصوص پرتاب نامنظم هوای خنک داشتیم وجود ندارد از این رو این شیوه امروزه روز بسیار مورد استقبال قرار گرفته است .

به رغم استفاده از کانال سرد و کانال گرم در دیتا سنتر ها و رک های شبکه ، هنوز هم هوای گرم یا سرد می تواند ناخوشایند بوده و به تجهیزات آسیب وارد کند . یکی از چالش های این روش خنک کردن فضای درون رک شبکه توجه به این نکته است که باید مانع از تاثیر هوای گرم بر روی هوای خنک بشوید .

پانل های خالی می توانند هوا را در خود نگه دارند و مانع از چرخیدن درست هوا درون رک بشوند از این رو پیشنهاد می شود از پانل های یک یونیت استفاده شود تا هوای کمتری درون آنها محبوس شود .

اطراف محل آرایش رک ها ، فضاهایی وجود دارد که می تواند مانع چرخیدن درست جریان هوای خنک درون رک شده و میزان سرما یا گرما را دچار اختلال کند . درهای عقب رک باید به گونه ای طراحی شوند که هوای گرم را به سمت بالا هدایت کنند تا از راهروی هوای خنک دور شده و عملکرد سیستم خنک کننده رک را مختل نکنند .

راهکار خنک کننده رک فراتر از یک سیستم تهویه معمولی

علاوه بر استفاده از این راه حل ها می توان از فن های ac برای خنک کردن موضعی محل حرارت درون اتاق رک یا دیتا سنتر استفاده کرد . این فن ها بر روی دیواره درونی رک و در محل حرارت نصب شده و خنک کننده موضعی سرور های پر حرارت هستند .

همانطور که اشاره شد رک های سرور و دیتا سنتر ها با توجه به تعداد رک هایی که درون آنها قرار می گیرد می توانند حرارت کم یا زیادی تولید کنند . بدیهی است که این حرارت بسیار مضر بوده و به سرور های گرانقیمت آسیب می زند ، با این حال بهتر است با توجه به میزان حرارت و اندازه اتاق سرور ، راه حل خنک کردن رک را انتخاب کنیم . استفاده از سیستم خنک کننده و راه حل های گرانقیمت برای هر پروژه ای توصیه نمی شود .

پیشنهاد ما در این زمینه استفاده از مشاور آگاه و بی طرف در این زمینه است . ارائه راه حل درست و منطقی با قیمت مناسب می تواند خیال مشتریان را بابت صحت عملکرد و حفظ سلامت تجهیزات اتاق رک و دیتا سنتر مانند سرور و سایر تجهیزات شبکه تا حدود زیادی راحت کند . شما می توانید با تیم فنی ما تماس گرفته و از مشاوره رایگان کارشناسان ما در زمینه انتخاب رک و راه حل درست خنک کردن فضای درون آن بهره مند شوید .

در مطلب قبلی با انواع مختلفی از روش‌های خنک‌سازی مراکز داده آشنا شدیم. دقت کنید زمانی که درباره خنک‌سازی مراکز داده صحبت می‌کنیم در اصل منظور خنک‌سازی رک‌سرورهایی است که در ابعاد مختلف در اتاق سرور قرار گرفته‌اند. در بخش پایانی این مطلب با روش‌های دیگر خنک‌سازی مراکز داده و رک‌سرورها آشنا می‌شویم.

Calibrated Vectored Cooling

در روش خنک‌سازی کالبیره شده برداری (CVC) از یک فناوری خنک‌کنندگی هوایی برای رک‌سرورها و مراکز داده استفاده می‌شود. روش فوق بیشتر در ارتباط با مراکز داده‌ای استفاده می‌شود که تعداد رک‌سرورهای آن‌ها زیاد است و سرورها تراکم بالایی دارند. خنک‌کننده‌های فوق مسیر جریان هوا را توسط تجهیزات خاصی بهینه‌سازی و هدایت می‌کنند تا سامانه خنک‌ساز بتواند به شیوه مطلوبی گرما را مدیریت کند. این فناوری بیشتر برای خنک‌سازی سرورهای تیغه‌ای نازک، مدارهای الکترونیکی ماژولار پردازنده‌ها و حافظه‌ها و بردهایی که درون رک سرورها قرار دارند استفاده می‌شوند تا فضای رک‌ها بیهوده هدر نرود.

سامانه آب سرد

مکانیسیم خنک‌سازی مرکز داده با سامانه آب سرد (Chilled Water system) عمدتا برای مراکز داده‌ای در ابعاد متوسط و بزرگ کاربرد دارد. در روش فوق که شرکت گوگل نیز از آن استفاده می‌کند از آب سرد برای خنک‌سازی جریان هوایی که درون تجهیزات CRAH محبوس شده‌اند استفاده می‌شود. آب از طریق چیلر (Chiller) یا همان آب سرد کنی که در بخش تاسیسات قرار دارد تامین می‌شود. البته روش فوق مکملی نیز دارد که جریان آب گرم را از طریق لوله‌هایی به فضای بیرون هدایت می‌کند تا دومرتبه خنک شوند و به تجهیزات وارد شوند.

راهرو سرد و گرم

یکی از مرسوم‌ترین روش‌های خنک‌سازی رک‌سرورهایی که به شکل ردیفی به موازت یکدیگر و روبروی یکدیگر قرار دارند راهروی سرد و گرم است. در ابتدای راهروی سرد تجهیزات سرمایشی قرار می‌گیرند که درست در مقابل رک‌ها قرار دارند و هوای سرد را به سمت رک‌ها هدایت می‌کنند. این مکانیزم باعث می‌شود در پشت رک‌سرورها راهروهای گرم به وجود آید. راهروهای گرم هوای گرم را به سمت سامانه‌های تهویه مطبوع هدایت می‌کنند تا سرد شوند و دومرتبه به راهروی سرد وارد شوند. اگر رک‌سرورها دارای پانل‌های خالی باشند کارشناسان آن‌ها را پر می‌کنند تا گرمای زیاد در رک‌سرور انباشته نشود یا هوای سرد به راحتی خارج نشود.

تهویه مطبوع اتاق کامپیوتر

مکانیزم  تهویه مطبوع اتاق کامپیوتر (CRAC) سرنام Computer Room Air Conditioner عملکردی شبیه به سامانه‌های مطبوع عادی دارد که انرژی آن توسط کمپرسوری تامین می‌شود. در سامانه‌های فوق هوا در راستای واحد خنک‌کننده توسط ماده‌ای سرد کننده پر شده و توسط کمپرسور مکیده می‌شود. این مکانیزم خنک‌کنندگی بیشتر توسط شرکت‌هایی استفاده می‌شود که برای خنک‌سازی تجهیزات از دمای هوای اتاق استفاده می‌کنند. در بیشتر موارد مکانیزم CRAC با روش راهروهای سرد و گرم ترکیب شده و استفاده می‌شود. در این روش تجهیزات CRAC در پشت بام ساختمان قرار می‌گیرند و بر مبنای الگوی کشش و مکش هوای گرم را خارج و هوای سرد را به ورودی راهرو سرد هدایت می‌کنند.

کنترل‌کننده‌های هوای اتاق سرور

مکانیزم کنترل دمای هوای اتاق سرور (CRAH) سرنام Computer Room Air Handler به عنوان یکی از بخش‌های مجموعه‌ای بزرگ‌تر  که شامل یک دستگاه آب سردکن است کار می‌کند. در روش فوق آب سرد شده توسط یک کویل خنک‌کننده درون چرخه خنک‌کنندگی به جریان می‌افتد و فن‌های مربوطه نیز هوای گرم را به خارج از تاسیسات هدایت می‌کنند. در روش فوق فن‌ها، کویل‌های خنک‌کننده (Cooling Coil) و سامانه آب‌سرد کن برای دفع گرما استفاده می‌شوند.

مکانیزم خنک‌سازی Inrow

در مکانیزم خنک‌سازی Inrow سعی می‌شود تجهیزات تا حد امکان در نزدیکی رک‌سرورها قرار بگیرد تا بتوانند گرمای تولید شده توسط تجهیزات در راهروی گرم را پیش از آن‌که با هوای سرد اتاق مخلوط شوند دریافت کنند. در روش خنک‌سازی مبتنی بر Inrow فاکتور مشخصی برای اندازه‌گیری میزان اثرگذاری، چگونگی دریافت هوای گرم منتشر شده توسط تجهیزات و چگونگی هدایت هوای سرد به سمت تجهیزات شبکه وجود دارد که به آن شاخص ضبط می‌گویند. شاخص فوق مبتنی بر رک (Rack-base) است و مقداری که ارائه می‌کند بر مبنای 0 تا صد درصد است. هرچه مقدار زیاد باشد نشان می‌دهد که تجهیزات به خوبی سرد می‌شوند و اتاق سرور از معماری درستی برخوردار است. مکانیزم خنک‌سازی Inrow در مقایسه با سایر روش‌های ذکر شده عملکرد بهتری دارد، زیرا به منبع تولید گرما (رک) نزدیک است. مکانیزم فوق عملکرد هوشمندانه‌ای دارد و زمانی که تجهیزات اضافی در رک‌ها نصب شود، به سرعت افزایش دما را متوجه می‌شود و با افزایش ظرفیت خنک‌کنندگی مانع از آن می‌شوند تا هوای اتاق دومرتبه گرم شود. برای افزایش میزان خنک‌کنندگی ممکن است جریان هوا با اضافه کردن ردیفی از فن‌ها بیشتر شود.

منبع : سایت Cable Organizer