Search
Close this search box.

النقاط الساخنة في مراكز البيانات: الأسباب والتأثيرات

تهتم EOLIOS بمركز بياناتك:

الخبرة

مواصلة التصفح :

جدول المحتويات

آخر أخبارنا :

مشاريعنا :

مجالات خبرتنا :

الملفات الفنية :

هل تحتاج إلى رأي خبير؟

مهندسونا مستعدون للاستماع ومواجهة أي تحدٍ.

ما درجة الحرارة في مركز البيانات؟

معيار الأشعري

معيار الجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء (Ashrae) لدرجة حرارة مركز البيانات هو توصية موحدة لإدارة درجة الحرارة في مراكز البيانات. يتم تحديث هذا المعيار بانتظام ليعكس التطورات التكنولوجية وأفضل الممارسات الصناعية.

Tableau Ashrae - data center - 2023
فئة AHSRAE وفقًا لدرجات الحرارة التي يتم الحفاظ عليها في مركز البيانات

يوصي معيار Ashrae بنطاق درجة حرارة لمراكز البيانات ، بدلا من درجة حرارة محددة. يتراوح النطاق النموذجي الموصى به بين 18 درجة مئوية و 27 درجة مئوية (64 درجة فهرنهايت و 81 درجة فهرنهايت). يتيح ذلك المرونة لمشغلي مراكز البيانات ، الذين يمكنهم ضبط درجة الحرارة لتناسب احتياجاتهم الخاصة.

أحد الأهداف الرئيسية لهذا المعيار هو تحسين كفاءة الطاقة في مراكز البيانات مع الحفاظ على الظروف المناسبة لتشغيل المعدات. يمكن أن تتسبب درجات الحرارة المرتفعة جدا في ارتفاع درجة حرارة المكونات وفشل الأنظمة ، في حين أن درجات الحرارة المنخفضة جدا يمكن أن تزيد من استهلاك الطاقة لنظام التبريد .

منشأ النقاط الساخنة في مركز البيانات

شرح الظواهر الديناميكية الهوائية الحرارية الرئيسية

رسم تخطيطي لاضطرابات الهواء في مركز البيانات - منشأ النقاط الساخنة

يتم تعريف النقاط الساخنة في مركز البيانات بواسطة ASHRAE TC 9.9 على أنها المناطق التي يكون فيها الهواء الداخل إلى الخوادم أو أنظمة التخزين أو أجهزة التوجيه أو المعدات الإلكترونية الأخرى أعلى من 27 درجة مئوية. لا تعتبر المنطقة الخلفية للرفوف والمناطق في الممرات الساخنة نقاطا ساخنة. يمكن أن تقلل النقاط الساخنة من الموثوقية وتتلف المعدات الإلكترونية بسبب عدم القدرة على تبديد الحرارة المتولدة.

يجوز لمصنعي الخوادم ومعدات تكنولوجيا المعلومات تبرير رفض خدمة الضمان على أساس خرق شروط عقد الخدمة بوجود مناطق ساخنة.

Play Video
محاكاة CFD لمركز بيانات مع ارتفاع درجة الحرارة المعمم (بدون تقسيم)

ما هي مداخل الهواء الطفيلية التي يمكن أن توجد في مركز البيانات؟

عادة ما تكون هذه مداخل كبلات غير محكمة الغلق أو مداخل مجاري كبلات غرفة الكمبيوتر ، أو فتحات مجاري الهواء ، أو فتحات في الجزء السفلي من الأقواس الحاملة أو ببساطة ثقوب في الجدران أو الأبواب. في حالة الأرضية المرتفعة نفسها، قد تكون هناك فتحات لدخول الكابلات، وفتحات تحت الخزانات، وألواح مثقبة زائدة قد لا تكون موجودة في الممرات الباردة، وفتحات في الأرضية حول غرفة الكمبيوتر (خلف وحدات التحكم في الهواء، وتحت وحدات توزيع الطاقة).

يمكن أن تضر سعة التبريد المفرطة في مركز البيانات بما يلي

من المثير للدهشة أن نقص سعة التبريد ليس السبب الوحيد للنقاط الساخنة. فقد تؤدي سعة التبريد المفرطة إلى حدوث بقع ساخنة. كيف يمكن أن يحدث ذلك؟

إذا كانت هناك حاجة إلى 8 وحدات تبريد لتبريد غرفة كمبيوتر مركز البيانات ، وتم تثبيت 10 أو 12 وحدة وتشغيلها ، حيث ، بالطبع ، ستعمل كل وحدة من الوحدات ال 10 أو ال 12 بطاقة أقل (مما كانت عليه عندما كانت 8 وحدات تبريد فقط ستعمل). هذا يؤدي إلى انخفاض في إمدادات الهواء والحمل ، مما يؤدي إلى ظهور مناطق ساخنة إضافية في الأماكن ذات الضغط الساكن المنخفض (المناطق الميتة).

القضاء على النقاط الساخنة في مركز البيانات

بروتوكول الحد من البقع الساخنة

هناك عدة خطوات للقضاء على النقاط الساخنة في مركز البيانات:

1. مراقبة درجة الحرارة: استخدم مستشعرات درجة الحرارة لمراقبة وتحديد النقاط الساخنة في مركز البيانات. سيسمح ذلك بالكشف المبكر عن مشاكل ارتفاع درجة الحرارة.

2. تخطيط خادم فعال: من الضروري ضمان التخطيط الأمثل للخوادم ، وزيادة المساحة بينها للسماح بتدوير الهواء بشكل أفضل. تجنب الفوضى والعوائق التي يمكن أن تمنع دوران الهواء البارد.

3. استخدام رفوف التبريد: استخدم رفوف التبريد للخوادم التي تولد حرارة زائدة. يمكن لهذه الرفوف تبديد الحرارة بشكل أكثر كفاءة وتسمح بتدوير الهواء بشكل أفضل.

4. استخدام إدارة الكابلات: رتب الكابلات بطريقة منظمة بحيث لا تمنع تدفق الهواء. يمكن للكابلات سيئة التنظيم أن تخلق نقاطا ساخنة.

5. التهوية وتحسين تدفق الهواء: ضمان التهوية المناسبة في مركز البيانات. سيساعد ضمان تدفق الهواء الجيد عبر مركز البيانات في القضاء على النقاط الساخنة.

محاكاة CFD لنقطة ساخنة في مركز البيانات

لضمان دوران الهواء المناسب في مركز التاريخ ، يجب تثبيت العدد المطلوب فقط من البلاط المثقب في الممرات الباردة لمركز البيانات. لا ينبغي وضع بلاط الأرضيات المرتفعة في الممرات الساخنة أو المساحة غير المستخدمة في غرفة الكمبيوتر. لحساب عدد البلاط المثقب اللازم في تصميم مركز البيانات ، يجب على المرء الرجوع إلى دراسات تحجيم CFD.

يجب أن يتطابق موقع شبكات الانتشار مع الحمل الحراري لكل خزانة. يتم عرض الإرشادات العامة لوضع البلاط في الجدول أدناه.

تنفيذ الممرات الساخنة والباردة

الممرات الساخنة والباردة في مركز البيانات هي مفاهيم إدارة دوران الهواء المصممة للحفاظ على درجة الحرارة المثلى داخل مركز البيانات.

الممر البارد هو المساحة التي يتم فيها إدخال الهواء النقي إلى مركز البيانات. يتم ترتيب أجهزة الكمبيوتر ، مثل الخوادم ، للتعامل مع هذا الممر البارد ، من أجل التقاط الهواء النقي والاستفادة منه لتبريد مكوناتها الداخلية.

الممر الساخن ، من ناحية أخرى ، هو المساحة التي يتم فيها استخراج الهواء الساخن من مركز البيانات. تعمل أنظمة تكييف الهواء والتبريد في مركز البيانات على إزالة الهواء الساخن من هذا الممر باستخدام معدات مثل وحدات التبريد والمراوح ومجاري حرارة العادم.

محاكاة CFD لنقطة ساخنة في مركز البيانات

الغرض من فصل الممرات الساخنة والباردة هو زيادة كفاءة التبريد إلى أقصى حد عن طريق تقليل الخلط بين نوعي الهواء. هذا يقلل من استهلاك الطاقة المطلوبة للحفاظ على درجة الحرارة المناسبة ويحسن أداء وعمر معدات تكنولوجيا المعلومات.

يعمل مفهوم فصل الهواء الساخن والبارد هذا على تحسين تكاليف الطاقة لمركز البيانات من خلال تقليل فقد الطاقة المرتبط بخلط الهواء الساخن والبارد. كما أنه يساعد في الحفاظ على درجة حرارة ثابتة في مركز البيانات ويقلل من مخاطر ارتفاع درجة حرارة المعدات.

لماذا إجراء محاكاة CFD لمركز البيانات؟

توفر محاكاة CFD معلومات عن العلاقة بين تشغيل الأنظمة الميكانيكية والتغيرات في الحمل الحراري لمعدات تكنولوجيا المعلومات. باستخدام هذه المعلومات ، يمكن لموظفي تكنولوجيا المعلومات والموقع تحسين كفاءة تدفق الهواء وزيادة سعة التبريد إلى أقصى حد.

Modélisation de l'élévation en température en entrée de serveur pour un data center
محاكاة CFD للنقاط الساخنة في مركز البيانات

من الضروري أيضا إغلاق خزانات المعدات غير المستخدمة. يتضمن ذلك تثبيت ألواح فارغة فارغة فارغة لتغطية أي مساحة مفتوحة في الحامل لا يشغلها الجهاز. قم أيضا بسد جميع الفجوات الجانبية بين قضبان التثبيت وجدران الخزانة والفتحات الموجودة أسفل وأعلى الخزانات. لا تسمح للهواء الساخن بإعادة الدوران من الجزء الخلفي من الخزانة إلى الأمام.

قم بتحرير أكبر مساحة ممكنة أسفل لوحة R المرتفعةلتحسين دوران الهواء. قم بإزالة الكابلات غير المستخدمة والحطام وما إلى ذلك.

للتحقق مما إذا كان كل شيء قد تم بشكل صحيح ، قم بقياس درجة الحرارة عند مدخل الخادم ، خاصة في الصفوف العلوية من خزانات الاتصالات. يمكن القيام بذلك باستخدام مجموعة متنوعة من موازين الحرارة : مقياس حرارة الأشعة تحت الحمراء غير الملامس. موازين الحرارة LCD الشريط أو أجهزة مراقبة درجة حرارة التردد اللاسلكي RF. إذا كان هواء السحب باردا جدا أو ساخنا جدا ، فيمكن إضافة الألواح المثقبة أو نقلها أو استبدالها. يجب أن يتم ذلك على أساس منتظم ، خاصة في الحالات التي يتم فيها تركيب معدات جديدة أو تفكيك المعدات القديمة.

محاكاة تدفق الهواء وتحليل CFD

للاستفادة من كل هذه القياسات ، من الضروري دراسة الحمل الحراري بعناية ، وقدرة معدات التبريد ، وتدفق الهواء في غرفة كمبيوتر مركز البيانات.

بالطبع، سيتم تكبد تكاليف إضافية، ولكن هذه التكاليف لها ما يبررها. ووفقًا لإحصاءات الخبراء المعنيينبتحسين نظام تكييف الهواء في مركز البيانات، فإن الحد الأدنى لتخفيض استهلاك الطاقة بفضل الإجراءات المذكورة أعلاه يتراوح بين 10% و36%.

Play Video

مراكز البيانات: حول نفس الموضوع