ईबे डेटा सेंटर और एडियाबेटिक आर्द्रीकरण

"डाटा सेंटर उपकरण को तापमान सीमा में + 25 ° C तक संचालित किया जाना चाहिए, और ठंडा करना अधिमानतः चिलर या सटीक एयर कंडीशनर का उपयोग करना चाहिए।" हाल तक, ASHRAE (अमेरिकन सोसाइटी ऑफ हीटिंग, रेफ्रिजरेटिंग एंड एयर कंडीशनिंग इंजीनियर्स, रेफ्रिजरेशन और एयर कंडीशनिंग के क्षेत्र में सबसे सम्मानित संगठनों में से एक) की सिफारिशों के लिए धन्यवाद, यह एक स्वयंसिद्ध था। लेकिन डाटा सेंटर को ठंडा करने के लिए बिजली की लागत टैरिफ और उपकरणों की क्षमता के साथ-साथ बढ़ती गई, और अंत में, कूलिंग सिस्टम ने डेटा सेंटर के कामकाज के लिए आवश्यक सभी ऊर्जा का 35-40% का उपभोग करना शुरू कर दिया।

पहचान

एक प्रशीतन इकाई की ऊर्जा खपत को कम करने के लिए एक पारंपरिक दृष्टिकोण है, जिसमें अधिक कुशल रेफ्रिजरेंट की खोज और सिस्टम ऑपरेशन मापदंडों का चयन शामिल है। लेकिन यह विकासवादी विकास है, वास्तव में, ऊर्जा दक्षता में कुछ प्रतिशत की वृद्धि के लिए लड़ाई। इस संदर्भ में, संघनक इकाइयों की पूर्ण अस्वीकृति और बाहरी हवा की क्षमताओं का उपयोग करने के लिए संक्रमण को क्रांतिकारी माना जा सकता है। मरमंस्क या नोरिल्स्क में, इस तरह का दृष्टिकोण पूरी तरह से उचित होगा। लेकिन एक गर्म रेगिस्तान में फ्रीकॉलिंग के साथ एक डेटा सेंटर, एक आम आदमी की राय में, पहले से ही गैर-स्पष्ट विपणन समाधान के क्षेत्र से, "हरी खुजली" और अन्य घटनाओं के लिए आविष्कार किया गया जो अभी भी हमारे लिए अस्पष्ट हैं।



इससे भी अधिक आश्चर्य की बात यह है कि इस तरह के समाधान का विपणन के साथ काफी कम संबंध है, और इस तरह का एक अपरंपरागत दृष्टिकोण मुख्य रूप से आर्थिक और तकनीकी कारणों से है। फीनिक्स, एरिज़ोना में डेटा सेंटर "मर्करी", हम सभी के ईबे के लिए प्रसिद्ध है। यह कंपनी दुनिया भर के उपयोगकर्ताओं के लिए देरी को कम करने के लिए इस तरह से अपनी साइटों के लिए स्थान चुनती है, क्योंकि eBay पर हर सेकंड $ 2,000 के लिए सौदे किए जाते हैं, जिसका अर्थ है कि कंपनी की सेवाओं के लिए 24/7/365 उपलब्ध रहना महत्वपूर्ण है। इस प्रकार, फीनिक्स में डेटा सेंटर भौगोलिक रूप से अच्छी तरह से स्थित है। लेकिन जलवायु रूप से ... उष्णकटिबंधीय रेगिस्तानी जलवायु, +50 . के क्षेत्र में उच्च के साथ बहुत गर्म ग्रीष्मकाल। यहाँ यह सोचना सही है कि हर चिल्लर ऐसी परिस्थितियों में काम नहीं कर सकता, न कि "फ्रीकॉलिंग" का उल्लेख करना। लेकिन प्रारंभिक शर्तें - उपकरण का अधिकतम घनत्व और डेटा सेंटर द्वारा खपत ऊर्जा की प्रति वाट अधिकतम प्रसंस्करण शक्ति - कोई विकल्प नहीं छोड़ा: पारंपरिक शीतलन प्रणाली का उपयोग उच्च ऊर्जा दक्षता के सभी सपने चकनाचूर कर देगा। गहन विश्लेषण के बाद, ग्लोबल फाउंडेशन सर्विसेज के विशेषज्ञ (ईबे डिवीजन) इस नतीजे पर पहुंचे कि यह "फ्रीकॉलिंग" था जो सबसे अच्छी दक्षता प्रदान करेगा, और उन्होंने रेगिस्तान में डेटा केंद्रों को डिजाइन करने के लिए एक प्रतियोगिता की घोषणा की, लेकिन साल भर के आउटडोर कूलिंग के साथ।

संचालन का सिद्धांत

बेशक, आप पारंपरिक सर्वर रैक के साथ एक पारंपरिक डेटा सेंटर का डिज़ाइन नहीं ले सकते हैं और बाहरी हवा के लिए इसकी शीतलन प्रणाली का रीमेक कर सकते हैं। ऐसे उपकरण जिनके लिए आईटी मानक +25 .. + 27 uns hak है, वह अपरिवर्तनीय है, बस इस संक्रमण को बर्दाश्त नहीं कर सकता, क्योंकि "फ्रीकॉलिंग", विशेष रूप से एक गर्म क्षेत्र में, सिद्धांत रूप में, आवश्यक तापमान प्रदान नहीं कर सकता है। उपकरण की आवश्यकता होती है जो उच्च तापमान पर सामान्य रूप से काम कर सकते हैं। और इस तरह के उपकरण डेल लाइनअप में पाए गए: डेल पॉवरएड सर्वर और रैक घनत्व के साथ मॉड्यूलर डेटा केंद्र 30 किलोवाट तक।
लेकिन हवा का तापमान +50 डिग्री सेल्सियस तक क्या होगा? बेशक, पॉवरएडज उपकरणों की तापमान सीमा थोड़ी व्यापक है (छोटी चोटियों में 45 डिग्री तक), लेकिन समान सीमा तक नहीं! और यहां एक समाधान जो अधिकांश आईटी विशेषज्ञों के लिए बिल्कुल जंगली था, लागू किया गया था: हवा से गर्मी को हटाने के लिए एडियाबेटिक आर्द्रीकरण, या पानी के वाष्पीकरण की गर्मी का उपयोग करके ठंडा करना। सार अत्यंत सरल है: शुष्क गर्म हवा (जो फीनिक्स में हवा है) में, अशुद्धियों से शुद्ध साधारण पानी को एक नियम के रूप में, 0.06-0.08 मिमी के व्यास के साथ बूंदों के साथ छिड़का जाता है। जल वाष्पीकरण की विशिष्ट ऊष्मा 2260 KJ / kg है, वायु की विशिष्ट ऊष्मा 1.006 KJ / kg * ° C है। इस प्रकार, एक किलोग्राम पानी को वाष्पित करके, 2200 किलोग्राम हवा के तापमान को एक डिग्री तक कम किया जा सकता है। व्यवहार में, एयरफ्लो तापमान काफी कम हो जाता है (औसतन 7 डिग्री से, यह कारकों के संयोजन पर निर्भर करता है)। इस दृष्टिकोण का नकारात्मक पक्ष हवा की आर्द्रता में वृद्धि है। कई स्टीरियोटाइप्स के लिए धन्यवाद, हर कोई जानता है: उच्च आर्द्रता उपकरणों के लिए मौत है, इसका मतलब विफलताओं और समय से पहले सर्वर की विफलता है।
उद्योग के दिग्गजों द्वारा कई अध्ययनों से पता चला है कि ऐसा नहीं है। अधिकांश उपकरण तापमान में वृद्धि और हवा में नमी में वृद्धि दोनों का सामना करने में सक्षम हैं, इसके बिना किसी भी नुकसान के।



रैक और सर्वर विशेष रूप से ऐसी स्थितियों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, ज़ाहिर है, उच्च आर्द्रता के लिए भी सहनशील हैं। पारा डेटा सेंटर के परिचालन अनुभव से पता चला है कि छोटी गर्म अवधि के दौरान, पानी के वाष्पीकरण से डेटा सेंटर के लिए स्वीकार्य स्तर पर हवा का तापमान बनाए रखा जा सकता है, जबकि वर्ष में अधिकांश एडियाबेटिक कूलिंग की आवश्यकता नहीं होती है - फिर भी, फीनिक्स में बहुत ठंडे महीने होते हैं। डेटा सेंटर में कोई "पीक" और बैकअप सिस्टम नहीं हैं, इसलिए कॉम्प्लेक्स सेंटर की कमी के कारण एक सस्ती और बहुत विश्वसनीय प्रणाली का उपयोग करके डेटा सेंटर उपकरण को ठंडा किया जाता है।

बारीकियों

बेशक, इस तरह की प्रणाली का कार्यान्वयन, और यहां तक ​​कि इस तरह के एक अपरंपरागत डिजाइन में, व्यावहारिक कठिनाइयों की मेजबानी के साथ जुड़ा हुआ है। इसलिए, सही छोटी बूंद व्यास और एयरफ्लो वेग को संयोजित करना बहुत महत्वपूर्ण है: यदि यह "सुंदरता के मानकों" में फिट नहीं होता है या एयरफ्लो वेग बहुत अधिक है, तो इसे उस स्थान के बाहर ले जाया जाएगा जहां गर्मी विनिमय होता है, और तदनुसार, "फोकस विफल हो जाएगा"। सीएसीओ 3 सामग्री और कठोरता के लिए पानी को गंभीर आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए (कठोरता के 8-12 डिग्री, कठोरता की 1 डिग्री 1 mEq / अशुद्धता की मात्रा में CaCO3 से मेल खाती है), पीएच भी 7 से अधिक नहीं होना चाहिए, अन्यथा शीतलन प्रणाली के तत्वों को उजागर किया जाएगा जंग। कम स्पष्ट कठिनाइयां भी हैं: उदाहरण के लिए, पानी का क्या करना है जो वाष्पित नहीं होता है, इसे कैसे और कहां इकट्ठा करना है?

लाभ

हालांकि, इन कठिनाइयों पर काबू पाने के बाद, डेटा सेंटरों के लिए अपरंपरागत शीतलन प्रणाली के उपयोग ने पर्यावरणीय ऊर्जा दक्षता हासिल करना संभव बना दिया। PUE गुणांक (पावर उपयोग प्रभावशीलता, आईटी उपकरण क्षमता से विभाजित कुल उपकरण क्षमता के रूप में) की गणना अगस्त के दिन 1.043 तक की गई थी, अर्थात्। शीतलन प्रणाली सहित सहायक उपकरण, यहां तक ​​कि गर्मियों में भी डेटा सेंटर ऊर्जा का लगभग चार प्रतिशत खपत करता है, सर्दियों में - 1.018 के क्षेत्र में पीयूई से भी कम। चिलर्स या डीएक्स-कंडीशनर के आधार पर कंडेनसिंग सिस्टम की दक्षता काफी कम है, क्योंकि उनके लिए 1.3 के क्षेत्र में PUE एक उपलब्धि है। यहां तक ​​कि सबसे गर्म दिनों में, एक "नि: शुल्क" डेटा सेंटर शीतलन प्रणाली सर्वरों को मज़बूती से और मज़बूती से कार्य करने में सक्षम बनाती है। याद रखें, साइट ईबे के स्वामित्व में है। यदि इस तरह के निर्णय की प्रभावशीलता और स्थिरता के बारे में कम से कम कुछ संदेह थे, तो एक कंपनी जिसका जीवन उसकी साइटों की उपलब्धता पर निर्भर करता है, वह ऐसा कभी नहीं करेगा। लेकिन 12,600 वर्ग मीटर और 4 मेगावाट की क्षमता वाले डेटा सेंटर "मरकरी" एक साल से अधिक समय से काम कर रहा है।
दिलचस्प बात यह है कि इस तरह के शीतलन प्रणाली और डेटा सेंटर की छत पर डेटा प्रोसेसिंग मॉड्यूल की नियुक्ति न केवल उन्हें कुशलतापूर्वक ठंडा कर सकती है, बल्कि यदि आवश्यक हो, तो जल्दी से कंप्यूटिंग शक्ति भी बढ़ा सकती है। इसलिए, छत पर विशेष क्रेन की मदद से, डेढ़ हजार सर्वर बीस मिनट में उठाए जा सकते हैं। फिर वे जल्दी से बिजली और पानी की आपूर्ति से जुड़े होते हैं, और अब एक घंटे में वे ऑपरेशन में हैं। डेटा सेंटर में क्षमता को 6 मेगावाट तक बढ़ाने की क्षमता है, साथ ही इसे 12 मेगावाट तक बढ़ाने के लिए आवश्यक बुनियादी ढांचा भी है। आधुनिक डेटा केंद्रों के मानकों से 12,600 वर्ग मीटर काफी थोड़ा है, लेकिन ऐसी शक्ति और घनत्व पहले से ही गंभीर है।
एक "हॉट" डेटा सेंटर में एडियाबेटिक बाष्पीकरणीय शीतलन के साथ मुफ्त कूलिंग का उपयोग एक साहसिक, अपरंपरागत, गैर-स्पष्ट, लेकिन पहले से ही साबित समाधान है।



बेशक, सटीक उपकरण और चिलर कहीं भी नहीं जाएंगे, और किसी को एयर-कूल्ड डेटा केंद्रों में औसत वायु तापमान बढ़ाने में सावधानी बरतनी चाहिए। लेकिन भले ही ASHRAE अपनी 2011 की सिफारिशों में कक्षाओं A3 (40 ° C तक) और A4 (45 ° C तक) के उपकरणों के अस्तित्व को पहचानता है, और eBay पहले से ही इस तरह के उपकरणों के साथ काम कर रहा है, इसका मतलब है कि आपको सिर्फ नमी या ऊंचे तापमान से डरना नहीं चाहिए वे हैं और सर्वर के साथ उनकी खराब संगतता के बारे में एक अफवाह है। उचित रूप से चयनित उपकरण, एक प्रभावी शीतलन प्रणाली और अच्छी तरह से स्थापित निगरानी अल्ट्रा-कुशल डेटा सेंटर के सभी रहस्य हैं, जिनमें से हिस्सा हमारे देश में आने वाले वर्षों में बढ़ने की संभावना है।

देशी कलम

ऐसे निष्कर्ष कहां से आए? कारण सरल है: FZ-261 संसाधनों के सभी गंभीर उपभोक्ताओं के लिए एक काफी तंग ढांचा स्थापित करता है, साथ ही 2020 तक ऊर्जा दक्षता बढ़ाने के गंभीर संकेतक -40% है। प्राकृतिक रेफ्रिजरेंट और नए थर्मास्टाटिक वाल्व के उपयोग से संक्रमण इस तरह के संकेतक हासिल नहीं कर सकता है। इसके अलावा, यह - पर्याप्त रूप से बड़े निवेशों के साथ - हमेशा कोई ठोस बचत नहीं है। लेकिन बाहरी हवा का उपयोग करके डेटा सेंटर को ठंडा करने के लिए एक मौलिक रूप से भिन्न प्रतिमान के लिए संक्रमण लगभग समान प्रतिशत है, और, लगातार बढ़ती ऊर्जा की कीमतों को देखते हुए, डेटा सेंटर के संचालन पर महत्वपूर्ण बचत। धन, सर्वर हार्डवेयर की बढ़ती शक्ति, साथ ही नियामक दस्तावेज, जो कि FZ-261 की उपस्थिति के बाद, बारिश के बाद मशरूम की तरह स्पॉन, बहुत जल्द ही घरेलू डेटा केंद्रों को फ्रीकॉल करने के लिए नेतृत्व करेंगे।