Wednesday, November 3, 2010

Giải pháp giải nhiệt tập trung cho trung tâm dữ liệu

Ngày nay các trung tâm xử lý dữ liệu đang hướng đến mục tiêu tăng khả năng mở rộng và nâng cấp bằng cách sử dụng các máy chủ hiệu năng cao và sắp xếp nhiều máy trong một dãy (High Density Server). Trung tâm dữ liệu bao gồm rất nhiều hệ thống như hệ thống cấp nguồn, hệ thống làm mát, hệ thống an ninh… nên việc kết hợp tất cả các hệ thống để đảm bảo sự hoạt động thông suốt và ổn định đòi hỏi rất nhiều các tiêu chuẩn kỹ thuật. Tiêu chuẩn TIER chính là chìa khóa cho việc thiết kế và nâng cấp các Trung tâm dữ liệu.


Giải nhiệt cho cả hiện tại và tương lai


Các máy chủ hiệu năng cao được sắp xếp trong một trung tâm xử lý theo từng phân khu và với mật độ rất dày. Điều này cho phép chia sẻ cơ cở hạ tầng, giảm kích thước phòng cũng như nâng cao hiệu suất, giảm chi phí đầu tư do việc loại trừ các loại máy chủ cùng xử lý một nhiệm vụ như nhau tại những khu vực khác nhau.


Công suất tiêu thụ của máy chủ phụ thuộc vào sự gia tăng khả năng tính toán của chúng. Một rack (tủ) chứa các máy chủ với bề rộng 800 mm có thể sử dụng một nguồn cung cấp lên tới 25 kW so với chỉ 5 kw trong các trung tâm dữ liệu truyền thống trước đây. Những rack này cần đến lưu lượng khí lạnh 4000 - 5000 m3/h để giải nhiệt cho máy chủ hoạt động hết công suất ở điều kiện làm việc tốt nhất và tin cậy nhất.


Lượng không khí lạnh này không những phải đủ cung cấp thường xuyên mà còn phải cung cấp đồng đều đến từng vị trí trong hệ thống, đảm bảo nhiệt độ luôn được duy trì ở mức cố định.


Dựa trên tiêu chuẩn TIER và các yêu cầu trên, Uniflair đã thiết kế và phát triển một hệ thống điều hòa hoàn toàn mở và rất linh hoạt sử dụng các máy lạnh chính xác Leonardo để đảm bảo khả năng điều khiển nhiệt độ, phân phối chính xác dòng khí, khả năng điều khiển độ ẩm, lọc khí cũng như khả năng nâng cấp về sau cho các trung tâm dữ liệu hiện đại.


Đảm bảo nhiệt độ ổn định ngay cả khi nâng cấp hệ thống


Các phòng máy chủ tập trung yêu cầu giải pháp làm lạnh phù hợp với những thiết kế chuyên biệt. Giải pháp này dựa trên công suất làm lạnh trên từng rack (kw/rack) khác với giải pháp truyền thống dựa trên công suất làm lạnh theo từng khu vực (kw/m2). Do đó khi tải nhiệt thay đổi hàng ngày do sự vận hành của máy chủ hay do nâng cấp thêm máy chủ mới, hệ thống vẫn hoạt động an toàn và ổn định, đảm bảo cung cấp đủ lượng hơi lạnh ngay cả trong trường hợp khẩn cấp.



Linh hoạt khi thay đổi hệ thống


Uniflair cung cấp các giải pháp khác nhau tùy theo đặc điểm của mỗi công trình. Dựa trên khả năng cung cấp luồng khí cần thiết cho cụm máy chủ để đạt được chính xác nhiệt độ đặt trước, đảm bảo máy chủ vận hành trong điều kiện tốt nhất. Uniflair có các loại máy lạnh thổi hơi lạnh ra từ bên trên và hút hơi nóng từ bên dưới hoặc loại thổi từ bên dưới và hút từ trên. Nhiều lựa chọn khác nhau sẽ cho phép tối ưu hóa khả năng làm mát theo từng yêu cầu thực tế.



Các loại máy lạnh này có những ưu điểm sau:

• Linh hoạt: Khu vực máy chủ có thể sắp xếp lại vị trí và tăng thêm máy chủ theo sự nâng cấp của hệ thống.

• Hiệu suất rất cao: Khí lạnh sẽ được hướng trực tiếp vào nơi cần làm mát, tránh được sự phân tán luồng khí lạnh.
• Giảm tối đa rủi ro: Không như các giải pháp khác có trên thị trường, hơi lạnh đi qua máy chủ chỉ mang nhiệt lượng, vì vậy không chứa hơi nước gây hại đến thiết bị.
• An toàn: Uniflair cho phép lựa chọn hai máy nén, một mạch lạnh hoặc bốn máy nén, hai mạch lạnh trong một máy lạnh chính xác nên khi có sự cố cho một máy nén, các máy nén còn lại sẽ giúp máy lạnh chính xác hoạt động bình thường trong lúc chờ thay thế máy hỏng.

Hướng tới môi trường hoạt động lý tưởng


Trong phương pháp giải nhiệt cho máy chủ tập trung, các rack (tủ) được bố trí sao cho phân chia khu vực nóng và khu vực lạnh.


Khu vực lạnh có đục các lỗ trên sàn để khí lạnh từ máy lạnh chính xác thổi từ dưới sàn lên. Các rack được sắp xếp đối mặt nhau, dòng khí lạnh có nhiệt độ từ 20 – 22 độ C sẽ xuyên qua rack, hút khí nóng từ phía sau ra trước và đi vào khu vực nóng, nơi có nhiệt độ có thể đạt 35 độ C tùy vào tình trạng hoạt động của máy chủ.



Dòng khí nóng sẽ di chuyển lên trên trần và từ đó nó được hút vào miệng hút của máy lạnh chính xác bằng cách sử dụng ống thông gió phía trên trần giả hoặc bằng phương pháp đối lưu tự nhiên. Điều này đảm bảo dòng khí đi vào các máy chủ hiệu năng cao luôn duy trì mức nhiệt độ ổn định.


Gia tăng lưu lượng khí lạnh bằng sàn chủ động (Active floor)


Sàn chủ động (Active floor) là một hệ thống thổi gió linh hoạt được thiết kế cho khu vực máy chủ mật độ cao. Sàn chủ động của Uniflare tương thích với các tiêu chuẩn sàn nâng theo kích thước 600 x 600 mm.



Dòng khí lạnh từ máy lạnh chính xác được thổi trực tiếp tới các vị trí tỏa nhiệt nhờ các bộ chỉnh hướng trên sàn chủ động. Sàn chủ động sẽ tạo ra vùng khí tập trung vào một nơi (khu vực lạnh), vì vậy nơi đó sẽ được duy trì ở một nhiệt độ nhất định dọc theo bề mặt của rack. Lưu lượng khí sẽ khác nhau tùy thuộc vào tải nhiệt được phát hiện bởi hai cảm biến đặt tại bề mặt thoát khí hoặc hút khí của rack.


Sàn chủ động có thể được sử dụng cả trong các hệ thống đơn hoặc trong các hệ thống có kết nối mạng cùng với máy lạnh chính xác và hệ thống điều áp sàn tự động (Automatic floor pressurisation system - AFPS) của Uniflare. Hệ thống điều áp này có thể được lắp vào trong sàn chủ động để điều khiển tối ưu điều kiện hoạt động của sàn trong các khu máy chủ tập trung. Các thử nghiệm của Uniflare cho thấy khi sử dụng sàn chủ động, công suất làm lạnh của hệ thống máy lạnh chính xác lên đến 15 kw/rack. Khi kết hợp sử dụng sàn chủ động với khoang lạnh đặc biệt (Cool Pool) và hệ thống điều áp sàn, công suất lạnh lên đến 25 kw/rack.

Gia tăng công suất làm lạnh với hệ thống Cool Pool


Sử dụng giải pháp “Cool Pool” sẽ làm tăng khả năng làm lạnh bởi có thể tập trung khí lạnh trên từng dãy máy chủ.



Về cơ bản cấu trúc này tách biệt được hai luồng khí nóng và lạnh trong một hệ thống máy chủ. Phần không khí lạnh bị vây lại bởi hệ thống các cửa ra vào và mái che trong suốt cho từng dãy máy chủ. Không khí lạnh chỉ có thể thoát ra ngoài khi xuyên qua các máy chủ đồng thời lấy đi lượng nhiệt tại máy chủ. Cấu trúc này ngăn ngừa sự gia tăng lặp vòng của luồng khí nóng mà nó là nguyên nhân gia nhiệt cho máy chủ. Cấu trúc này còn giúp tăng độ chính xác của hệ thống máy lạnh nghĩa là giúp tiết kiệm năng lượng.


Cool Pool là một giải pháp đơn giản mà hiệu quả, làm giảm thiểu diện tích chiếm chỗ, giúp dễ dàng sắp xếp các dãy rack. Hệ thống cửa ra vào cũng làm tăng tính an toàn cho hệ thống.

Cool Pool cho phép chịu tải lên tới 15 kW/rack và lên đến 25 kw/rack nếu sử dụng cùng với sàn chủ động. Giải pháp Cool Pool sản sinh ra một lượng khí lạnh đồng nhất ở một nhiệt độ không đổi suốt từ dưới lên trên của một nhánh các máy chủ.


Dòng máy lạnh chính xác Leonardo của Uniflar được tối ưu hóa với những nét đặc trưng cho giải pháp giải nhiệt tập trung như:


• Sự dụng hệ thống quạt EC (Electronic commutation) cho hiệu suất cao.



• Khả năng điều khiển chính xác áp suất để đảm bảo phân phối chính xác lượng khí lạnh bằng hệ thống tự động điều áp (AFPS).
• Khả năng điều khiển giải nhiệt.


• Khả năng làm mát lên tới 160 kW/máy.
• Được tích hợp hệ thống giám sát hoạt động tất cả các thiết bị của toàn hệ thống lạnh.


• Khả năng kết hợp các thiết bị giải nhiệt thông minh (chillers with Free Cooling).
• Khả năng tương thích cao trong việc kết nối với các hệ thống giám sát khác qua nhiều cổng giao tiếp khác nhau.

Trung Nghĩa (Nguồn Internet)

1 comment:

  1. Cảm ơn bạn đã chia sẻ thông tin !
    ......................................
    Ms. Trân
    Chuyên viên kinh doanh http://sieuthimaylanh.net/
    Click xem chi tiết: May lanh LG, May lanh Sharp, May lanh Reetech hoặc May lanh Mitsubishi

    ReplyDelete