Три пути к получению оптимальной модели датацентра

2 Июля, 2015 09:27
Евгений Свердлик
По мере строительства гигантских датацентров проблема энергопотребления становится все более актуальной. Моделирование движения потоков кондиционированного воздуха в машзалах ЦОДа — это лучший способ гарантировать, что новое или уже существующее оборудование будет использовать электроэнергию более эффективно.

Поскольку энергоэффективность играет очень важную роль, компании Facebook, Bloomberg, IBM, Comcast, Intel, Verizon и другие начали сотрудничать с Национальным научным фондом США и четырьмя университетами. Цель такого сотрудничества — изучение технологий улучшения энергоэффективности в центре энерго-интеллектуальных электронных систем (Energy-Smart Electronic Systems, ES2) в университете Бингемтона в штате Нью-Йорк.

Центр ES2 недавно построил лабораторию ЦОД для использования в своих исследованиях, и один из последних документов, выпущенных этой организацией, показывает методику моделирования датацентров.

В основе исследования лежит математическая программная модель датацентра, которая корректируется с помощью практических наблюдений и измерений, сделанных в течение длительного промежутка времени. В результате исследователи разработали методику, как сделать более точной программную модель, каким образом ее отлаживать за счет мониторинговых данных, собранных на базе действующего оборудования.

Ниже приведены три основных пункта, благодаря которым можно улучшить процесс моделирования центров обработки данных.

1. Повсеместное измерение воздушных потоков

Одно из расхождений между построенной моделью и реальностью состоит в мощности воздушного потока, проходящего через перфорированные плиты фальшпола. Чем дальше находится плита от системы кондиционирования воздуха, тем выше скорость потока, поскольку часть воздуха, выпускаемого системой, обминает плиту, которая с ней соседствует.

Команда исследователей также обнаружила падение скорости потока в середине коридора, что, по всей видимости, было вызвано завихрениями потоков где-то в другом месте. Корректировка модели на базе эмпирических данных может быть очень полезной при идентификации таких феноменов.

Кроме того, специалисты обнаружили нехватку воздушных потоков в таких местах, как незакрытые отверстия в фальшполе, которые использовались для прокладывания охлаждающих труб и кабелей электропитания, а также на стыке фальшпола и стен.

 

2. Упрощение как основа понимания

Чем проще структура охлаждения в машзале, тем легче понять, в чем ее недостатки. Если возможно, необходимо устранить вещи, которые усложняют течение воздуха, и сделать измерения именно в таком помещении, с максимально упрощенной структурой. Можно даже выключить ИТ-оборудование, чтобы стабилизировать давление воздуха в разных точках машзала или идентифицировать утечки через пол.

Если четко понять, как ведут себя потоки охлажденного воздуха в таких упрощенных условиях, то легче будет изучить, как поведут себя потоки воздуха в пространстве между элементами строительных конструкций, то есть между потолком и фальшпотолком, а также между полом и фальшполом, кроме того, как повлияет на это движение охлажденного воздуха через перфорацию плит, и как изменится температура серверов.

3. Нужно учитывать все факторы

Вместе с тем, важно не слишком упрощать физические аспекты движения охлажденного воздуха. Такие мелочи как отверстия в фальш-панелях, кронштейны для их крепления, отдушины — все это влияет на потоки воздуха, и хорошая модель должна их учитывать.

Например, вертикальные колонны, на которых удерживается фальшпол, по причине их большего количества весьма существенно влияют на воздушные потоки. Без учета этих колонн оценки давления воздуха под фальшполом будут искривлены в верхнюю сторону. В некоторых местах, ближе к стенам, где накапливается воздух с повышенным давлением, поток проходит на треть дальше нужной плитки фальшпола. Это показывали данные практических измерений.

Сравнение реальных и теоретических, то есть, моделированных данных заняло у команды исследователей около семи месяцев. После этого они откалибровали все аспекты воздушных потоков в своей модели, включая устройства охлаждения, серверы, плитки, фальшпол, утечки, геометрию машзала и прочее. В результате теоретическая модель стала максимально близка к практическим показателям.

По материалам сайта www.datacenterknowledge.com

Комментарии: