أحد أكثر الأسئلة شيوعًا التي يطرحها عملاء مركز البيانات لدينا هو مسألة معدات التبريد. سنتحدث اليوم بالتفصيل عن كيفية مراقبة درجة الحرارة في غرف الخوادم.
تعتمد أجهزة الخادم الحديثة بشكل كبير على نظام درجة الحرارة الذي تعمل فيه. يؤدي ارتفاع درجة حرارة المعالجات ، في أحسن الأحوال ، إلى حدوث تباطؤ (تدخل آلية الحماية ، المسماة "الاختناق" حيز التنفيذ). في أسوأ الحالات ، يمكن أن تؤدي درجة الحرارة الزائدة إلى تعطيل المعالجات تمامًا.
التبريد المفرط للمعدات ليس جيدًا له أيضًا. أي مادة لها معامل معين للتمدد الحراري ، وتؤثر درجات الحرارة المنخفضة سلبًا على العناصر الحساسة للمعدات.
من أجل رؤية توزيع الحرارة والبرودة بشكل مرئي ، بالإضافة إلى قياس سرعة تدفق الهواء ، نستخدم أداتين محددتين ، سنصفهما الآن بالتفصيل.
الأدوات المستعملة.
تصوير حراري
من مسار الفيزياء ، نتذكر أنه إذا كان أي شخص لديه درجة حرارة أعلى من 3273.15 درجة مئوية (صفر مطلق) ، فإنه ينبعث منه الإشعاع الحراري الكهرومغناطيسي. يلتقط هذا الإشعاع جهاز التصوير الحراري ، ويحوله إلى صورة ملونة لتوزيع درجة الحرارة. يشير كل لون إلى درجة حرارة معينة. أكثر غاما شيوعًا في التصوير الحراري هو التدرج الأحمر والأزرق. يشير اللون الأحمر إلى درجة حرارة عالية والأزرق يشير إلى درجة حرارة منخفضة.
تسمح أجهزة التصوير الحراري الحديثة المستخدمة
في مراكز البيانات لدينا ليس فقط بقياس نطاق درجة الحرارة التي تعمل بها المعدات ، ولكن أيضًا لمعرفة درجة حرارة نقطة معينة من كائن بدقة أعشار درجة.
تتمثل إحدى المهام الرئيسية لاستخدام التصوير الحراري في مركز البيانات في التحكم في درجة الحرارة في التركيبات الكهربائية الحية. أتذكر على الفور المحطم الشهير:
في الظروف الحقيقية ، مثل هذه الحالات غير مقبولة. باستخدام جهاز تصوير حراري ، يمكنك بسهولة تحديد عناصر التركيبات الكهربائية التي تبدأ في التسخين بشكل غير طبيعي. على سبيل المثال ، يمكنك تحديد مروحة لمورد طاقة غير متقطع ، والتي ستفشل قريبًا وستحتاج إلى استبدال عاجل.
إليك مثال صغير لاكتشاف منطقة مشكلة في درع تلقائي. كل شيء يعمل ، ومع ذلك ، يمكن رؤية تسخين غير طبيعي لكتلة الآلة الأوتوماتيكية من الأعلى وآلة الفتح الأوتوماتيكية في المنتصف.
يسمح لك استخدام التصوير الحراري بتحديد المشكلة حتى في مرحلة الحدوث ، مما يقلل من خطر تأثيرها السلبي على البنية التحتية ، وبالتالي لا غنى عن هذا الجهاز للاستخدام في مركز البيانات.
مقياس شدة الريح
الآن تحدث بإيجاز عن جهاز مثل مقياس شدة الريح. هذا جهاز لقياس سرعة الهواء. في معظم الأحيان ، يتم استخدام هذه الأدوات في الأرصاد الجوية لقياس سرعة الرياح ، وكذلك في البناء لحساب حجم الهواء في أنظمة التهوية وتكييف الهواء.
في مراكز البيانات ، غالبًا ما يتم استخدام أجهزة قياس شدة الرياح مع مسبار الجناح ، لأنها متحركة وسهلة الاستخدام. المسبار هو دافع خفيف ، والذي يبدأ في الدوران حتى مع حركة الهواء الأخف. يبدو مثل هذا الجهاز على النحو التالي.
لماذا أحتاج إلى مقياس شدة الريح في مركز البيانات؟ أساسا للتحكم في سرعة تدفق الهواء الناتج عن أنظمة تكييف الهواء. لتبريد الهواء الفعال في غرف الخوادم ، هناك قيم سرعة محسوبة مسبقًا يجب الحفاظ عليها. يتم حل هذه المشكلة بمساعدة مقياس شدة الريح.
تستخدم مراكز البيانات لدينا مقاييس شدة الريح مع مجسات وأجهزة استشعار اجتازت اختبار التحقق ، والذي يسمح لك بتقييم المعلمات بدقة مثل قياس شدة تدفق الهواء ، وكذلك قياس درجة الحرارة والرطوبة.
افترض أن استقصاء غرفة الخادم كشف عن وجود كمية غير كافية من الهواء البارد. باستخدام مقياس شدة الريح ، يمكنك إجراء قياس تحكم في تدفق الهواء وإصلاح المشكلة حتى يبدأ في التأثير على المعدات.
ماذا يحدث داخل الخادم
لنتحدث قليلاً عن سبب أهمية مراقبة نظام درجة الحرارة لمعدات الخادم. نقوم بالحجز على الفور - هذه معلومات للأشخاص الذين ليس لديهم فكرة تذكر عن العمليات الجارية داخل هذه المعدات.
بادئ ذي بدء ، أي خادم هو كمبيوتر قوي عادي ، ولكن له العديد من الاختلافات الخطيرة:
- تم تصميم جميع المكونات للتشغيل على مدار الساعة 24/7/365 ؛
- يتم تنفيذ التبريد بحيث يمر أكبر قدر من الهواء عبر الغلاف ؛
- غالبًا ما يتم استخدام خافضات حرارة المعالج بشكل سلبي ، أي بدون وضع مراوح فردية عليها ؛
- تم تصميم العلبة بحيث يمكن استبدال أي مكون بسرعة.
تطلق الخوادم الحديثة كمية كبيرة من الحرارة أثناء التشغيل ، ولكن في نفس الوقت ، لكل مكون متطلبات درجة الحرارة الخاصة به. تم تصميم نظام التبريد القياسي لهذه الخوادم في البداية للعمل في مراكز البيانات. دعونا نرى كيف يبدو من الداخل.
تدفئة وحدة المعالجة المركزية
العنصر المركزي في أي خادم هو المعالج المركزي. تصبح بلورة السيليكون التي تحتوي على مليارات الترانزستورات الصغيرة ساخنة جدًا أثناء التشغيل. يتم توفير تبريد مستقر لهذا العنصر في الخوادم الحديثة عن طريق مشعات سلبية ، يمر من خلالها تيار هواء قوي.
تسخين القرص
بغض النظر عن نوع محرك الأقراص ، سواء كان محرك أقراص ذي حالة صلبة أو محركات أقراص صلبة كلاسيكية ، فإنها جميعها تولد حرارة بأعداد كبيرة. في الحالة الأولى ، يتم تسخين رقائق الذاكرة ، وفي الحالة الثانية ، يتم تسخين القرص بواسطة محرك المغزل.
تدفئة RAM
أيضا ، كما هو الحال مع SSDs ، تسخن رقائق الذاكرة. تم تجهيز بعض أنواع ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) خصيصًا بمشعاعات سلبية لإزالة الحرارة الزائدة. إذا كنت تفتح مثل هذا الخادم فورًا بعد إيقاف تشغيله ، فإننا نوصي بأن تكون حذرًا. يمكن أن تتسبب حرارة غرفة التبريد في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) في ترك حروق على أصابعك بسهولة.
تدفئة مزود الطاقة
تتمثل مهمة أي مصدر طاقة في تحويل 220 فولت قياسي ، 50 هرتز إلى التيار المباشر لمختلف الفولتية لتشغيل مكونات الخادم. المنتج الثانوي لمثل هذا التحويل هو توليد الحرارة ، والذي يمكن رؤيته بوضوح في الصورة الحرارية التالية.
كما هو موضح في الصور ، يتم تسخين جميع المكونات إلى درجات حرارة كبيرة ، لذلك نقدم رؤية كيفية إزالة مراكز البيانات لهذه الحرارة وتوفير تبريد فعال للمعدات.
تستخدم مراكز البيانات لدينا مخطط دوران الهواء مع تشكيل منطقتين مختلفتين لدرجة الحرارة:
- "الممر البارد" ، حيث يتم توفير الهواء من مكيفات الهواء ؛
- "الممر الساخن" ، حيث يدخل الهواء بالفعل بواسطة المعدات.
إليك ما يبدو إذا نظرت إلى هذه المناطق باستخدام جهاز تصوير حراري.
كيف يبدو "الممر البارد" لمركز البيانات؟
من أجل الوضوح ، صورة ذات أرضية مرتفعة. حيث يتم إغلاق البلاط - لم يتم تشغيل الرفوف بعد. يتم ذلك عن قصد ، وبالتالي تم استبدال جميع بلاط الأرضيات بأخرى مثقبة.
كيف يبدو "الممر الساخن" لمركز البيانات؟
تستضيف مراكز البيانات لدينا عددًا كبيرًا من أجهزة الخادم التي تعمل تحت أحمال مختلفة. هذا يفسر الحدود المماثلة للمناطق الحرارية.
هناك رفوف خادم على الجانب الأيسر ، وعلى الجانب الأيمن يمكنك ملاحظة مكيفات الهواء الدقيقة لنظام التبريد ، والتي تزيل كل الحرارة المتولدة. يمر تدفق الهواء من خلال المبادل الحراري مع سائل التبريد ، مما يطلق الحرارة ، ثم يعود إلى "الممر البارد". يدخل المبرد (40٪ من محلول جلايكول الإثيلين) المبرد (المبرد) ، ويبرد ويعود لدورة جديدة من العمل.
عندما يتم تثبيت الكثير من نفس المعدات في الرفوف وفقًا لنفس النوع من المخطط ، يبدو الأمر مثيرًا للاهتمام.
الخلاصة
تواجه أي شركة تمتلك حتى غرفة خادم صغيرة تنظيم معدات خادم التبريد. ينطوي حل هذه المشكلة على تكاليف رأسمالية عالية لبناء نظام تبريد. بالإضافة إلى ذلك ، يجب صيانة هذه الأنظمة بانتظام ، الأمر الذي يتطلب أيضًا استثمارًا مستمرًا.
في مراكز البيانات الخاصة بنا ، يتم تنظيم نظام تكييف الهواء على مستوى احترافي ، لذلك لا "تعيد اختراع العجلة" - فقط
ضع معداتك معنا وركز على القضايا الهامة حقًا لعمل الخدمات. إن الاهتمام بالحفاظ على درجة حرارة مريحة وإمدادات الطاقة دون انقطاع هو مصدر قلقنا.
أخبرنا في التعليقات - ما الحالات المثيرة للاهتمام التي واجهتها في تشغيل أنظمة التبريد؟