고밀도 서버 랙의 방열 문제를 해결하는 방법은 무엇입니까?
데이터 센터의 특정 서버 랙은 연간 랙당 최대 800킬로와트를 소비하며 계속 증가할 것입니다. 앞으로 어떻게 발전할 것인가?
데이터 센터 밀도는 과거 세기말의 일반적인 주제였습니다. 이는 많은 IT 조직이 여전히 랙당 4~6킬로와트의 에너지 밀도를 유지하고 있는 이유를 설명할 수 있습니다. 그러나 전력 및 열 관리는 이미 10킬로와트보다 큰 서버 랙을 설계할 준비를 하고 있습니다.
급증하는 프로세서 코어 수와 랙 수준 블레이드 서버 설계로 인해 CRAC 및 전력 비용 증가는 불가피해 보입니다. 그러나 고밀도는 디자이너가 두려워하는 것처럼 서버를 죽이지 않습니다. 가상화, 고효율 및 에너지 절약 하드웨어, 능동 냉각 억제 및 더 높은 허용 작동 온도가 서로 조화를 이루면 열 에너지 소비가 지연되고 감소됩니다.
서버의 열 문제는 얼마나 큽니까?
각 워크로드에 대해 서버를 구성하는 것과 달리 중간 규모로 구성된 서버는 하이퍼바이저로 10개, 20개 또는 그 이상의 워크로드를 지원할 수 있습니다. 다양한 부하가 가상화된 후 시설의 랙 공간이 확보될 수 있습니다.
동시에 칩은 고밀도 트랜지스터 수준의 제조 공정으로 만들어지고 클록 속도는 낮기 때문에 장치가 업데이트될 때 프로세서 코어 수의 나선형 증가는 랙의 에너지 소비에 거의 영향을 미치지 않습니다. .
다운사이징으로 인해 데이터 센터에 더 많이 활용되는 서버가 있으므로 필요한 랙도 줄어들어 냉각을 적용하는 방법이 변경되었습니다. 전체 데이터 센터를 냉각하는 것과는 달리, 공간에서 공기 대류를 달성하기 위해 뜨거운/차가운 공기 채널과 같은 거시적인 공기 처리 전략을 사용하는 운영자는 억제 전략을 구현하여 운영 영역을 몇 개의 더 작은 공간 또는 일부 랙으로 줄입니다. 열을 처리하고 컴퓨터실 에어컨(CRAC)을 끄려면 인로우 또는 랙 내부 냉각 시스템을 사용하십시오.
또한 ASHRAE(American Society of Heating, Refrigeration, and Air-Conditioning Engineers)에서는 효과적인 서버 공기 흡입구 온도를 화씨 80도 또는 90도까지 높일 것을 권장합니다.
이러한 에너지 관리의 발전으로 인해 일반적으로 부적절한 설계 또는 부적절한 시설 개조로 인해 핫스팟 및 불충분한 냉각이 발생하지 않을 것입니다.
핫스팟 및 기타 냉각 문제
최상의 억제 전략과 고효율 냉각 시스템을 사용하더라도 컴퓨팅 장비의 선택 또는 배치가 최적이 아니므로 랙의 서버 핫스팟이 여전히 생성됩니다.
공기 흐름 경로의 예기치 않은 장애물이나 우발적인 변경으로 인해 열이 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 서버 랙의 실드를 제거하고 랙의 계획되지 않은 위치로 공기가 흐르도록 하면 다른 서버로 흐르는 공기가 약해지고 출구 온도가 높아집니다.
서버 전력 소비가 크게 증가하면 방열 문제도 발생합니다. 예를 들어, 여러 1U 서버를 고급 블레이드 서버 시스템으로 교체하면 랙의 에너지 소비가 크게 증가하고 불충분한 공기 흐름은 블레이드 시스템의 모든 모듈 구성 요소에 직접적인 영향을 미칩니다. 냉각 시스템이 이러한 서버용으로 설계되지 않은 경우 핫스팟이 자주 발생할 수 있습니다.
서비스 영역에서 랙 밀도를 높일 때 운영 조직은 데이터 센터 인프라 관리 및 기타 시스템 관리 도구에 대한 투자, 랙의 열 센서에서 데이터 수집 및 보고서 생성을 고려해야 합니다. 그들은 난방 한계를 초과하는 조건을 감지하고 기술자에게 알리고 자동으로 작업 부하 마이그레이션을 호출하거나 시설의 조기 고장을 방지하기 위해 시스템을 종료하는 것과 같은 필요한 조치를 취할 수 있습니다.
서버 랙 계획에서 핫스팟이 생성되면 IT 팀은 하드웨어를 재할당할 수 있습니다. 단일 랙을 채우는 것과 달리 공간이 허용하는 경우 장비의 절반 또는 하나 또는 두 개의 랙을 다른 랙으로 옮기거나 과열된 시스템을 종료하십시오.
재설계를 위한 공간이 충분하지 않은 경우 자체 에어컨이 있고 데이터 센터에서 사용할 수 있는 이동식 냉각 장비를 추가하십시오. 랙이 소형 인 로우 또는 랙 냉각 장치를 사용하는 경우 온도 지점을 설정하면 닫힌 장치를 열고 냉각 장치를 추가하는 것보다 더 효과적으로 냉각 효과를 얻을 수 있습니다.
장기 완화 전략
장기적으로 획기적인 기술은 열 관리에 도움이 될 수 있습니다.
수냉식 랙은 캐비닛 도어 또는 기타 경로를 통해 냉각수를 전달할 수 있습니다. 수냉식 랙은 대부분의 난방 문제를 해결할 수 있습니다. 특히 저온 공기 및 고온 공기 대류 열 발산이 작동하지 않을 때 그렇습니다.
중간 침수 냉각 기술은 광유와 같은 비전도성, 비부식성 냉각 물질로 채워진 욕조에 서버를 담글 수 있습니다. 이 기술은 고효율, 소음이 거의 없으며 열전달 손실이 거의 0에 가까울 것으로 기대됩니다.
그러나 이러한 인기 있는 기술 옵션은 정기적인 기술 업데이트보다 새로운 데이터 센터 아키텍처에 더 적합합니다.
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