L'une des questions les plus fréquemment posées par nos clients de centres de données est la question des équipements de refroidissement. Aujourd'hui, nous parlerons en détail de la façon dont nous surveillons la température dans les salles des serveurs.
Le matériel de serveur moderne dépend fortement du régime de température dans lequel il fonctionne. La surchauffe des processeurs conduit au mieux à un ralentissement (le mécanisme de protection, dit «étranglement», entre en vigueur). Dans le pire des cas, une surchauffe peut complètement désactiver les processeurs.
Un refroidissement excessif de l'équipement n'est pas non plus bon pour lui. Tout matériau a un certain coefficient de dilatation thermique et les basses températures affectent négativement les éléments sensibles de l'équipement.
Afin de visualiser visuellement la répartition de la chaleur et du froid, ainsi que de mesurer la vitesse des flux d'air, nous utilisons deux outils spécifiques, que nous allons maintenant décrire en détail.
Outils utilisés.
Imageur thermique
Du cours de physique, nous nous souvenons que si un corps a une température supérieure à −273,15 ° C (zéro absolu), il émet alors un rayonnement thermique électromagnétique. Ce rayonnement capture l'imageur thermique, le transformant en une image couleur de la distribution de température. Chaque couleur indique une température spécifique. Le gamma le plus couramment utilisé dans les imageurs thermiques est le gradient rouge-bleu. Le rouge indique une température élevée et le bleu indique une température basse.
Les imageurs thermiques modernes utilisés
dans nos centres de données permettent non seulement de mesurer la plage de température dans laquelle l'équipement fonctionne, mais aussi de connaître la température d'un point donné d'un objet avec une précision de dixièmes de degré.
L'une des principales tâches de l'utilisation d'un imageur thermique dans un centre de données est de contrôler la température dans les installations électriques sous tension. Je me souviens immédiatement du célèbre démotivateur:
Dans des conditions réelles, de telles situations sont inacceptables. À l'aide d'un imageur thermique, vous pouvez facilement identifier les éléments des installations électriques qui commencent à chauffer anormalement. Par exemple, vous pouvez identifier un ventilateur d'une alimentation sans coupure, qui tombera bientôt en panne et devra être remplacé d'urgence.
Voici un petit exemple de détection d'une zone à problème dans un bouclier automatique. Tout fonctionne, cependant, un échauffement anormal du bloc de la machine automatique par le haut et l'ouverture de la machine automatique au milieu est visible.
L'utilisation d'un imageur thermique vous permet d'identifier un problème même au stade de l'occurrence, ce qui réduit le risque de son impact négatif sur l'infrastructure, donc cet appareil est indispensable pour une utilisation dans un centre de données.
Anémomètre
Parlons maintenant brièvement d'un tel appareil comme un anémomètre. Il s'agit d'un appareil de mesure de la vitesse de l'air. Le plus souvent, ces instruments sont utilisés en météorologie pour mesurer la vitesse du vent, ainsi qu'en construction pour calculer le volume d'air dans les systèmes de ventilation et de climatisation.
Dans les centres de données, les anémomètres avec sonde à aile sont le plus souvent utilisés, car ils sont mobiles et pratiques à utiliser. La sonde est une roue à aubes légère, qui commence à tourner même avec le mouvement d'air le plus léger. Un tel appareil se présente comme suit.
Pourquoi ai-je besoin d'un anémomètre dans le centre de données? Principalement pour contrôler la vitesse des flux d'air créés par les systèmes de climatisation. Pour un refroidissement efficace de l'air dans les salles de serveurs, des valeurs de vitesse pré-calculées doivent être maintenues. Ce problème est résolu à l'aide d'un anémomètre.
Nos centres de données utilisent des anémomètres avec des sondes et des capteurs qui ont réussi le test de vérification, ce qui vous permet d'évaluer avec précision des paramètres tels que la mesure de l'intensité du flux d'air, ainsi que la mesure de la température et de l'humidité.
Supposons qu'une enquête dans la salle des serveurs révèle un apport insuffisant d'air froid. À l'aide d'un anémomètre, vous pouvez effectuer une mesure de contrôle du débit d'air et résoudre le problème jusqu'à ce qu'il commence à affecter l'équipement.
Que se passe-t-il à l'intérieur du serveur
Parlons un peu de la raison pour laquelle il est si important d'observer le régime de température de l'équipement serveur. Nous faisons une réservation tout de suite - ce sont des informations pour les personnes qui ont peu d'idée des processus qui se déroulent à l'intérieur de ces équipements.
Pour commencer, n'importe quel serveur est un ordinateur puissant ordinaire, mais il présente de nombreuses différences importantes:
- tous les composants sont conçus pour fonctionner 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, 365 jours par an;
- le refroidissement est mis en œuvre de telle manière que la quantité maximale d'air passe à travers le boîtier;
- les dissipateurs thermiques du processeur sont le plus souvent utilisés passifs, c'est-à-dire sans placer de ventilateurs individuels dessus;
- le boîtier est conçu pour que tout composant puisse être rapidement remplacé.
Les serveurs modernes émettent une énorme quantité de chaleur pendant le fonctionnement, mais en même temps, chaque composant a ses propres exigences de température. Le système de refroidissement standard de ces serveurs est initialement conçu pour fonctionner dans les centres de données. Voyons à quoi ça ressemble de l'intérieur.
Chauffage CPU
L'élément central de tout serveur est le processeur central. Un cristal de silicium avec des milliards de minuscules transistors devient très chaud pendant son fonctionnement. Le refroidissement stable de cet élément dans les serveurs modernes est assuré par des radiateurs passifs, à travers lesquels passe un puissant flux d'air.
Chauffage du disque
Quel que soit le type de disque, qu'il s'agisse de disques SSD ou de disques durs classiques, ils génèrent tous de la chaleur en grand nombre. Dans le premier cas, les puces mémoire sont chauffées, et dans le second cas, le disque est chauffé par le moteur de broche.
Chauffage RAM
De plus, comme c'est le cas avec les SSD, les puces de mémoire chauffent. Certains types de RAM sont spécialement équipés de radiateurs passifs réguliers pour éliminer l'excès de chaleur. S'il vous arrive d'ouvrir un tel serveur immédiatement après sa mise hors tension, nous vous recommandons de faire attention. La température des dissipateurs thermiques RAM peut facilement laisser une brûlure sur vos doigts.
Chauffage de l'alimentation
La tâche de toute alimentation est de convertir les 220 volts standard, 50 hertz en courant continu de différentes tensions pour alimenter les composants du serveur. Un sous-produit d'une telle conversion est la génération de chaleur, qui est clairement visible sur la photo thermique suivante.
Comme on peut le voir sur les photos, tous les composants sont chauffés à des températures importantes, nous proposons donc de voir comment les centres de données éliminent cette chaleur et assurent un refroidissement efficace de l'équipement.
Nos centres de données utilisent un schéma de circulation d'air avec la formation de deux zones de température différentes:
- «Couloir froid», où l'air est fourni par les climatiseurs;
- «Couloir chaud», où pénètre l'air déjà chauffé par l'équipement.
Voici à quoi cela ressemble si vous regardez ces zones avec un imageur thermique.
À quoi ressemble le «couloir froid» du centre de données?
Pour plus de clarté, une photo avec un plancher surélevé. Où les tuiles sont fermées - les racks n'ont pas encore été mis en service. Ceci est fait exprès, par la suite, tous les carreaux de sol ont été remplacés par des carreaux perforés.
À quoi ressemble le «couloir chaud» du centre de données?
Nos centres de données hébergent un grand nombre d'équipements serveur fonctionnant sous différentes charges. Cela explique les limites similaires des zones thermiques.
Il y a des racks de serveurs sur le côté gauche, et sur le côté droit, vous pouvez remarquer les climatiseurs de précision du système de refroidissement, qui enlèvent toute la chaleur générée. Le flux d'air traverse un échangeur de chaleur avec un liquide de refroidissement, dégageant de la chaleur, puis retourne dans le «couloir froid». Le liquide de refroidissement (solution d'éthylène glycol à 40%) entre dans le refroidisseur (refroidisseur), se refroidit et revient pour un nouveau cycle de travail.
Lorsque beaucoup du même équipement est installé dans des racks selon le même type de schéma, cela semble assez intéressant.
Conclusion
L'organisation de l'équipement de refroidissement des serveurs est confrontée à toute entreprise qui possède même une petite salle de serveurs. La solution à ce problème entraîne des coûts d'investissement élevés pour la construction d'un système de refroidissement. De plus, ces systèmes doivent être entretenus régulièrement, ce qui nécessite également des investissements constants.
Dans nos centres de données, le système de climatisation est organisé à un niveau professionnel, alors ne «réinventez pas la roue» -
placez simplement
votre équipement avec nous et concentrez-vous sur les questions vraiment importantes du fonctionnement des services. Le maintien d'une température confortable et d'une alimentation électrique ininterrompue est notre préoccupation.
Dites-nous dans les commentaires - quels cas intéressants avez-vous rencontrés dans le fonctionnement des systèmes de refroidissement?