طراحی ساده‌ و سریع‌ خنک‌ کننده مرکز داده با آخرین فناوری روز دنیا

اگر از هر کسی که در مرکز داده کار می‌کند بخواهید توضیح دهد که آنجا چطور است، اولین نکته ای که ممکن است بگوید، این است که: «بسیار سرد است و باید با پوشش کامل وارد شد.» این شرایط نتیجه حجم عظیمی از جریان هوایی‌ست که تجهیزات خنک‌ کننده مرکز داده معمولا از طریق سیستم کف کاذب ایجاد می‌کنند تا قطعات الکترونیکی داغ و پرقدرت را خنک نگه دارند.

در مراکز داده جریان هوای مصرفی باید با جریانی که توسط تجهیزات خنک کننده مرکز داده به ورودی‎‌های IT عرضه می‌شود مطابقت داشته باشد یا از آن فراتر رود. در واقع، توزیع مناسب جریان هوا در اطراف تجهیزات فناوری اطلاعات، چالش اصلی سرمایش در مراکز داده است؛ حتی زمانی که ظرفیت کل خنک کننده مرکز داده (به عنوان مثال، بر حسب کیلووات اندازه گیری شده) بسیار بیشتر از بار گرمایی فناوری اطلاعات باشد.

تنها با استفاده از نرم افزار Computational Fluid Dynamics” (CFD)” طراح مرکز داده می‌تواند الگوهای پیچیده جریان هوا را قبل از ساخته شدن یا اصلاح مرکز داده پیش‌بینی کند؛ بنابراین لازم است تجهیزات IT خود را تا حد امکان بهینه کنید.

فراز شبکه کارنو

بیش از ۲۰ سال است که شرکت فراز شبکه کارنو در صنعت کشور و با درنظر گرفتن نیازهای بازار، اقدام به طراحی و تولید انواع محصولات مرتبط با دیتاسنتر و دیگر مراکز حساس به شرح زیر نموده است:

• سیستم مانیتورینگ مدیریت زیرساخت دیتاسنتر (Logic Karno)
• سیستم کنترل و مانیتورینگ رک (BitRack Smart)
• پاور ماژول‌های حرفه‌ای (BitRack PDU)
• کف کاذب کارنو

خدمات شرکت کارنو

• مشاوره، طراحی و اجرای شبکه (LAN)
• مشاوره، طراحی و اجرای پروژه‌های مختلف دیتاسنتر
• مدیریت زیر ساخت دیتاسنتر و اجرای کف کاذب
• هوشمندسازی اتاق سرور
• طراحی و اجرای هوشمند‍‌سازی اتاق سرور
• پیاده‌سازی سیستم اعلام و اطفای حریق اتاق سرور
• طراحی و مشاوره، پیاد‌ سازی، هوشمندسازی و استانداردسازی اتاق سرور
• سایر موارد.

تکنولوژی به روز دنیا برای خنک کنننده مرکز داده

“Schneider Electric” در حال توسعه و استفاده از فناوری (CFD) خود برای پشتیبانی از فروش محصولات سخت افزاری و نرم افزاری خنک کننده مرکز داده بوده است. اما اخیراً یک ابزار (CFD) بسیار قوی‌تر و مبتنی بر ابر به نام “EcoStruxure™ IT Advisor CFD” منتشر کرده‌است.

اجرای محاسبات

محاسبات بر روی سخت‌افزار پردازشگر گرافیکی ابری پیشرفته اجرا می‌شوند. “EcoStruxure ™ IT Advisor CFD” مبتنی بر مرورگر است و تمام محاسبات (CFD) بر روی سخت‌افزار (GPU) موازی پیشرفته در فضای ابری اجرا می‌شوند. در حالی که شبیه‌سازی‌های سنتی (CFD) اغلب ساعت‌ها (یا حتی روزها) زمان محاسباتی می‌برند، اکثر شبیه‌سازی‌های “EcoStruxure IT Advisor CFD”  در کمتر از یک دقیقه اجرا می‌شوند.

از آنجایی که سخت افزار مرکز داده و دانش مدل‌سازی خود را در ابزار قرار داده‌است، هر کسی که آشنایی اولیه با مراکز داده داشته باشد می‌تواند به سرعت و با دقت عملکرد خنک کننده هر طرح مرکز داده یا معماری خنک کننده را تأیید کند.

نرم افزار تجزیه و تحلیل (CFD) برای مراکز داده، طراح یا اپراتور را قادر می‌سازد تا عملکرد حرارتی را در سطح اتاق، ردیف یا رک مرکز داده پیش‌بینی کند. ابزار جدید، کاربر را قادر می‌سازد تا به راحتی یک مدل سه بعدی از مرکز داده خود بسازد و الگوهای جریان هوا و دما را شبیه‌سازی و تجسم کند.

“IT Advisor CFD” این کار را با حل سریع و دقیق معادلات بقای جرم، تکانه و انرژی، برای پیش‌بینی الگوهای جریان هوا، دمای محیط و پارامترهای مرتبط در سرتاسر مرکز داده از جمله در پلنوم‌های هوا انجام می‌دهد. این نرم افزار شامل مدل‌های از پیش ساخته شده برای تمام تجهیزات رایج مرکز داده و همچنین بلوک‌های ساختمانی و کف‌های کاذب ا‌ست که ممکن است تجهیزات سفارشی با آنها ایجاد شود.

ارائه نتایج با کیفیت و دقیق از کف‌‎های کاذب

مدل‌های هوشمند فیزیک مراکز داده‌ ذکر شده؛ نشت جریان هوا از طریق قفسه‌ها، پیچیدگی‌های جریان هوا از طریق کف‌های کاذب سوراخ‌دار، مقاومت در برابر جریان ناشی از پایه‌ها در پلنوم کف کاذب و غیره را کاملا«درک» می‌کنند.

معماری مبتنی بر ابر “IT Advisor CFD” همراه با دهه‌ها تجربه مدل‌سازی مرکز داده “Schneider Electric”  اساساً چیزی‌ست که این ابزار نرم‌افزار تحلیل (CFD) را برای تقریباً هر کسی بسیار سریع و آسان می‌کند. طراحی نرم افزار، در واقع، تضمین می‌کند که تازه کارها و متخصصان طراحی مکانیکی همان نتایج با کیفیت بالا و دقیق را دریافت می‌کنند.

نه تنها محاسبه نتایج سریع و آسان است، بلکه “IT Advisor CFD” نیز تفسیر آن نتایج را از طریق ابزارهای تجسم ساده موجود در نرم افزار آسان می‌کند. جزئیات جریان هوای داخلی قفسه رک و شاخص‌هایی که اثربخشی معماری خنک‌ کننده مرکز داده را در رساندن هوای خنک به ورودی قفسه و حذف هوای گرم از رک تعیین می‌کند، برای هر رک نشان داده شده است.

عملکرد منحصربه‌فرد «بررسی خنک‌ کننده مرکز داده به شما امکان می دهد تا نقاط داغ را پیدا کنید و مشکلات توزیع جریان هوا را در چند ثانیه تشخیص دهید. همچنین با کمک بردارهای دما، فشار و سرعت را می‌توان روی هر برش دو بعدی نمایش داد. شما می‌توانید برای دیدن مقادیر هر متغیر در هر نقطه از اتاق کاوش کنید. تایل‌های کف کاذب را می‌توان با سرعت جریان هوا تنظیم کرد.

عیب یابی در مرحله عملیات مرکز داده با “IT Advisor CFD”

“IT Advisor CFD” چیزی بیش از یک ابزار طراحی‌ست. در حالی که از وجود منابع خنک‌کننده کافی در مرحله طراحی اطمینان و اعتبار می‌دهد، می‌توان از آن در مرحله عملیات مرکز داده برای عیب‌یابی نقاط داغ در تأسیسات موجود و انجام تجزیه و تحلیل (what-if) برای درک تأثیر خرابی‌های واحد خنک‌ کننده مرکز داده استفاده کرد.

ابزار (CFD) مبتنی بر ابر را می‌توان به عنوان یک پیشنهاد مستقل یا همراه با “EcoStruxure IT Advisor” ، برنامه ریزی و مدل‌سازی راه حل نرم افزاری “DCIM Schneider Electric” استفاده کرد.

در ادامه قصد داریم به مزایای سیستم کف کاذب در محیط بپردازیم. آیا کف کاذب میتواند به سیستم خنک کننده مرکز داده کمک کند؟

۱- سیم ها را از دید دور نگه می دارد

در هر فضایی به خصوص در فضاهای اداری، وجود سیم ها روی کف زمین میتواند ظاهر ناخوشایندی را ایجاد کند. یک سیستم کف کاذب، فضای زیادی در زیر تایل ها دارد تا تمام آن سیم ها و کابل های ناخوشایند را در خود جای دهد. با استفاده از سینی کابل، میتوان کابل ها و سیم ها را زیر کف کاذب قرار داد و نظم خاصی ه محیط بخشید.

۲- تغییر و تعمیر آسان

اگر تایل بشکند یا مشکلی ایجاد شود، به راحتی قابل حل است و می توان تنها تایل هایی که مشکل دارد را تعویض کرد.

با یک کف معمولی، اگر مشکلی پیش بیاید یا قطعه ای آسیب ببیند، به احتمال بسیار زیاد باید کل آن را تعمیر کنید یا جایگزین شود، که هزینه بر است. با استفاده از این سیستم، تایل را می توان به راحتی بدون نیاز به تعمیرات اساسی کل فضا، تعویض کرد.

۳- میتوان از تجهیزات خنک کننده استفاده کرد

با این سیستم می توان فضا را از کف تهویه کرد. این طراحی اجازه می دهد تا هوا به روشی کارآمدتر حرکت کند، فضا را سریعتر خنک کند. هوای خنک را می توان به سمت بالای تایل ها و همچنین در زیر هدایت کرد و از گرم شدن بیش از حد سرورها یا سایر لوازم الکترونیکی ذخیره شده در زیر سیستم کف جلوگیری کرد.

۴- عایق صوتی

عایق صوتی یکی دیگر از مزایای ارائه شده توسط سیستم کف کاذب است.

در ادامه قصد داریم توضیحات بیشتری درباره خنک کننده مرکز داده برای شما عزیزان ارائه دهیم.

با ما همراه باشید.

همانطور که مراکز داده اطلاعات را پردازش و ذخیره می کنند، مقادیر زیادی گرما از خود ساطع می کنند. برای اینکه تجهیزات در اتاق سرور به درستی کار کنند، باید یک سیستم مدیریت دما موثر وجود داشته باشد. در زیر انواع مختلف روش های خنک کننده مرکز داده توضیح داده شده است.

تهویه مطبوع اتاق کامپیوتر (CRAC): یک واحد CRAC شبیه به یک تهویه مطبوع مسکونی است، اما مدل دیگری از آن برای اتاق سرور طراحی شده است. این واحد با استفاده از یک کمپرسور که هوا را در سراسر واحد خنک کننده می کشد، نیرو می گیرد و هوای خنک را برای اتاق سرور ایجاد می کند. از نظر مصرف انرژی، آنها ناکارآمد هستند، اما تجهیزات نسبتاً مقرون به صرفه هستند و به همین دلیل آنها را به رایج ترین سیستم خنک کننده تبدیل کرده است.

واحد وکتور کالیبره شده: این نوع خنک کننده مرکز داده مسیر جریان هوا را بهینه می کند و به سیستم خنک کننده اجازه می دهد تا گرما را به طور موثر مدیریت کند. هوای سرد از طریق گرم ترین و حیاتی ترین قسمت های تجهیزات برای خنک کردن آنها ارسال می شود. هدف این روش استفاده از فن های کمتر و مقدار کمی انرژی در حالی که سرورهای بیشتری را در هر واحد خنک می کند.

طراحی راهرو سرد و راهرو گرم: حدود ۸۰ درصد از مراکز داده به دنبال نصب سیستم های مهار راهروی سرد و گرم هستند تا سرورها را در دمای مناسب نگه دارند و مصرف انرژی را کاهش دهند. طراحی راهروهای سرد و گرم شامل ردیف‌هایی روی رک های سرور می‌شود که اگزوزهای گرم در یک جهت و اگزوزهای هوای سرد به سمت دیگر قرار دارند. راهروهای گرم رو به کانال برگشت هستند، در حالی که راهروهای سرد رو به خروجی تهویه مطبوع هستند.

خنک کننده مستقیم به تراشه: این نوع سیستم خنک کننده از مایعات به عنوان روش خنک کننده استفاده می کند. مایع خنک‌کننده از طریق لوله‌ها به صفحه سردی که در پردازنده‌های مادربرد تعبیه شده است، حرکت می‌کند که گرما را پخش می‌کند. این روش یکی از موثرترین روش های خنک سازی اتاق سرور است.

اهمیت خنک کننده مراکز داده

گرمای تولید شده در مراکز داده، به دلیل تعداد زیاد تجهیزات محاسباتی و فشردگی فضای کاری، به سرعت افزایش می‌یابد. اگر این گرما به درستی مدیریت نشود، تجهیزات دچار افت عملکرد، کاهش عمر مفید و حتی خرابی کامل می‌شوند. این امر می‌تواند به قطعی سرویس، از دست رفتن داده‌ها و افزایش هزینه‌های تعمیر و نگهداری منجر شود. بنابراین، وجود یک سیستم خنک‌کننده کارآمد، به عنوان یکی از ارکان کلیدی در طراحی مراکز داده به‌شمار می‌آید.

روش‌های خنک‌سازی مراکز داده

برای خنک کردن مراکز داده، از چندین فناوری مختلف استفاده می‌شود. هر کدام از این روش‌ها بسته به نیازهای هر مرکز و شرایط محیطی متفاوت، می‌توانند راهکارهای مناسبی ارائه دهند.

۱٫ خنک‌کننده‌های هوا (Air-Based Cooling)

خنک‌کننده‌های هوا یکی از رایج‌ترین و ساده‌ترین روش‌های خنک‌سازی مراکز داده هستند. در این سیستم‌ها، از جریان هوای سرد برای جذب و دفع گرمای تولیدی توسط سرورها و تجهیزات استفاده می‌شود. روش‌های متداول در این دسته شامل موارد زیر هستند:

• خنک‌کننده‌های هوای مستقیم (DX): در این روش، هوای گرم از محیط داخلی مرکز داده مکیده شده و توسط واحدهای خنک‌کننده مستقیم به هوای سرد تبدیل می‌شود. سپس این هوای سرد دوباره به محیط بازگردانده می‌شود.
• کولینگ رایکول (Recirculating Cooling): در این روش، هوای سرد از طریق کف‌های کاذب یا کانال‌های خاص به داخل سرورها هدایت می‌شود و هوای گرم تولید شده توسط تجهیزات، از طریق سامانه‌های مخصوص خارج می‌شود.

۲٫ خنک‌کننده‌های مایع (Liquid-Based Cooling)

استفاده از مایع به‌عنوان واسطه خنک‌سازی، یک روش موثرتر و پیشرفته‌تر از خنک‌سازی با هوا محسوب می‌شود. این روش‌ها اغلب برای مراکز داده‌ای با تراکم بالا یا محیط‌های خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند.

• خنک‌کننده‌های مایع به هوای سرد: در این روش، مایعات خنک‌کننده (مانند آب) درون لوله‌هایی جریان دارند و از کنار تجهیزات عبور کرده و گرمای آن‌ها را جذب می‌کنند. سپس این مایع‌ها در واحدهای خنک‌کننده خارجی سرد شده و دوباره به مدار بازمی‌گردند.
• خنک‌کننده‌های مستقیم با مایع (Direct Liquid Cooling): در این روش، مایع خنک‌کننده به‌طور مستقیم با قطعات تجهیزات تماس پیدا می‌کند. این روش کارایی بالاتری در مقایسه با روش‌های دیگر دارد و به طور ویژه در مراکز داده با تراکم سرور بالا و نیازهای محاسباتی سنگین استفاده می‌شود.

۳٫ خنک‌کننده‌های طبیعی (Free Cooling)

در مناطقی که شرایط آب و هوایی مساعد است، از خنک‌کننده‌های طبیعی استفاده می‌شود. در این روش‌ها، هوای سرد خارجی یا منابع آب سرد طبیعی برای خنک‌سازی استفاده می‌شود. این روش به صرفه‌جویی در مصرف انرژی و کاهش هزینه‌ها کمک شایانی می‌کند.

۴٫ خنک‌کننده‌های هیبریدی

برخی مراکز داده از سیستم‌های خنک‌کننده هیبریدی استفاده می‌کنند که ترکیبی از خنک‌سازی هوا و مایع است. این روش‌ها انعطاف‌پذیری بالایی دارند و به مراکز داده امکان می‌دهند تا بهترین روش را بر اساس نیازهای خود انتخاب کنند.

خرید کف کاذب از شرکت فنی و مهندسی کارنو

شرکت فنی و مهندسی کارنو قرین به دو دهه است که به فعالیت و تولید در این عرصه می‌پردازد. این شرکت از دانش، تجربه و آگاهی لازم برخوردار است و تا به اکنون پروژه‌های زیادی را با موفقیت به اتمام رسانده است. این شرکت به شما کمک خواهد کرد تا بهترین نوع کف کاذب را با توجه به نوع کاربری خود بدون هدر رفت مالی، انتخاب کنید.

شما می‌توانید برای اطلاع از قیمت کف کاذب و خرید این محصول با پشتیبانان گروه فنی و مهندسی کارنو تماس گرفته و پس از دریافت اطلاعات لازم اقدام به خرید نمائید.

۰۲۱-۸۸۴۸۶۳۰۰

۰۵۱-۳۷۶۰۳۷۶۰