Det er en velkendt scene for it-administratorer: et 42U-rack nær hjørnet af et serverrum kører fint det meste af året, og begynder derefter at sende temperaturadvarsler om sommeren. Rumtermostaten siger 22°C, men luften, der kommer ind i kontakterne, er over 30°C. Problemet er ikke rummets kølekapacitet - det er klimaanlæg på stativniveau eller manglen på det.
Klimaanlæg til serverrack betyder at styre varmen på kabinetniveau: at levere nok kølig luft til fronten af racket, fjerne varm udstødning fra bagsiden og vælge hardware, der understøtter denne luftstrøm. Denne vejledning dækker de varmebelastninger, du kan forvente, hvordan man beregner køle- og luftstrømskrav, og hvilke rackkomponenter, der rent faktisk forbedrer den termiske ydeevne.
Rackets indløbstemperatur er ikke det samme som stuetemperatur. ASHRAE Technical Committee 9.9 anbefaler, at IT-udstyrs indsugningsluft holdes mellem 18°C og 27°C (64,4-80,6°F). Når stativer mangler luftstrømsstyring, kan varm udstødning recirkulere over toppen og rundt om siderne af skabene, hvilket skubber indsugningstemperaturerne et godt stykke over rumgennemsnittet.
To fakta forklarer, hvorfor køling på kabinetniveau betyder noget:
Så et stativ kan se fint ud på rumtermostaten, mens det allerede udvikler hotspots nær toppen af skabet. Planlagt køling på stativniveau er det, der forhindrer disse hotspots i at blive fejl.
Udgangspunktet er varmebelastning. Næsten al den elektriske strøm, som en server eller switch trækker, konverteres til varme, så du kan estimere rackvarmeydelsen ved at summere strømforbruget for hver installeret enhed.
Typisk varmeydelse efter enhedstype; repræsentative fuldlastværdier for almindeligt reoludstyr.
Når du har det samlede kilowatt-tal, er to konverteringer nyttige:
| Rack belastning | Varmeydelse (BTU/time) | Ca. nødvendig luftstrøm (CFM) |
|---|---|---|
| 2 kW | 6.826 | 320 |
| 4 kW | 13.652 | 640 |
| 6 kW | 20.478 | 960 |
| 8 kW | 27.304 | 1.280 |
| 10 kW | 34.130 | 1.600 |
Eksempel: et rack med otte 500 W servere trækker 4 kW. Det er cirka 13.650 BTU/time varme. Ved standard 11°C delta behøver stativet omkring 640 CFM luftstrøm. Hvis rumforsyningen kun giver det halve, vil indgangstemperaturen stige støt.
Navnepladeklassificeringer er værst tænkelige værdier, og målte belastninger er ofte 10-30 % lavere. Alligevel størrelse luftstrøm for den realistiske spidsbelastning, fordi køleproblemer altid opstår, når belastningen er højest.
Før du tilføjer blæsere eller specielle køleenheder, skal du rette det grundlæggende. Næsten alt rack-monteret udstyr er designet til front-to-back luftstrøm: kølig luft kommer ind fra fronten og varm luft kommer ud bagfra. Alt, hvad der bryder den vej - en glasdør, der blokerer indtaget, et bagpanel mod væggen eller åbne U-rum, der lader varm luft recirkulere - reducerer køleeffektiviteten.
Front-to-back luftstrøm: kølig forsyning kommer ind i den perforerede dør; udstyrsudstødningsudgange bagud.
Praktiske trin, der forbedrer luftstrømmen på stativniveau:
Recirkulation er hovedårsagen til, at stativindtagstemperaturer overstiger stuetemperatur. I et rum, der aflæser 22°C på termostaten, kan et ustyret stativ trække luft ved 28-30°C ind i dets øverste båse. Dårlig luftstrømsblanding kan spilde 20-30 % af den tilgængelige kølekapacitet, et tal, der ofte nævnes i datacentereffektivitetsvurderinger. For et dybere kig på, hvordan luftstrøm og kabinetdesign interagerer, se hvordan luftstrømsstyring i netværksskabe forhindrer overophedning af IT-udstyr .
Skabslåger spiller også en direkte rolle i køling. En solid hoveddør med en stor glasrude efterlader næsten intet åbent område for luft at komme ind, så skabet bliver en død zone. Perforerede døre, eller døre designet specielt til ventilation, er det bedre valg til stativer, der bærer aktive kontakter og servere. Højventilationsdøre opretholder sikkerheden og lader kold luft faktisk nå udstyret:
Udluftet hoveddør til kraftigt lydisoleret serverskab Denne ventilerede dør sørger for luftstrøm, samtidig med at den opretholder sikkerheden og imødekommer kølebehovene for aktive switches og servere. Den bærer omkring 1000 kg, tilbyder valgfri buede rammer og passer til standard 19-tommer stativer. Se produkt → Til skabe, der sidder på varme steder eller holder tæt udstyr, er en rack-ventilatorenhed en billig, effektiv tilføjelse. Et 1U eller 2U ventilatorpanel monteres direkte i stativet og trækker enten varm luft ud af bagsiden eller skubber kølig luft ind foran. De mest nyttige versioner inkluderer en termostatkontakt, så ventilatorerne kun kører, når den interne temperatur krydser et sætpunkt. Det sparer energi og holder støjen nede sammenlignet med kontinuerlig ventilatordrift.
Termostatstyret rackventilatorenhed til serverskabe Dette ventilatorpanel er et billigt køletilbehør til varme stativer, og det monteres i et 1U eller 2U rum og kører kun, når den indre temperatur overstiger et sætpunkt, hvilket sparer energi og reducerer støj. Se produkt → Lukkede skabe og vægmonterede skabe kan have brug for endnu enklere cirkulationshjælpemidler. En skabskøleventilator kan monteres i side- eller toppanelerne for at forbedre den indre luftbevægelse i rum, hvor den naturlige konvektion er svag. Det er en praktisk mulighed for væghængte skabe i korridorer, butikker og små kontorer, hvor et fuldstændigt præcisionskølesystem ikke er berettiget.
Kompakt intelligent køleventilator til netværksskabe Denne ventilator monteres i side- eller toppaneler for at forbedre luftcirkulationen, hvor den naturlige konvektion er svag. Den justerer hastigheden baseret på enhedens temperatur, fungerer støjsvagt og passer til vægmonterede skabe. Se produkt → I mere krævende tilfælde er rækkekølere, varmevekslere til bagdøre og selvstændige stativer med aircondition tilgængelige. Disse bliver nødvendige, når et enkelt stativ når ca. 10 kW eller mere, og rummet ikke kan levere tilstrækkeligt konditioneret luft. For de fleste serverrum og netværksskabe leverer kombinationen af rene luftstrømsmønstre, ventilerede døre og termostatstyrede ventilatorer imidlertid pålidelig rackkøling til en brøkdel af prisen. Husk, at yderligere køleudstyr kun er effektivt, hvis rummet selv kan afvise den samlede varmebelastning: stativet afhænger af rummet, og rummet afhænger af klimaanlægget.
Den mest meningsfulde aflæsning for et serverrack er udstyrets indløbstemperatur, ikke rumgennemsnittet. Placer en temperatursensor foran på stativet, omkring midt i højden, og log den i et par uger. Du vil se, hvordan temperaturen ændrer sig med arbejdsbelastning og rumafkølingscyklusser, og du kan bruge disse data til at indstille ventilatortærskler.
Den relative fejlrate stiger, når rack-indløbstemperaturen stiger over det anbefalede område.
Selv en lille stigning i indløbstemperaturen tilføjer stress til komponenterne, hvorfor det er en praktisk pålidelighedsplan at holde stativer inde i det anbefalede ASHRAE-bånd. Almindelige fejl at undgå:
Der er også et energiargument for at køre stativer nær den øvre ende af det anbefalede område. Hver grad af overkøling øger typisk køleenergiforbruget med omkring 2-4 %, fordi klimaanlægget arbejder hårdere for at holde rummet koldere end nødvendigt. Korrekt ventilation og varmeafledningspraksis supplerer de ovenfor beskrevne foranstaltninger på stativniveau.
ASHRAE anbefaler at holde stativets indløbsluft mellem 18°C og 27°C. Det meste it-udstyr kører pålideligt i dette område; 22-25°C er et praktisk mål for balancering af sikkerhed og energiomkostninger.
Som en tommelfingerregel, omkring 160 CFM pr. kilowatt varmebelastning med en temperaturforskel på 11°C. Et 4 kW stativ har derfor brug for omkring 640 CFM på tværs af frontindtaget.
Det er et rackmonteret ventilatorpanel, der flytter varm luft ud af skabet eller kølig luft ind i det. Termostatstyring aktiverer kun ventilatorerne, når et temperaturindstillingspunkt overskrides, hvilket sparer energi og reducerer konstant ventilatorstøj.
Det er ikke obligatorisk for et enkelt stativ, men justering af stativer for-mod-front og bag-mod-bag forhindrer varm udstødning i at recirkulere ind i indtag. Fuld indeslutning reducerer mærkbart køleenergi i større rum.
Små skabe kan slippe af sted med en mini-split eller bærbar enhed, men vinduesklimaanlæg mangler præcis fugt- og temperaturkontrol og kan normalt ikke fordele luften jævnt over rackfronterne. Dedikeret køling anbefales til kontinuerlige IT-belastninger.
Blanke paneler blokerer for recirkulation af luftstrømmen gennem tomme U-rum. Uden dem omgår kold luft udstyrsindtag og varmluft går tilbage i stativet, så temperaturen stiger, selv når rummet er køligt.