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Les équipements réseau, en particulier les serveurs, produisent une chaleur importante dans des espaces confinés. Avec les avancées technologiques, les serveurs modernes sont désormais plus compacts et dotés de processeurs plus rapides, ce qui entraîne une plus grande production de chaleur. Cette chaleur, si elle n'est pas gérée correctement, peut solliciter les systèmes de contrôle climatique des centres de données. En fait, la chaleur générée par les composants d'un centre de données de taille moyenne peut rivaliser avec la chaleur nécessaire pour chauffer une maison en hiver.
Si les serveurs et autres équipements réseau surchauffent, ils peuvent tomber en panne ou avoir une durée de vie réduite. Les dommages causés par la chaleur peuvent ne pas être immédiatement visibles ; ils peuvent provoquer des problèmes tels que des crashs de nœuds réseau et des défaillances matérielles, entraînant des temps d'arrêt prolongés. Les salles de serveurs sont généralement équipées de systèmes de refroidissement spécialisés tels que des climatiseurs puissants et des systèmes de refroidissement par plancher surélevé pour répondre à des demandes de refroidissement élevées. Cependant, il est également essentiel de garantir que chaque armoire abritant des équipements réseau dispose d'une ventilation adéquate. Même avec des températures plus basses dans le centre de données, les armoires peuvent encore surchauffer si la distribution de l'air est sous-optimale.
La meilleure façon de refroidir les armoires de serveurs
Plusieurs variables, telles que les perforations des portes, la taille de l'armoire et les types de composants, influencent la température à l'intérieur d'une armoire. Assurer une circulation d'air adéquate est la méthode la plus simple pour refroidir les équipements réseau. L'objectif est de garantir que chaque serveur, routeur et commutateur reçoive un air de refroidissement adéquat, quelle que soit sa position dans l'armoire. Bien que les fabricants d'équipements fournissent des conseils minimaux dans ce domaine, certaines méthodes de base peuvent aider à optimiser la ventilation des armoires.
1. Améliorer la circulation de l'air à travers la porte de l'armoire
Pour garantir une bonne circulation de l'air, la plupart des fabricants de serveurs suggèrent que l'avant et l'arrière des portes d'armoire aient au moins 63 % de surface ouverte. Cela peut être réalisé soit en retirant complètement les portes de l'armoire, soit en utilisant des armoires avec des portes perforées. Étant donné que la plupart des serveurs et équipements réseau ont des ventilateurs internes, des portes ouvertes ou perforées fournissent souvent une ventilation suffisante, à condition que le centre de données dispose d'une climatisation adéquate pour gérer la charge thermique. De plus, l'utilisation d'armoires avec des parois latérales peut empêcher l'air d'une armoire de se mélanger avec l'air chaud des armoires voisines.
2. Déterminer le type de refroidissement par convection nécessaire
2.1 Refroidissement par convection naturelle :
Lorsque la température ambiante autour de l'armoire est inférieure à sa température interne, la chaleur se transfère naturellement de l'environnement plus chaud vers le plus froid. Cette méthode simple repose sur la libération naturelle de la chaleur à travers les parois de l'armoire. Cependant, elle est souvent moins efficace, surtout lorsque la différence de température n'est pas suffisante pour refroidir adéquatement les composants.
2.2 Refroidissement par convection forcée :
Des ventilateurs ou des souffleurs peuvent améliorer le transfert de chaleur des zones plus chaudes vers les zones plus froides en réduisant la résistance à la frontière entre ces zones. Les ventilateurs offrent une solution abordable pour le refroidissement par convection forcée, aidant à réduire les températures internes. Cependant, si l'air extérieur contient des contaminants comme la poussière ou l'huile, ceux-ci peuvent se déposer sur les composants électriques. Dans de tels cas, l'utilisation d'un échangeur de chaleur air-air en boucle fermée est recommandée, bien qu'il dépende toujours de la température de l'air ambiant pour le refroidissement.
2.3 Refroidissement par convection active :
Lorsque la convection naturelle ou forcée ne peut pas refroidir suffisamment les composants, la climatisation peut être nécessaire. La climatisation fonctionne sur un système de contrôle en boucle fermée, ce qui est essentiel lorsque les composants doivent être protégés des facteurs environnementaux comme la saleté ou les liquides. Les enceintes comme la LP4000N-1 de Leipole peuvent économiser de l'énergie en refroidissant uniquement l'enceinte, et non toute la pièce ou le centre de données. Le calcul de la capacité de refroidissement est une étape cruciale pour choisir la bonne taille de climatiseur. La capacité de refroidissement des climatiseurs d'armoire varie de 300 à 6 000 watts (1 000 BTU/heure à 20 000 BTU/heure). Des calculs précis sont nécessaires pour sélectionner le système approprié à vos besoins.
3. Placement optimal des équipements et ventilateurs de serveur
Évitez de surcharger l'armoire ; la remplir à environ 75 % à 80 % de sa capacité est généralement suffisant. Maintenez au moins 1U d'espace entre les rangées de serveurs pour assurer une ventilation adéquate de l'avant vers l'arrière. Laissez au moins 4 cm entre l'équipement et l'avant et l'arrière de l'armoire. Utilisez des panneaux obturateurs pour fermer les espaces inutilisés dans l'armoire afin d'empêcher le mélange de l'air chaud et froid. Améliorez la ventilation en installant des ventilateurs pour faire circuler activement l'air à travers l'armoire. Le type de ventilateur d'armoire le plus courant est un panneau de ventilateurs monté sur le dessus de l'armoire, qui aspire l'air par le bas ou le souffle à travers une porte. Pour un refroidissement ciblé de zones spécifiques, utilisez des ventilateurs ou des panneaux de ventilateurs montés à l'intérieur de l'armoire.
4. Surveillance de la température
Pour garantir que vos composants fonctionnent dans des plages de température sûres, surveillez les conditions à l'intérieur de l'armoire. Voici quelques méthodes :
Thermomètre simple :Placez un thermomètre dans l'armoire et prenez des relevés de température réguliers. Cette méthode est peu coûteuse mais nécessite un contrôle manuel si les températures deviennent trop élevées.
Thermostats :Les thermostats peuvent activer automatiquement un ventilateur lorsque la température de l'armoire dépasse une limite prédéfinie, maintenant les températures dans des limites sûres sans intervention manuelle.
Capteurs SNMP et capteurs accessibles par IP :De nombreux équipements réseau ont des capteurs SNMP ou accessibles par IP intégrés qui indiquent les températures internes. Cette méthode est préférée car ces capteurs sont situés là où la température est la plus importante, et ils permettentStratégies avancées de refroidissement et perspectives technologiquesAu-delà des techniques de refroidissement de base et intermédiaires, des stratégies et technologies avancées peuvent optimiser davantage le contrôle climatique des armoires de serveurs. Voici quelques méthodes et innovations supplémentaires à considérer :
5. Solutions de refroidissement liquide
Refroidissement liquide direct sur puce :
Le refroidissement liquide direct sur puce consiste à faire circuler un liquide de refroidissement directement vers les composants les plus chauds d'un serveur, tels que les CPU et les GPU. Cette méthode est très efficace car elle élimine directement la chaleur à la source, permettant des performances et une fiabilité supérieures.
Refroidissement par immersion :
L'immersion cooling consiste à immerger les serveurs dans un liquide thermoconducteur mais électriquement isolant. Cette méthode offre une excellente efficacité de refroidissement et peut considérablement réduire le besoin de climatisation. L'immersion cooling est particulièrement efficace pour les centres de données à haute densité où les méthodes de refroidissement par air traditionnelles peuvent s'avérer insuffisantes.
6. Confinement des allées chaudes/froides
Confinement de l'allée chaude :
Dans un système de confinement d'allée chaude, l'air chaud évacué des armoires de serveurs est confiné et dirigé loin des entrées de refroidissement des autres serveurs. Cette approche empêche le mélange de l'air chaud et froid, améliorant ainsi l'efficacité du système de climatisation.
Confinement de l'allée froide :
Le confinement de l'allée froide consiste à confiner l'air froid dans une allée spécifique et à le diriger vers les entrées des serveurs. Cela garantit que seul l'air froid atteint les serveurs, maximisant l'efficacité du refroidissement et réduisant la charge de travail du système de climatisation.
7. Refroidissement gratuit
Économiseurs côté air :
Les économiseurs côté air amènent de l'air extérieur frais pour réduire le besoin de refroidissement mécanique. Lorsque la température extérieure est inférieure à celle du centre de données, ces systèmes peuvent réduire considérablement les coûts énergétiques en exploitant le refroidissement naturel.
Économiseurs côté eau :
Les économiseurs côté eau utilisent des sources d'eau externes fraîches, comme les rivières ou les lacs, pour réduire la température de l'eau utilisée dans le système de refroidissement. Cette méthode peut être particulièrement efficace dans les régions au climat plus frais.
8. Systèmes avancés de surveillance et de gestion
Outils DCIM (gestion de l'infrastructure du centre de données) :
Les outils DCIM fournissent une surveillance et une gestion complètes de l'infrastructure du centre de données, y compris l'alimentation, le refroidissement et les conditions environnementales. Ces outils aident à optimiser les performances et l'efficacité des systèmes de refroidissement grâce à des données et analyses en temps réel.
IA et apprentissage automatique :
L'intelligence artificielle et l'apprentissage automatique peuvent être utilisés pour prédire les besoins de refroidissement et optimiser les systèmes de contrôle climatique. En analysant les données historiques et les conditions actuelles, les algorithmes d'IA peuvent effectuer des ajustements en temps réel pour améliorer l'efficacité du refroidissement et réduire la consommation d'énergie.
Mise en œuvre de pratiques économes en énergie
Pour améliorer encore l'efficacité de vos systèmes de contrôle climatique et de climatisation, envisagez de mettre en œuvre les pratiques économes en énergie suivantes :
Maintenance régulière :
Un entretien régulier de vos unités de climatisation et systèmes de refroidissement est crucial pour garantir leur fonctionnement à efficacité maximale. Cela comprend le nettoyage des filtres, la vérification des fuites et la garantie que tous les composants fonctionnent correctement.
Équipement économe en énergie :
Investissez dans des climatiseurs et équipements de refroidissement économes en énergie. Recherchez des unités avec des indices SEER (ratio d'efficacité énergétique saisonnier) élevés et d'autres caractéristiques d'économie d'énergie.
Gestion optimisée du flux d'air :
Assurez-vous qu'il n'y a pas d'obstructions au flux d'air dans vos armoires de serveurs et votre centre de données. Utilisez des panneaux obturateurs pour remplir les espaces de rack vides et empêcher le mélange de l'air chaud et froid.
Points de consigne de température :
Évitez de régler la température de votre centre de données plus bas que nécessaire. L'ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers) fournit des directives sur les plages de température optimales pour les centres de données qui équilibrent l'efficacité du refroidissement et la sécurité des équipements.
Explication de Leipole
*Armoires de serveurs climatisées :
Lorsque vous devez héberger des serveurs ou des équipements informatiques en dehors de votre centre de données, en particulier dans des environnements difficiles sans infrastructure de refroidissement, les armoires Leipole IP54 / 4000N-1 sont la solution adaptée. L'unité de climatisation à commande CNC (tailles allant de 1 705 à 13 650 BTU ou 500 à 4 000 watts) garantit que l'équipement reste frais, même à des températures allant jusqu'à 55 °C. L'unité est conçue pour être utilisée dans une large gamme d'environnements. Elle élimine également l'accumulation de chaleur grâce à un circuit de refroidissement fermé. Les entrées de câbles scellées empêchent l'échange d'air avec l'air ambiant chaud. Installez simplement votre équipement, connectez l'unité de climatisation et vous disposez d'un micro-centre de données complet, autonome et indépendant. Aucun travail d'installation n'est requis car l'évaporateur interne élimine la condensation.