데이터 센터 냉각의 기본

데이터 센터 냉각의 기본

열 : 폐기물

IT 장비는 작동을 위해 전기를 소비하고 "폐기물"로 열을 남깁니다. 데이터 센터는 밀폐 된 시설이기 때문에이 열은 (콘센트가 제공되지 않는 경우) 서버 및 기타 전자 장치를 손상 시키거나 파괴 할 수 있습니다. 따라서 냉각의 필요성 : 시설에서 열을 어떻게 든 제거해야합니다. 미국 난방 및 공조 엔지니어 협회 (ASHRAE)는 데이터 센터에 대한 온도 지침을 제공합니다.

오늘날 ASHRAE 허용 온도는 특정 유형의 전자 장비에 대해 104 ° F까지 높습니다. 물론 문제는 (열을 포함하여) 무언가를 옮기려면 일반적으로 인프라 외에 에너지가 필요하다는 것입니다. 즉, 자본 및 운영 비용 모두에 비용이 든다는 의미입니다. 기업이 시설의 전력 수요를 조절하려고함에 따라 냉각이 주요 목표이므로 업계는 소위 자유 냉각으로 크게 이동하고 있습니다. 자유 냉각은 이름에서 알 수 있듯이 자유롭지는 않지만 기존의 냉각 방법보다 적은 에너지와 인프라를 필요로하는 경향이 있습니다.

열 제거

그렇다면 폐열을 제거하는 옵션은 무엇입니까? 냉각의 목표는 실내 환경 (데이터 센터)에서 외부로 열을 이동하여 서버 및 기타 장비의 적절한 기능 (바람직하게는 긴 수명)에 도움이되는 온도를 유지하는 것입니다. 두 가지 필수 옵션은 공기 또는 액체 (일반적으로 물 또는 일부 형태의 냉매)를 사용하여 열을 이동하는 것입니다.

공기 냉각은 몇 가지 분명한 이점을 제공합니다. 공기는 어디에나 있고 IT 장비를 손상시키지 않으며 상대적으로 이동하기 쉽습니다. 또한 따뜻한 공기의 편리한 특성은 차가운 공기에 비해 상승하여 어느 정도의 분리를 제공한다는 것입니다. 대부분의 공기 기반 냉각 설계는 작동시이 특성을 사용합니다. 그러나 이러한 분리가 절대적인 것은 아니기 때문에 특히 따뜻한 공기와 차가운 공기가 혼합 될 때 비 효율성이 발생합니다.

액체 냉각은 효과와 효율성을 모두 향상시켜 더 나은 목표 냉각을 제공 할 수 있습니다. 예를 들어, 냉각수를 서버 랙으로 직접 전달하여 필요한 곳 ​​(예 : 전체 실내에서 특정 온도를 유지하는 대신 랙 또는 캐비닛에서)에 집중할 수 있습니다. 그러나 액체 기반 시스템은 또한 몇 가지 어려움을 내포하고 있습니다. 누출은 IT 장비 (특히 액체가 물인 경우)에 위협이되고, 냉각 된 액체의 운송은 응축으로 이어질 수 있으며 액체가 담겨 있어야하기 때문에 더 많은 인프라가 필요합니다. 공기). 이러한 우려로 인해 액체 냉각은 공기 냉각보다 비쌉니다. 그러나 특정 고밀도 구현의 경우 액체 냉각이 유일한 실용적인 옵션 일 수 있습니다.

공기 냉각 설계

전통적인 의미에서 공기 냉각은 컴퓨터 실 에어컨 (CRAC)을 사용하여 외부로 열을 제거하여 따뜻한 공기를 시원한 공기로 변환하는 것입니다. CRAC는 전체 실내, 한 줄 또는 랙만 냉각하는 데 초점을 맞춘 여러 기본 구성에서 사용할 수 있습니다. 방 전체 에어컨은 CRAC를 배치하여 특정 온도가 방 전체에 걸쳐 균일하게 유지되도록합니다 (어떤 의미에서는 집의 방을 식히는 것과 같은 방식).

따뜻한 공기와 차가운 공기를 혼합하는 비 효율성으로 인해 따뜻한 공기와 차가운 공기를 분리하도록 전체 실내 냉각 설계가 개선되었습니다. 일반적으로 사용되는 접근 방식 중 하나는 이중 바닥입니다. CRAC는 실내 아래에 시원한 공기를 공급하고 (찬 공기의 더 큰 "무게"를 활용) 팬이 위쪽으로 끌어 올려 서버 및 기타 장비를 냉각시킵니다. 그런 다음 서버에서 발생하는 폐열을 포함하는 따뜻한 공기가 상승하고 CRAC는이를 방의 더 높은 곳에서 모아서 식힌 다음 바닥 아래로 돌려 순환을 반복합니다. 그런 다음 열이 시설 밖으로 전달됩니다.

더 큰 효율성을 제공하기 위해 일부 설계에서는 따뜻한 공기와 차가운 공기를 더 분리하기 위해 열기 통로와 냉 복도를 구현합니다. 서버 공기 흡입구는 모두 시원한 통로를 향하고 배기는 더운 통로로 향합니다. 이러한 유형의 설계는 사용하지 않는 서버 슬롯을 차단하고 케이블 구멍을 막아서 뜨거운 공기와 차가운 공기의 혼합을 최소화하려고합니다. 더 정교한 디자인은 또한 따뜻하고 시원한 공기를 더 격리하기 위해 랙과 천장 사이의 벽을 포함 할 수 있습니다.

CRAC는 특정 통로 (전체 공간이 아닌) 또는 특정 랙에 냉각에 초점을 맞추는 방식으로 배치 될 수도 있습니다. 이러한 설계는 더 큰 온풍 / 냉기 격리와 더 많은 목표 냉각을 제공하여 효율성을 높이는 것을 추구합니다. 이러한 디자인은 또한 더 많은 사전 고려가 필요한 경향이 있으며 일반적으로 전체 방 방식보다 비용이 많이 듭니다.

액체 냉각 설계

액체 냉각은 공기 냉각보다 더 큰 기술 및 예산 문제를 제기하지만 그 효율성은 고밀도 응용 분야에서 사실상 필수 요소입니다. 액체 기반 냉각 설계에는 냉각수 또는 냉매를 제공하기 위해 종종 냉각탑의 도움을 받아 외부 환경으로 열을 제거하는 냉각기가 포함됩니다. 그런 다음이 액체는 랙이나 컴퓨터 실 공기 처리기 (CRAH)로 직접 데이터 센터로 운반됩니다. 위에서 언급했듯이 액체 냉각에는 더 많은 인프라가 필요합니다. 특히 액체를 시설 및 랙으로 직접 운반하는 라인이 필요합니다.

"무료"냉각

공기 측 또는 수측 경제 화라고도하는 자유 냉각에는 기존 냉각 방식과 관련된 냉각기 및 압축기 실행 비용을 제한하는 냉각이 포함됩니다. 무료 냉각은이 인프라를 없애지 않지만 사용을 최소화합니다.

가장 기본적인 수준에서 공기 측 경제 화는 장비를 냉각하기 위해 외부의 신선한 공기를 사용하여 데이터 센터의 "창을 여는"정도를 포함 할 수 있습니다. 그러나이 접근 방식은 오염 물질의 존재 및 습도 변화와 같은 몇 가지 어려움을 야기합니다. 보다 정교한 설계는 열 바퀴 또는 고정판 열교환기를 사용하여 외부 공기를 직접 끌어들이는 것과 관련된 오염 위험없이 열을 실외로 전달합니다. 마찬가지로 물 쪽 절약은 냉각기없이 액체를 냉각하기 위해 일반적으로 증발 효과와 결합 된 외부 공기를 사용합니다.

ASHRAE의 최근 데이터 센터 허용 온도 증가로 인해 자유 냉각 사용 기능이 확장되었습니다. 더 높은 온도에서 시설을 운영한다는 것은 일반적으로 냉각에 소비되는 에너지가 적고 특히 서늘한 달에 외부와 내부 공기 사이의 온도 차이가 더 크다는 것을 의미합니다. 자유 냉각 및 기존 냉각 인프라와의 관계에 대한 높은 수준의 논의는 APC 백서 "데이터 센터 냉각 시스템의 이코노마이저 모드"를 참조하십시오.

올바른 디자인 선택

시설에 적합한 설계 결정을 내리는 것은 전력 밀도, 공간 크기, 예산 등과 같은 다양한 요인에 따라 달라집니다. 저예산 구현의 경우 공기 측 절약 바이 패스를 사용한 공기 냉각이 최선의 선택 일 가능성이 높은 반면 고밀도 구현에는 높은 비용에도 불구하고 액체 냉각이 필요할 수 있습니다. 이러한 극단 사이에는 다양한 고려 사항의 균형을 맞춰야하는 회색 영역이 있습니다. 그러나 예산에 관계없이 공기 냉각은 배기와 시원한 공기의 혼합을 최소화하기 위해 어떤 형태의 열기 통로 / 냉 복도 설정으로부터 거의 변함없이 이점을 얻을 수 있습니다.

화신

Ken Kiernan 정보

Ken은 Rahi Systems에서 10 년 동안 영업 및 전략 계정 이사로 근무했습니다. Rahi에 합류하기 전에 그는 1 년이 조금 넘게 Emerson Network Power에서 근무하면서 코 로케이션 제공 업체가 냉각 및 전력 시스템과 물리적 데이터 센터 인프라를 선택하는 데 도움을주었습니다. 그 전에는 인터넷 백본을 구축하는 데 도움을 준 초기 Tier XNUMX 네트워크 중 하나 인 UUNET에서 근무했습니다. 그는 미국 해군 및 해양 산업에서 엔지니어링 배경을 습득하여 Merchant Marine Academy에서 엔지니어링 학위를 받았습니다.

댓글이 닫혀있다.

오류: 콘텐츠 보호!





언어를 선택하십시오 US CA
국가 선택 :

한국 - 한국어

  • 모든 국가 / 지역
  • 북아메리카
  • 아시아 태평양
  • 유럽
  • 중화권