النقاط الساخنة في مراكز البيانات: الأسباب والتأثيرات

Accueil » مركز البيانات » النقاط الساخنة في مراكز البيانات: الأسباب والتأثيرات

تهتم EOLIOS بمركز بياناتك:

مركز البيانات

مواصلة التصفح :

آخر أخبارنا :

محاكاة العقود مقابل الفروقات – مركز البيانات

تعمل EOLIOS مع أتيلييه جان نوفيل وتيريل في مشروع “شَعْران

محاكاة CFD للأواني الزجاجية

مشاريعنا :

دراسة فقدان الضغط – المولدات – مركز البيانات

مركز البيانات – PA 22 – خارجي

المباني التقنية – مركز البيانات

تحسين التبريد – مركز البيانات

مراكز البيانات – DC15.1 و DC15.2 – خارجية

مركز البيانات – باريس

مركز البيانات – D14 – خارجي

مجالات خبرتنا :

الملفات الفنية :

ما هو التوأم الرقمي لمركز البيانات؟

ما درجة الحرارة في مركز البيانات؟

معيار الأشعري

إن معيار أشراي (الجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء) الخاص بدرجة حرارة مراكز البيانات هو توصية موحدة لإدارة درجة الحرارة في مراكز البيانات.
يتم تحديث هذا المعيار بانتظام لمراعاة التطورات التكنولوجية وأفضل الممارسات في هذا المجال.

يوصي معيار Ashrae بنطاق درجة حرارة لمراكز البيانات، بدلاً من درجة حرارة محددة.
يتراوح النطاق النموذجي الموصى به بين 18 درجة مئوية و27 درجة مئوية (64 درجة فهرنهايت و81 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 لدرجات الحرارة المرتفعة للغاية أن تتسبب في ارتفاع درجة حرارة المكونات وفشل الأنظمة، في حين أن درجات الحرارة المنخفضة للغاية يمكن أن تزيد من استهلاك الطاقة لنظام التبريد.

منشأ النقاط الساخنة في مركز البيانات

شرح الظواهر الديناميكية الهوائية الحرارية الرئيسية

تُعرَّف المناطق الساخنة في مركز البيانات من قبل ASHRAE TC 9.9 بأنها المناطق التي تكون فيها درجة حرارة الهواء الداخل إلى الخوادم أو أنظمة التخزين أو أجهزة التوجيه أو غيرها من المعدات الإلكترونية أعلى من 27 درجة مئوية.
لا تعتبر المنطقة الخلفية للرفوف والمناطق الموجودة في الممرات الساخنة مناطق ساخنة.
يمكن أن تقلل البقع 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؟

عادةً ما تكون هذه عادةً مداخل كبلات غير محكمة الغلق أو مداخل أنابيب كبلات من غرفة الكمبيوتر، أو فتحات أنابيب الهواء، أو فتحات في أسفل الدعامات الحاملة أو ببساطة فتحات في الجدران أو الأبواب.
في حالة أرضية الوصول 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 تركيب وتشغيل 10 أو 12 وحدة تبريد، فبالطبع ستعمل كل وحدة من الوحدات الـ 10 أو 12 بطاقة أقل (مقارنةً بتشغيل 8 وحدات تبريد فقط).
وهذا يؤدي إلى انخفاض في إمدادات الهواء والحمل، مما يؤدي إلى مناطق ساخنة إضافية في المناطق 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. رصد درجة الحرارة: استخدم أجهزة استشعار درجة الحرارة لرصد وتحديد النقاط الساخنة في مركز البيانات.
وسيسمح ذلك بالكشف المبكر عن مشاكل ارتفاع درجة الحرارة.

2. تصميم الخوادم بكفاءة: يجب أن تكون الخوادم مرتبة على النحو الأمثل، مع توفير أقصى مساحة بينها للسماح بتدوير الهواء بشكل أفضل.
تجنب الفوضى والعوائق التي يمكن أن تمنع الهواء البارد من الدوران.

3. استخدام رفوف التبريد: استخدم رفوف التبريد للخوادم التي تولد حرارة زائدة.
يمكن لهذه الرفوف أن تبدد الحرارة بكفاءة أكبر وتسمح بتدوير الهواء بشكل أفضل.

4. استخدام إدارة الكابلات: نظم الكابلات بطريقة منظمة بحيث لا تعيق تدفق الهواء.
يمكن أن تؤدي الكابلات سيئة التنظيم إلى خلق نقاط ساخنة.

5. تحسين التهوية وتدفق الهواء: ضمان التهوية الجيدة في مركز البيانات.
إن ضمان تدفق الهواء بشكل جيد عبر مركز البيانات سيساعد في القضاء على البقع الساخنة.

لضمان دوران الهواء بشكل جيد في مركز التاريخ، يجب تركيب العدد المطلوب فقط من البلاط المثقوب في الممرات الباردة في مركز البيانات.
يجب ألا يتم وضع بلاط الأرضيات المثقوبة في الممرات الباردة أو المساحة غير المستخدمة في غرفة الكمبيوتر.
لحساب عدد البلاط المثقب المطلوب في تصميم مركز البيانات، راجع دراسات تحجيم التكييف الهوائي البارد.

يجب أن يتوافق موقع شبكات الانتشار مع الحمل الحراري لكل ضميمة.
ترد 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 وضع معدات تكنولوجيا المعلومات، مثل الخوادم، بحيث تواجه هذا الممر البارد، من أجل التقاط الهواء النقي والاستفادة منه لتبريد مكوناتها الداخلية.

الممر الساخن هو المكان الذي يتم فيه استخراج الهواء الساخن من مركز البيانات.
تقوم أنظمة تكييف الهواء والتبريد في مركز البيانات بإخلاء الهواء الساخن من هذا الممر باستخدام معدات مثل وحدات التبريد والمراوح وقنوات عادم الحرارة.

الهدف من الفصل بين الممرات الساخنة والباردة هو زيادة كفاءة التبريد إلى أقصى حد من خلال تقليل الاختلاط بين نوعي الهواء.
وهذا يقلل من استهلاك الطاقة اللازمة للحفاظ على درجة حرارة مناسبة ويحسن أداء معدات تكنولوجيا المعلومات وعمرها الافتراضي.

يعمل هذا المفهوم لفصل الهواء الساخن والبارد على تحسين تكاليف الطاقة في مركز البيانات من خلال تقليل خسائر الطاقة المرتبطة بخلط الهواء الساخن والبارد.
كما أنه يساعد على الحفاظ على درجة حرارة متساوية في مركز البيانات وتقليل خطر ارتفاع درجة حرارة المعدات.

لماذا إجراء محاكاة CFD لمركز البيانات؟

توفر محاكاة CFD معلومات عن العلاقة بين تشغيل الأنظمة الميكانيكية والتغيرات في الحمل الحراري على معدات تكنولوجيا المعلومات.
وبفضل هذه المعلومات، يمكن لموظفي تكنولوجيا المعلومات وموظفي الموقع تحسين كفاءة تدفق الهواء وزيادة سعة التبريد إلى أقصى حد.

من الضروري أيضًا إغلاق خزانات المعدات غير المستخدمة.
ويتضمن ذلك تركيب ألواح طمس لتغطية أي مساحة مفتوحة في الحامل لا تشغلها المعدات.
قم أيضًا بإغلاق جميع الفجوات الجانبية بين قضبان التثبيت وجدران الخزانة، وأي فتحات في أسفل وأعلى الخزانات.
لا تسمح بإعادة تدوير الهواء الساخن من خلف الخزانة إلى الأمام.

أفرغ أكبر مساحة ممكنة تحت الأرضيةالمرتفعة لتحسين دوران الهواء.
قم بإزالة الكابلات غير المستخدمة والحطام وما إلى ذلك.

للتحقق من أن كل شيء قد تم بشكل صحيح، قم بقياس درجة الحرارة عند مدخل الخادم، خاصةً في الصفوف العلوية من خزانات الاتصالات السلكية واللاسلكية.
يمكن القيام بذلك باستخدام مجموعة متنوعة من مقاييس الحرارة: مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء غير الملامسة؛ أو مقاييس الحرارة الشريطية LCD أو أجهزة مراقبة درجة الحرارة اللاسلكية بالترددات اللاسلكية.
إذا كان هواء الإمداد باردًا جدًا أو ساخنًا جدًا، يمكن إضافة ألواح مثقبة أو نقلها أو استبدالها. يجب إجراء هذا الفحص بانتظام، خاصةً عند تركيب معدات جديدة أو تفكيك المعدات القديمة.

محاكاة تدفق الهواء وتحليل CFD

للاستفادة من كل هذه التدابير، من الضروريدراسة الحمل الحراري وقدرة معدات التبريد وتدفق الهواء في غرفة الكمبيوتر في مركز البياناتبعناية.

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%.