کولینگ اتاق سرورچیست؟

کولینگ اتاق سرور یکی از مهم ترین نیازها در طراحی و بهینه سازی مرکز داده است ؛ زیرا تجهیزات حساس در صورت قرار گرفتن در معرض دمای بالا می توانند به شدت دچار آسیب دیدگی شوند. در یک اتاق سرور استاندارد سرورها باید به طور مداوم در معرض هوای سرد قرار گیرند ؛ زیرا به علت تولید مقدار قابل توجهی گرما ممکن است اجزای داخلی آن ها دچار خسارات جبران ناپذیری گردند.در نتیجه طراحی اتاق باید به گونه ای باشد که قابلیت خروج گرما در نظر گرفته شود تا در شرایط خاص به زیرساخت ها آسیب جدی وارد نشود . اگر شما اقدامات مناسب را جهت تهویه و خنک سازی اتاق سرور انجام نداده باشید ، ممکن است آینده شرکت خود را با ریسک های زیادی مواجه کنید. از کار افتادن تجهیزات و حتی آتش سوزی ناشی از گرمای زیاد می تواند دو مورد از این اتفاقات ناگوار باشد.

cooling-datacenter

واحدهای سنجش ظرفیت کولینگ اتاق سرور

اتاق‌ سرور و دیتاسنترها مراکزی هستند که به دلیل وجود سرورها و حجم بسیار زیادی از قطعات الکترونیک ، گرمای زیادی تولید می کنند. حال باید بدانید که این گرما متناسب با تعداد رک‌های موجود در اتاق سرور افزایش می یابد، در نتیجه ظرفیت و تکنولوژی کولینگ اتاق سرور بر اساس بار برودتی مورد نیاز آن ها انتخاب می شود. از آنجا که هر سیستمی دارای توانی است و توان در سیستم‌های خنک کننده با واحدهای معمول خود سنجیده می شود، 3 عبارت مهم که در این سیستم  به کار می رود را به شما شرح خواهیم داد:

کنترل دمای اتاق سرور (btu)

 هر BTU میزان گرمایی است که دمای یک پوند آب را در فشار یک اتمسفر، به اندازه یک درجه فارنهایت ( از 60 به 61 ) افزایش دهد. در کولرهای گازی از این واحد استفاده می‌ شود و هر چه عدد آن بزرگ‌ تر باشد به معنی قدرت خنک کنندگی بیشتر است. به عنوان مثال در واحد های مسکونی هر 12000 btu  می تواند یک فضای 48 متری را خنک نماید.

نقش cfm در سیستم های خنک کننده

این واحد تعیین کننده میزان هوای تولید شده توسط سیستم خنک کننده با مقیاس فوت مکعب در دقیقه است، که عموما از این مقیاس برای فن‌ها و یا سیستم‌های هواساز استفاده می‌ شود تا حجم هوا دهی را تعیین نمایند.

واحد سنجش ظرفیت سرمایشی (TT)

تن تبرید یک واحد اندازه گیری ظرفیت سرمایش است که برای تجهیزات بزرگ نظیر چیلرها از آن استفاده می کنند. فارغ از طبقه‌ بندی نوع چیلرها که در 2 دسته تراکمی و جذبی هستند، هر یک تن تبرید معادل یک ساعت کار کولر گازی 12000 خنک کنندگی ایجاد می کند.

 در تعیین نوع کولینگ و روش آن طراحی های مختلف به کار گرفته می شود اما در همه روش‌ها محاسبه یکی بوده و فقط از روش های متفاوت بهره برده می شود.

کولر گازی اتاق سرور

نقش کولر گازی در تهویه اتاق سرور

استفاده از کولر گازی یا اسپلیت یکی از متداول ترین روش ها در ایران بوده به طوری که برای اتاق‌های سرور، شرکت‌های کوچک و مراکز تجاری با ابعاد کم دارای حجم زیادی نیست ، عموما یک اتاق کوچک 6 متری را برای قراردهی رک‌ها انتخاب کرده و با استفاده از 1 یا 2 اسپلیت خودکار دمای اتاق را درحدود 22 درجه سانتیگراد نگه می دارند. البته در استفاده از این روش باید چند نکته را در نظر داشته  باشیم:

کولرهای اسپلیت در روند کولینگ اتاق سرور برای کاربردهای صنعتی و یا دائمی طراحی نشده‌اند، زیرا استفاده مداوم از آن ها عمر کولر را کاهش داده و منجر به از کار افتادن زودهنگام سیستم می شود.
 
 کولرهای اسپلیت اگر برای کاربردهای صنعتی مانند خنک نگه داشتن مداوم اتاق سرور استفاده شوند، باید دارای یک کولر پشتیبان باشند ، تا در شرایط بحرانی نظیر افزایش دما و یا خرابی کولر از مشکلات پیش رو جلوگیری کنند.
 
به منظور کاهش خستگی سیستم لازم است تا به ازای هر 8 ساعت کار، کولر پشتیبان جایگزین کولر فعال شود. اینکار جزو وظایف سیستم کنترل اتاق سرور و بخشی از  کولینگ اتاق سرور است که با انتخاب سیستم کارآمد می توان کولرها را به‌ صورت هوشمند با درایو قدرتی مدیریت کرد.

کولینگ

نکات ایمنی کولینگ اتاق سرور با اسپلیت

باید بدانید که خنک سازی اتاق سرور به شیوه فوق ، مرسوم‌‌ ترین روش در ایران است و می توان تعداد بی شماری از شرکت‌های کوچک و متوسط را نامبرد که با این شیوه کولینگ انجام می دهند. همچنین در نظر داشته باشید که وجود اسپیلت در اتاق از واجبات است که در ادامه مهم ترین نکات ایمنی در نصب آن را با یکدیگر بررسی خواهیم کرد:

در بحث کولینگ اتاق سرور ظرفیت کولرها را همیشه یک پله بیشتر از مقدار محاسبه شده در نظر بگیرید تا در شرایط بار کاری بالا عملکرد بهینه ای داشته و امکان توسعه شبکه تا حدودی وجود داشته باشد.

به یاد داشته باشید که محل استقرار کولرها بسیار مهم است ، در نتیجه هیچ‌ گاه پنجره‌ کولرها را رو به روی هم قرا ندهید ؛ زیرا جریان باد یک سیستم بر دیگری اثر منفی گذاشته و آن را زودتر از دمای مطلوب خاموش می نماید.
 

در روش خنک سازی یا کولینگ اتاق سرور با سیستم کولرهای اسپیلیت بخاطر غیر قابل اعتماد بودن این آن ها حتما از یک سیستم هشدار دهنده دمای اتاق سرور استفاده کنید تا در شرایط بحرانی بتوان از طریق مختلف اپراتور سیستم را در جریان اتفاقات ناگوار قرار داد. در فیر این صورت امکان تحمیل خسارات میلیونی یا میلیاردی به مجموعه بسیار زیاد است.

وقوع آتش‌ سوزی در اتاق‌های سرور بدترین اتفاق ممکن است که باعث از بین رفتن تمامی تجهیزات و اطلاعات داخل اتاق شده و سرمایه مالی و اطلاعاتی بزرگی را با خود نابود می نماید. از این مشکل می توان به سادگی با نصب یک سیستم اعلام حریق اتاق سرور با هزینه ای بسیار مقرون به صرفه پیشگیری کرد.

کولینگ دیتاسنتر و اتاق سرور

سیستم InRow و بهبود سرمایش سرور

سیستم InRow یا اینرو نوعی خنک‌ کننده می باشد که در کنار رک‌ های تجهیزات قرار نصب می شوند. عملکرد این خنک کننده‌ها به گونه‌ ای است که ابتدا هوای گرم خارج شده از پشت رک‌ ها جذب شده و پس از خنک شدن به ناحیه جلو رک ها دمیده می‌ شود.
با توجه به اینکه میان سیستم‌ ها و رک‌ ها فاصله‌ ای وجود نداشته و هوای خنک دمیده شده، تمام فضای مقابل رک‌ ها را پوشش می‌ دهد، تهویه بهتری صورت می گیرد و امکان خنک‌ کردن رک با دانسیته حرارتی نسبتا بالا وجود دارد. بدین ترتیب راندمان سیستم سرمایش تا حد بسیار زیادی افزایش می یابد.

۱۲۳

خنک کننده InRow گازی

خنک کننده InRow آبی

خنک کننده InRow آبی

نقش سنسورهای دما در کولینگ اتاق سرور

تعداد و مکان سنسورهای دما در اتاق سرور بستگی به هدفی دارد که شما در پی آن هستید. از یک سو ممکن است شما نگران این باشید که ارتقاء اخیر سیستم‌های اتاق سرورتان باعث بوجود آمدن یک یا چند نقطه داغ شده باشد.
نقطه داغ (Hot spot) ، مکانی است که هوای گرم خروجی یک سرور به ورودی هوای سرور دیگر وارد شود. پیداست که هوای خروجی از یک سرور می‌ تواند دمایی بالاتر از محدوده استاندارد  توصیه شده توسط سازنده آن داشته باشد. از سوی دیگر، مانیتورینگ دما در یک محل خاص به منظور تشخیص خرابیِ سیستم تهویه اهمیت فراوانی دارد.

تشخیص خرابی سیستم تهویه یک نیاز اولیه و متداول است و بستگی به هدف شما و اهمیت آن در اتاق سرور دارد. تهیه نقشه کامل محیطی از اتاق سرور برای تشخیصِ نقاط داغ و سایر مسائل مربوط به طراحی می‌ تواند مفید باشد.

یکی از انگیزه‌های اصلی برای مانیتورینگِ دما در اتاق سرور، نظارت بر سالم بودن سیستم‌های تهویه شماست. برای عملکرد بهینه حتی در کوچکترین اتاق ها ، سلامتی سیستم‌های تهویه از اهمیت حیاتی برخوردار می‌ باشد. عواقب از کار افتادن سیستم تهویه و یا فراموشی در روشن کردن مجدد آن بعد از انجام کارهای تخصصی در شبکه، می‌ تواند بسیار جدی و پرهزینه باشد.

هر سروری که تحت چنین شرایطی کار کند عمر کوتاهی داشته و قطعات الکترونیکیِ آن زودتر از حد معمول مستهلک و خراب می شوند. در صورتیکه به موقع از خرابی‌ ها سیستم تهویه آگاه شوید، زمان کافی برای تعمیرات آن خواهید داشت ؛ زیرا میان از کار افتادن سیستم تهویه و افزایش دما در اتاق سرور تأخیر وجود دارد.

کولینگ-دیتاسنتر-و-اتاق-سرور

نظارت بر سیستم‌های تهویه اتاق سرور

اکثر سیستم‌های تهویه نصب شده در اتاق سرور دارای خروجی‌های اتصال خشک (Dry contact) هستند که نشان دهنده وضعیت کاریِ سیستم می‌باشند. یک اتصال خشک در واقع مدار ساده ای است  که جریان از آن عبور کرده و می‌ تواند دو وضعیت  وضعیت عادی و هشداردهنده را نشان دهد.

در صورتیکه شما بیش از یک سیستم سرمایش اتاق سرور دارید باید تمام آنها را نظارت نمایید. بسیاری از دیتاسنترها و اتاق‌ سرورها دارای یک سیستم اصلی تهویه، یک سیستم تهویه پشتیبان (backup) و یک سیستم تهویه سوّم می باشند. نظارت بر هر یک از آن ها  بدین معنا می باشد که شما می‌ توانید به تدریج تعداد هشدارهایتان را افزایش دهید. خرابیِ سیستم تهویه اولیه نگران کننده است اما اگر سیستم پشتیبان به خوبی کار کند مشکل خاصی رخ نخواهد داد. در صورتیکه سیستم پشتیبان نیز از کار بیافتد وضعیت بحرانی خواهد شد.

اگر نتوانیم بطور مستقیم بر سیستم تهویه و کولینگ اتاق سرور نظارت داشته باشیم چه مشکلی به وجود می آید؟ بهترین راهکار برای تشخیص خرابی سیستم تهویه، محلِ ورودی هوای سردِ سیستم به قسمت‌های خالی اتاق سرور می‌ باشد. هر اتفاقی که برای سیستم تهویه رخ دهد در اینجا بصورت آشکار قابل مشاهده خواهد بود. متعاقباً شما می‌ توانید از آستانه پایین دما برای هشداردهنده خود استفاده نمایید. علاوه بر این بخاطر داشته باشید که زمان زیادی نخواهید داشت ؛ زیرا در صورت خرابی کامل تهویه، شرایط محیطی اتاق سرور به سرعت گرم می شود اما با این کار می‌ توانید زمان باقی مانده برای تعمیر سیستم تهویه را به حداکثر برسانید.

تعداد و محل نصب سنسورها در اتاق سرور

مسئله اصلی در مانیتورینگ دما در اتاق سرور، دانستن محل دقیق نصب سنسورها می‌ باشد. حتی در یک اتاق کوچک سرور بدون رَک و راهروهای سرد و گرم نیز دما ثابت نیست. دما در محلِ ورودی تهویه می‌ تواند بسیار سردتر از هوای خروجیِ سرورها باشد. در اتاق‌ سرور های بزرگ که دارای راهروهای سرد و گرم هستند، نصب تنها یک سنسور کاملاً غیرمنطقی می‌ باشد. در نتیجه شما نیازمند نظارت دما در مکان‌ های متفاوت می‌ باشید که این مکان ها  باید تا حد امکان به سرورها نزدیک باشد.

چرا مانیتورینگ دما برای اتاق سرور حیاتی است؟

بسیاری از سرورهای مدرن این قابلیت را دارند که دمای مادربرد خود را سنجیده و هنگامی که دما به سطح هشداردهنده‌ای رسید خود را خاموش نمایند. ورود به دیتاسنتر و فهمیدن این موضوع که سرورهای شما خود به خود خاموش شده اند می‌ تواند زمان بر و سخت باشد ؛ بنابراین بهترین راه به کارگیری سیستم‌های مانیتورینگ پیشرفته و حصول اطمینان از وجود سیستم‌ های تهویه و کولینگ اتاق سرور پشتیبان می‌ باشد.

خدمات دیتاسنتر

اجرا و طراحی دیتا سنتر

خدمات شبکه

زیر ساخت شبکه

دوربین مداربسته

خدمات دوربین مداربسته