مانند ترانزیستورهای تعبیه شده در CPU، سیستم های خنک کننده مرکز داده می توانند در یکی از دو حالت وجود داشته باشند: باز یا بسته. اما برخلاف ترانزیستورهای CPU، وضعیت یک سیستم خنک کننده ربطی به منطق ندارد. در عوض، نقشی کلیدی در شکل‌دهی راندمان کلی راه‌حل‌های خنک‌کننده ایفا می‌کند – و در نتیجه، اثربخشی قدرت مرکز داده به عنوان یک کل
برای توضیح دلیل، در اینجا نگاهی به تفاوت‌های بین سیستم‌های خنک‌کننده حلقه باز و بسته در مراکز داده و اینکه چگونه دومی می‌تواند کارایی انرژی را بهبود بخشد، می‌بینیم.
انواع خنک کننده مرکز داده: سیستم های باز در مقابل سیستم های بسته
همانطور که می دانیم تجهیزات IT گرما تولید می کنند. سیستم های خنک کننده که می توانند آن گرما را از بین ببرند یا از بین ببرند، برای جلوگیری از گرمای بیش از حد ضروری هستند، که می تواند باعث خرابی یا خرابی سرورها زودتر از حد انتظار شود.
دو راه اساسی برای پیاده سازی سیستم خنک کننده وجود دارد.
خنک کننده حلقه باز
اکثر سیستم های خنک کننده سنتی مرکز داده با دمیدن هوای سرد در اتاق های سرور کار می کنند. در همان زمان، دریچه‌های ورودی در مکان‌هایی قرار می‌گیرند که هوای گرم‌تر ممکن است هوای گرم را مکیده و آن را به سمت چیلر منتقل کند تا بتوان آن را خنک کرد و به فضا بازگرداند.
این روش سیستم حلقه باز نامیده می شود زیرا هوا را در فضای باز به گردش در می آورد. این اساساً مشابه یک سیستم تهویه مطبوع مرکزی است که هوای سرد را با استفاده از سیستم مجرای کار در خانه به گردش در می آورد.
خنک کننده حلقه بسته
یک رویکرد جایگزین، که به عنوان خنک‌کننده حلقه بسته شناخته می‌شود، هوای سرد را به مناطق کوچک و هدف‌دار تزریق می‌کند – معمولاً رک‌های سرور جداگانه. بنابراین، به جای دمیدن هوا به اتاق سرور به عنوان یک کل، سیستم های حلقه بسته آن را روی تجهیزات IT متمرکز می کنند. “حلقه” بسته است به این معنا که به یک منطقه کوچک محدود می شود.
خنک‌کننده حلقه بسته گاهی اوقات خنک‌کننده اتصال نزدیک نیز نامیده می‌شود، زیرا سیستم‌های خنک‌کننده را از نزدیک با سخت‌افزاری که پشتیبانی می‌کنند «زوج» می‌کند.
خنک کننده حلقه بسته شبیه به سیستم تهویه مطبوع است که فقط افراد داخل خانه را خنک می کند، به جای اتاق هایی که آنها را در خود جای می دهد. البته در مورد افراد این امکان وجود ندارد، زیرا جدا کردن افراد از محیط اطراف عملی نیست. اما در مورد سرورهایی که معمولاً در قفسه هایی سازماندهی شده اند که می توانند از بقیه اتاق جدا شوند، امکان پذیر است.
مزایای خنک سازی حلقه بسته
از هر دو دیدگاه راندمان خنک کننده و بهره وری انرژی، خنک کننده حلقه بسته بهتر در نظر گرفته می شود.
دلیل این امر ساده است: سیستم‌های حلقه بسته تنها با تامین هوای سرد، فضاهای خنک‌کننده انرژی را هدر نمی‌دهند، مانند راهروهای بین قفسه‌های سرور، که نیازی به خنک‌سازی ندارند – حداقل برای حفظ تجهیزات فناوری اطلاعات. عملکرد در محدوده دمایی مطمئن
این به معنای بهره وری انرژی بیشتر است زیرا انرژی کمتری برای اهداف خنک کننده لازم است.
علاوه بر این، خنک‌سازی حلقه بسته می‌تواند به طور قابل‌توجهی حجم کل هوای مورد نیاز سیستم‌ها را کاهش دهد، زیرا آنها فقط با هوای داخل فضاهای خاص کار می‌کنند، نه کل اتاق سرور. این بدان معنی است که ظرفیت کلی سیستم خنک کننده می تواند کمتر باشد و منجر به نصب کم هزینه تر شود.
چالش های خنک کننده حلقه بسته
در حالی که خنک‌سازی حلقه بسته از منظر انرژی کارآمدتر است، اما چالش‌هایی را نیز به همراه دارد:
-
هزینه نصب بالاتر: سیستم های حلقه بسته به قفسه های سرور نیاز دارند که می توانند مهر و موم شوند و با تجهیزات خنک کننده تخصصی مجهز شوند، که منجر به راه اندازی پرهزینه تر از رک های معمولی می شود. این هزینه ها ممکن است به لطف هزینه های عملیاتی کمتر جبران شود، اما سرمایه گذاری اولیه خنک کننده حلقه بسته هنوز ناچیز نیست.
-
دمای بالای اتاق سرور: از آنجایی که خنک کننده حلقه بسته فقط تجهیزات فناوری اطلاعات را خنک می کند، بقیه اتاق سرور می تواند داغ شود و منجر به شرایط کاری کمتر از خوشایندی برای تکنسین های مرکز داده. گفته می شود، سیستم های خنک کننده ثانویه می توانند با خنک کردن فضای محیط، این چالش را برطرف کنند. اگر این سیستم‌ها فقط زمانی روشن می‌شوند که تکنسین‌ها در اتاق هستند یا در دمای بالاتر کار می‌کنند، در مقایسه با سیستم خنک‌کننده حلقه باز، همچنان در هزینه صرفه‌جویی می‌کنند.
-
راندمان کمتر از خنک کننده جایگزین: خنک کننده حلقه بسته نسبت به خنک کننده حلقه باز از نظر انرژی کارآمدتر است، اما به اندازه سایر روش های پیچیده تر مانند مایع کارآمد نیست. خنک کننده غوطه وری و خنک کننده مستقیم به تراشه. با این حال، مزیت خنک‌کننده حلقه بسته نسبت به این گزینه‌ها این است که اجرای آن ارزان‌تر است و به دلیل مشکلاتی مانند نشت مایع خنک‌کننده، کمتر مستعد خرابی‌های فاجعه‌بار است.
این چالش‌ها باعث می‌شود خنک‌سازی حلقه بسته برای اتاق‌های سرور که تکنسین‌ها اغلب در آنها فعال هستند، ایده‌آل نباشد، در این صورت خنک‌کردن کل اتاق ممکن است عملی‌تر باشد. علاوه بر این، خنک کننده حلقه بسته بهترین انتخاب برای اپراتورهای مراکز داده نیست که به دنبال بهینه سازی بهره وری انرژی هستند. در این حالت خنک‌سازی مستقیم به تراشه یا غوطه‌وری بهتر است.
اما اگر به دنبال راهی برای بهبود بهره وری انرژی مرکز داده بدون شکستن بانک هستید، خنک کننده حلقه بسته ممکن است گزینه خوبی باشد.