Как построить эффективный ЦОД

Как построить эффективный ЦОД

Одним прекрасным вечером мы с Евгением Юмагуловым и коллегами из компании Huawei Enterprise – Александром Колесниковым и Константином Савченко, менеджером по Поволжскому региону компании Huawei,
сидели в «ИТ кафе» (IT-Park, Казань) и обсуждали тему, которую я затем переложил в статью-диалог, предлагаемую ниже вашему вниманию.

Как построить эффективный ЦОД
Олег Сорокин, эксперт по направлению ЦОД компании «ICL Системные технологии»: Мы обычно занимаемся строительством именно корпоративных ЦОДов. Например, если взять такой не очень крупный ЦОД, то это, как правило, один машинный зал на 20-30 стоек. Парк IT-оборудования обычно смешанный: это и рэковые серверы с выделенными задачами, и блейд-корзины, и несколько небольших СХД. И до полного перехода на виртуализацию всей IT-инфраструктуры пока еще далеко.
Средняя энергетическая нагрузка на одну стойку в таком ЦОДе обычно составляет 5-6 кВт, при этом некоторые стойки нагружены на 8-10 кВт, а некоторые – сетевые и тестовая зона – не больше киловатта. Естественно, кроме питания, они нуждаются и в охлаждении. И тут есть много разных подходов.

Как построить эффективный ЦОД
Александр Колесников, менеджер по продукции Network Energy для ЦОД компания Huawei: Да, довольно широко в небольших ЦОДах используются периметральные фреоновые кондиционеры с подачей холодного воздуха к шкафам через фальшпол либо вдоль коридора шкафов без изоляции (разграничения) воздушных потоков.

Как построить эффективный ЦОД
Евгений Юмагулов, руководитель направления ЦОД компании «ICL Системные технологии»: Но это уже устаревший способ. В последних проектах мы все чаще обходимся вообще без фальшпола.

А. К.: Не совсем так. Фальшпольная схема охлаждения используется и в современных решениях. Например, у нас недавно вышло решение высокой заводской готовности, оно называется FusionCol 200-A.
Это моноблок контейнерного исполнения с холодопроизводительностью от 220/440 кВт, совмещающий в себе все актуальные способы повышения эффективности системы кондиционирования. Корпус, правда,
немаленький: ширина и длина как у обычного 20-футового контейнера, а вот высота увеличенная – 3,6 метра. Но поставляется установка разобранной на два контейнера, поэтому проблем с транспортировкой
не будет.

Моноблок размещается на улице вплотную к зданию ЦОДа. Теоретически возможна установка и на кровле здания, но его конструкция должна выдерживать такую нагрузку. Подача охлажденного воздуха в
машинный зал и забор горячего воздуха из машинного зала осуществляются по теплоизолированным воздуховодам. Внутри машинного зала используется обычная схема с изолированными коридорами. Возможны и
другие варианты распределения воздуха.

Е. Ю.: Пока не сталкивались. Как это работает?

А. К.: Это решение построено с использованием принципа непрямого охлаждения. Начнем с фрикулинга: мы не используем промежуточный теплоноситель, но и не подаем воздух с улицы в машинный зал.
В системе применен воздушный теплообменник, который позволяет использовать фрикулинг при температуре на улице ниже 16 °С. Производительность плавно регулируется вентиляторами и воздушными
заслонками.

О. С.: А при более высокой температуре?

А. К.: С ростом температуры на улице система последовательно переходит на следующие режимы. В диапазоне от 16 до 20 °С мы используем непрямое охлаждение: на теплообменник распыляется обычная
вода, которая, испаряясь в потоке воздуха, отбирает у него тепло. При увеличении температуры выше 20 °С система переходит в гибридный режим: включается фреоновый холодильный контур, который мало
чем отличается от обычного кондиционера. При этом сначала воздух, насколько это возможно, охлаждается за счет фрикулинга и только потом окончательно доводится до нужной температуры.

Это позволяет использовать фрикулинг в сочетании с распылением воды в максимально широком диапазоне температур. Только после достижения уличным воздухом температуры в 32 °С непрямое охлаждение
окончательно перестает работать и охлаждение полностью обеспечивается фреоновым холодильным контуром.

О. С.: Получается, что в средней полосе России такая система без фрикулинга будет работать всего месяц-два, а все остальное время – работа на фрикулинге?

А. К.: В конкретном месте установки будут учитываться местные климатические параметры. Например, влажность воздуха. В Петербурге и Уфе система будет работать по-разному. Но в среднем – да,
где-то полтора месяца в году будет задействован фреоновый контур, в остальное время – фрикулинг или смешанный режим.

Контроллер системы может не только отслеживать температуру воздуха, подаваемого в машинный зал, – его можно подключить к системе DCIM, тогда производительность FusionCol будет регулироваться в
соответствии с энергопотреблением IT-нагрузки. Температурная установка может быть непостоянной, например можно повышать температуру охлаждающего воздуха, когда нагрузка на серверы снижена, – это
тоже дает определенную экономию. Компрессоры и вентиляторы, конечно же, с плавной регулировкой мощности.

О. С.: Это интересно. По сравнению с традиционной схемой фригулинга при использовании чиллерной системы охлаждения, когда фрикулинг используется всего полгода, получается значительный
прирост эффективности. И это при том, что сама система проще. А каковы недостатки такой системы?

А. К.: Ничто не идеально, но в случае с FusionCol минусы являются лишь следствием выбранного конструктивного решения. Необходимо подготовить площадку достаточного размера рядом со зданием,
где находится машинный зал, и сделать воздуховоды большого сечения. Установка довольно большая, поэтому для маленьких корпоративных ЦОДов она не подходит, резервирование при мощностях до 200 кВт
тоже дается нелегко. Зато затраты времени на монтаж системы очень небольшие. Нет необходимости в прокладке коммуникаций, за исключением электричества, воздуховодов и подачи воды. Место в машинном
зале полностью отдается под IT-оборудование. Из машинного зала исчезают фреонопроводы и водопроводы, даже дренаж для конденсата не требуется. Риск повреждения IT-оборудования при любых утечках
сводится к нулю.

О. С.: Интересно, как будет выглядеть коробка 5-метровой высоты рядом с офисным зданием где-то в центре города?

А. К.: Изначально это решение было создано для работы с нашим модульным быстровозводимым ЦОДом, машинные залы которого, как и остальные помещения, собираются из стандартных контейнеров. Но
ничто не мешает использовать FusionCol в проектах, размещаемых в капитальных зданиях. Всё будет работать.

Е. Ю.: Надо просчитать эффективность применения этого решения в наших ближайших проектах. Ну и по фрикулингу тоже надо выкладки сделать.

 

О. С.: А я уже занимался этим вопросом когда мы сравнивали традиционную чиллерную систему с системой на «теплой воде». Если брать такой ЦОД, о котором мы говорили, на 200 кВт, то в реальных
условиях при неполной нагрузке чиллерная система с фрикулингом потребит за год электроэнергии примерно на полтора миллиона рублей! А это решение – по предварительной оценке, раза в два меньше. Если
же сравнивать с обычной фреоновой системой, то там электроэнергии сжигалось без малого на три миллиона.

*   *   *

Мы потом еще долго общались по различным кейсам, связанным со строительством ЦОДов и серверных помещений, – тема эта емкая и интересная. Жаль только, и кофе закончился, и свободное время подошло к
концу. Постараемся осветить другие вопросы в следующий раз.

Анатолий Кияшко,

Олег Сорокин

Источник: http://www.it-world.ru/it-news/tech/144799.html