انتخاب سردبیر مقاله‌ها

اجرای منطقهٔ رک‌های پرظرفیت در مرکزدادهٔ کم‌ظرفیت

مقالهٔ اجرای منطقهٔ رک‌های پرظرفیت در مرکزدادهٔ کم‌ظرفیت
آئین‌نامهٔ مهندسی مرکزداده:
ترجمهٔ فارسی مقالات نیل راسموسن
در APC White Papers
مقاله ۱۳۴: اجرای منطقهٔ رک‌های پرظرفیت در مرکزدادهٔ کم‌ظرفیت

اجرای منطقهٔ [1] رک‌های پرظرفیت در مرکزدادهٔ کم‌ظرفیت [2]

مقدمه

قابلیت رایانش در وات (Computing per Watt) در تجهیزات پرظرفیت همچون سرورهای خشابی، سرورهای 1U، همچنین سرورهای چند هسته‌ایِ گران‌قیمت و پیچیده، بیشتر از نسل قبلی سرورها است. هنگامی که این تجهیزات در تاسیسات در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند، منابع برق و سرمایش آن‌ها باید متمرکز باشد. بهره‌برداران مرکزداده و مدیران اجرایی فاوا، اغلب نمی‌توانند تصمیم بگیرند که آیا برای افزودن رک‌های پرظرفیت، در مرکزدادهٔ خود ظرفیت کافی دارند یا باید مرکزدادهٔ دیگری بسازند. راهکار ساده‌ای وجود دارد که به‌سرعت اجرای رک‌های پرظرفیت را در مرکزدادهٔ سنتیِ کم‌ظرفیت ممکن می‌سازد. چنان‌که در شکل ۱ می‌بینید، اجرای منطقهٔ پرظرفیت به مدیران مرکزداده امکان می‌دهد با صرف تنها بخشی از هزینهٔ ساخت مرکزدادهٔ جدید، تاسیساتی با ظرفیت ترکیبی در اختیار داشته باشند.

نمایش مفهوم اصلی منطقهٔ (PoD) پرظرفیت در مرکز داده
شکل ۱ – مقاله ۱۳۴

شکل ۱: نمایش مفهوم اصلی منطقهٔ پرظرفیت

«منطقهٔ پرظرفیت» یا «PoD پرظرفیت» در این مقاله عبارت است از یک یا چند ردیف از رک‌های دارای تجهیزات پرظرفیت که همگی با معماری سرمایش ردیفی ترکیب شده‌اند و به‌شکل واحد عمل می‌کنند. منطقهٔ پرظرفیت در داخل مرکزدادهٔ کم‌ظرفیت قرار می‌گیرد. توجه داشته باشید که «منطقهٔ پرظرفیت» با «مرکزدادهٔ پرظرفیت» فرق دارد؛ زیرا مرکزدادهٔ پرظرفیت فقط به پشتیبانی از رک‌های پرظرفیت می‌پردازد. در این مقاله ما به مدیریت گسترش و عملیات در مرکزدادهٔ پرظرفیت نمی‌پردازیم.

ظرفیت بیشتر، بهره‌وری بیشتر می‌آورد

در مراکزدادهٔ قدیمی که با سرمایش و برق سالنی کار می‌کنند، مدیریت نامناسب رک‌های پرظرفیت باعث بی‌ثباتی‌هایی همچون کاستی در بهره‌وری [مطالعهٔ بیشتر] و ازدست‌دادن افزونگی در بخش سرمایش، پدیدآمدن نقاط داغ، ازکارافتادن دستگاه‌ها بر اثر حرارت بیش از حد، همچنین اضافه‌بار در مدار می‌شود.

هرچند با فناوری‌های تامین برق و سرمایش امروزی، اگر رک‌های پرظرفیت به‌روشی اثربخش و با پشتیبانی برق و سرمایش ردیفی هوشمند اجرا بشوند، امکان افزایش چشمگیر بهره‌وری و پیش‌بینی‌پذیری به‌خوبی مهیا خواهد بود.

منطقهٔ پرظرفیت چنان‌که در این مقاله تعریف کردیم، در عین حال که راهی برای اجرای رک پرظرفیت فراهم می‌آورد با آوردن برق و سرمایش توسعه‌پذیر و هدفمندِ متمرکز به مرکزداده، بهره‌وری کلی را نیز بهبود می‌بخشد.

مقایسهٔ منطقهٔ پرظرفیت با راهبرد گستردن مصارف

تجهیزات امروزی فاوا با توان مصرفی زیاد عمل می‌کنند؛ یعنی مصرف برق خود سرورها به‌مقدار زیادی افزایش یافته است. اما این موضوع بدین معنی نیست که این دستگاه‌ها باید همواره در حالت پرظرفیت و در کنار یکدیگر درون یک رک به کار روند. در واقع رایج است که دستگاه‌های کمتری در رک‌ها نصب کنند تا سرورهای پرظرفیت در گسترهٔ سالن پخش بشوند [مطالعهٔ بیشتر]. اجرای این روش به‌احتمال زیاد باعث خواهد شد ظرفیت متوسطِ توان مرکزداده در همان محدوده‌ای که در زمان طراحی پیش‌بینی شده باقی بماند. انجام این کار از رخ‌دادن بسیاری از مشکلات فنی جلوگیری می‌کند.

با این‌همه پخش‌کردن مصارف ممکن است به‌دلایل زیر عملی نباشد:

  • فضای بیشتری از کف طبقه اشغال می‌کند، که ممکن است اجرای آن را دشوار یا حتی غیرممکن کند.
  • مدیران اجرایی باید درک کنند که به‌کار گرفتن رک‌های نیمه‌پر، هدر دادن امکانات است.
  • به‌دلیل فاصله‌های طولانی‌تر، هزینهٔ کابل‌کشی افزایش می‌یابد.
  • هزینه افزایش می‌یابد و فرایند تعمیر و نگهداری دشوار می‌شود. کابل‌کشی و انجام کارهای نصب و اجرا ممکن است به‌شکل غیر استاندارد با بقیهٔ تجهیزات تداخل پیدا کند و در سرتاسر سالن پراکنده شود.
  • مسیر جریان هوا در سیستم سرمایش، طولانی‌تر و غیر هدفمند است. این مسئله از بهره‌وری مصرف برق می‌کاهد. هرچه مسیر جریان هوای سیستم نامنظم و طولانی‌تر باشد، احتمال درآمیختن هوای سرد و گرم نیز بیشتر می‌شود. نتیجهٔ این وضعیت، کاهش دمای هوای برگشتی به دستگاه تهویهٔ مطبوع است که باعث کاهش بهینگی دفع گرمای سیستم سرمایش می‌شود. برای آگاهی بیشتر دربارهٔ هدایت و مهار جریان هوای به مقالهٔ «مقایسهٔ دالان گرم بسته با دالان سرد بسته در مرکزداده» [3] مراجعه کنید.

اپراتورهای مرکزداده به همین دلایل می‌باید به‌جای اینکه با نظر به توان کل سالن به گستردن تجهیزات پرظرفیت بپردازند، از PoD استفاده کنند تا امکان بهره‌گیری از ظرفیت کامل تجهیزات فاوا را داشته باشند. با استفاده از فناوری‌های جدید در بخش برق و سرمایش می‌توان تجهیزات پرظرفیت را در یک جا متمرکز ساخت و بهره‌وری چشمگیری به دست آورد.

در این مقاله فرض شده که رک‌های فاوای پرظرفیت در مرکزدادهٔ کم‌ظرفیت نصب شده‌اند. سرمایش ردیفی در اجرای مراکزدادهٔ موجود و جدید، به‌عنوان راهکاری ساده برای حل مشکلات ناشی از توان و سرمایش پرظرفیت پیشنهاد می‌شود. برای آگاهی از گزینه‌های اجرای تجهیزات پرظرفیت از جمله شیوهٔ گستردن تجهیزات پرظرفیت فاوا می‌توانید به مقالهٔ «راهبردهای سرمایشی برای رک‌های با ظرفیت بسیار زیاد و انبوه سرورهای ‌خشابی» [4] مراجعه کنید.

مشکل: مدیریت‌نشدنِ ظرفیت زیاد

در سرمایش مرکزدادهٔ سنتی، برای هوارسانی به تجهیزات کم‌ظرفیت فاوا، از کف کاذب استفاده می‌شود. جریان هوا در این شیوه، آزاد و هدایت‌نشده است (شکل ۲، راست). هنگامی که تجهیزات پرظرفیت در سراسر مرکزدادهٔ کم‌ظرفیت، بدون برنامهٔ مشخص نصب شده باشند، سرمایش ناپایدار خواهد بود و نقاط داغ پدید می‌آید (شکل ۲، چپ).

شکل ۲: نتیجهٔ به‌کاربردن روش گستردن مصارف پرظرفیت، در مرکزدادهٔ کم‌ظرفیت
مرکزداده کم‌ظرفیت؛ تاثیر به‌کاربردن روش گستردن مصارف پرظرفیت، در مرکز داده کم‌ظرفیت نقاط داغ ناشی از تجهیزات پرظرفیت؛ تاثیر به‌کاربردن روش گستردن مصارف پرظرفیت، در مرکز داده کم‌ظرفیت
شکل 2a – مقاله ۱۳۴
مرکزدادهٔ کم‌ظرفیت
شکل 2b – مقاله  ۱۳۴
نقاط داغ ناشی از تجهیزات پرظرفیت

ساختن مراکزداده‌ای که برای رک‌های کم‌ظرفیت (معمولا رک ۱ تا ۳ کیلووات) طراحی می‌شوند، تا اندازهٔ زیادی با هم تفاوت دارند. اجرای ارتفاع سقف، عمق کف کاذب، شکل سالن، توزیع توان، مشکل گرفتگی مسیر زیر کف کاذب، همگی در تاسیسات مختلف متفاوت هستند. از سویی مدیران فاوا در تعریف «رک پرظرفیت» توافق ندارند. ما در این مقاله به رک‌های با توان بیشتر از ۶ کیلووات، رک پرظرفیت می‌گوییم. به هر حال صرف‌نظر از عددی که در تعریف به کار می‌رود، در اجرای تجهیزات به مشکلات زیر می‌باید توجه کرد:

  • تاخیر بیشتر در اجرای سرورها: در وضعیتی که نتوان تصمیم گرفت کدام‌یک از رک‌های موجود از پسِ سرمایش سرور جدیدی که باید نصب شود برمی‌آیند، تاخیر ناشی از زمان ارزیابی سیستم‌های سرمایش افزایش می‌یابد.
  • ازکارافتادگی پیش‌بینی‌نشده: این مشکل در اثر اضافه‌بار در مدارهای توزیع برق مصرفی، یا ازکارافتادگی تجهیزات فاوا به‌دلیل گرمای بیش از حد رخ می‌دهد.
  • غیرقابل پیش‌بینی بودن سرمایش کل مرکزداده: این مسئله است که پس از هر بار تغییر و جابه‌جایی یا افزودن تجهیزات، نتوان از سرمایش کافی سرورهای پرظرفیت اطمینان داشت. دراین‌باره به مقالهٔ «یکنواختی جریان هوای تایل‌های سوراخ‌دار در کف کاذب مرکزداده» [5] مراجعه کنید.
  • کاستی در افزونگی سرمایش: همچنان که بر تعداد رک‌های پرظرفیت افزوده می‌شود، آن واحدهای تهویهٔ مطبوع که پیش‌تر جزء افزونگی بوده‌اند، اکنون باید به‌شکل پیوسته در فرایند اصلی تهویه کار کنند. از سویی اندازه‌گیری و تامین سرمایش برای برخی از زیرسیستم‌ها، کاری است پرهزینه یا غیر عملی. (برای نمونه PDU به‌دلیل تعداد خروجی‌های اتصال، یا تابلوی برق)

راهکار: منطقهٔ پرظرفیت

خوشبختانه راهکاری وجود دارد که این مشکلات را حل می‌کند و ما اکنون به آن می‌پردازیم. قرار دادن رک‌های پرظرفیت در ناحیهٔ ایزوله و استاندارد و مستقل از سایر بخش‌های مرکزداده، برای رویارویی با چالش‌های پیش‌گفته راهکار کم‌هزینه و بادوامی است. منطقهٔ پرظرفیت به ماهیت پیش‌بینی‌ناپذیر سرمایش کف کاذب وابسته نیست و پیش از نصب‌کردن به تحلیل پیچیدهٔ دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) ـ[6] نیازی ندارد.

منطقه (PoD) مستقل و ایزولهٔ پرظرفیت در مرکز داده
شکل ۳ – مقاله ۱۳۴

شکل ۳: منطقهٔ مستقل و ایزولهٔ پرظرفیت

در میان تمام روش‌هایی که قابلیت پشتیبانی از سیستم‌های سرمایش و UPS و توزیع برق مستقل را دارند، سه روش وجود دارد که با آن‌ها می‌توان PoD پرظرفیت را اجرا کرد. آن‌ها را در شکل ۳ مشاهده می‌کنید. این راهکار بی‌دردسر، تجهیزات پرظرفیت را درون منطقه‌ای جا می‌دهد که واحدهای سرمایش ردیفی ویژهٔ خودش را دارد. با این کار به‌سادگی از پدیدآمدن نقاط داغی که در شکل ۲ سمت چپ دیدید جلوگیری می‌شود. گرمایی که تجهیزات پرظرفیت فاوا در این منطقه تولید می‌کنند، به خارج از ساختمان هدایت می‌شود و هیچ اثر کاهنده‌ای بر سرمایش موجود در مرکزداده، یا بر رک‌های کم‌ظرفیت فاوای اطراف آن منطقه ندارد. در واقع این بخش جداگانه همچون مرکزدادهٔ پرظرفیتی است که در درون مرکزدادهٔ کم‌ظرفیت بزرگ‌تر، کار خودش را می‌کند. افزون بر اینکه چنین منطقهٔ مستقلی هیچ تاثیر گرمایی بر بخش‌های دیگر مرکزداده ندارد، ممکن است برای بقیهٔ محیط سالن، همانند شبکهٔ هوارسانی سرمایش عمل کند.

شفافیت حرارتی چیست؟

اساس کار «PoD ایزولهٔ پرظرفیت» چنین است که گرمای خروجی سرور را می‌گیرد و به دستگاه تهویهٔ مطبوع می‌دهد؛ آنگاه هوای سرد شده را می‌گیرد و به ورودی سرور می‌برد. ایزوله‌بودنِ هر دو جریان هوای گرم و سرد در PoD پرظرفیت، دست‌کم این فایده را دارد که اثر حرارتی رک‌های پرظرفیت فاوا، بر مرکزدادهٔ سنتی کم‌ظرفیتِ پیرامونش از میان می‌رود. به‌زبان ساده، PoD از نظر گرمایی در سیستم سرمایش مرکزداده به‌کلی بی‌اثر است. حتی اگر منطقهٔ پرظرفیت و کم‌ظرفیت به‌شکل ترکیبی به کار روند و از روش‌های رک بسته و دالان گرم استفاده بشود، چنین معماری سرمایشی ممکن است با افزودن بر ظرفیت به سرمایش بقیهٔ فضای سالن کمک نیز بکند.

نمای روبه‌رو از منطقه (PoD) پرظرفیت ماژولار و استاندارد با چند رک (سیستم باز) در مرکز داده
شکل ۴ – مقاله ۱۳۴

شکل ۴: نمای روبه‌رو از منطقهٔ پرظرفیت ماژولار و استاندارد با چند رک (سیستم باز)

با اینکه موضوع این مقاله فراهم‌ساختن سرمایش برای منطقهٔ پرظرفیت است، این را نیز بگوییم که می‌توان برق PoD را با UPS ویژهٔ خودش و با توزیع برق تامین کرد. این امر در وضعیتی بسیار مناسب است که UPS مرکزداده با ظرفیت کامل عمل می‌کند، یا نزدیک است که از رده خارج بشود، یا هنگامی که پایداری برقِ بیشتری را برای بخشی از تجهیزات در نظر گرفته باشند.

شکل ۴ نشان می‌دهد چگونه گروهی از رک‌های پرظرفیت فاوا، با سیستم سرمایش ردیفیِ پرظرفیت و UPS پرظرفیت و سیستم توزیع برق پرظرفیت، در یک منطقهٔ پیش‌تولید و آزمایشی یکپارچه شده است.

طراحی سرمایش ردیفی

بهره‌گیری از طراحی سرمایش ردیفی، امکان ایجاد PoD مستقل از مکان را فراهم می‌سازد. سرمایش ردیفی رویکردی است در هوارسانی که در آن چند دستگاه تهویهٔ مطبوع را به یک ردیف از رک‌ها اختصاص می‌دهند. این روش با سرمایش سالنی آشکارا فرق دارد که در آن دستگاه‌ها به سرمایش همهٔ فضای سالن می‌پردازند. دستگاه‌های تهویهٔ مطبوع ردیفی را می‌توان بالای رک‌های فاوا یا بین آن‌ها یا در داخل‌شان نصب کرد. شکل ۵ نمونهٔ تهویهٔ مطبوع ردیفی را نمایش می‌دهد.

واحدهای سرمایش ردیفی
واحد سرمایش ردیفی در مرکز داده

مسیر جریان هوای تهویه‌شده در سرمایش ردیفی، از رویکردهای سنتی سرمایش سالنی کوتاه‌تر و پیش‌بینی‌پذیرتر است. همچنین از تمامی ظرفیت اسمی دستگاه تهویهٔ مطبوع استفاده می‌شود و توان مصرفی بیشتری به دست می‌آید. افزون بر آن، ظرفیت قابل استفاده در سیستم سرمایش محیط (کل سالن) افزایش می‌یابد؛ چنان‌که حتی می‌توان از افزونگی سرمایش آن برای تصحیح وضعیت بحرانی به شرایط استاندارد استفاده کرد و بخشی از بار فاوا را از رک‌های داخل سالن به داخل PoD انتقال دارد.

گرچه موضوع بحث این مقاله نیست، باید گفت سرمایش ردیفی برای هر نوع سالن دادهٔ کم‌ظرفیت کوچک (۱ تا ۳ ردیف از رک) روش کارآمدی است.

تصویر: واحد سرمایش ردیفی در مرکزداده

کارکنان فاوا و تاسیسات، اغلب مفهوم اصلی منطقهٔ پرظرفیت را درک می‌کنند. اما هنوز این پرسش وجود دارد که چگونه چنین منطقه‌ای با جابه‌جایی‌های مداوم و افزودن تجهیزات و تغییراتی که رخ می‌دهد، مستقل از مکان باقی می‌ماند. با توجه به تجربیاتی که کارکنان از تغییرپذیری و ماهیت نسبتا پیچیدهٔ سرمایش کف کاذب دارند، تردید و بدبینی‌شان دربارهٔ اینکه PoDهای پرظرفیت در درازمدت پیش‌بینی‌پذیر باقی بمانند، قابل درک است. کف کاذب و منطقهٔ پرظرفیت، هر دو از قوانین دینامیک سیالات و ترمودینامیک پیروی می‌کنند؛ آنچه این دو را از هم جدا می‌کند ویژگی استانداردسازی است.

اگر می‌شد کف کاذب را نیز استاندارد کرد، آنگاه عمق، ابعاد، قطعات زیرین، الگوی جریان هوای زیر کف، جای دستگاه‌های CRAC، همچنین خروج هوا از تایل‌های هوارسانی یکسان می‌بود. در آن صورت طراحی و برنامه‌ریزی برای مدل‌سازی واقعی آن، با کمک ابزارهای نرم‌افزاری آسان‌تر می‌شد و در نتیجه رفتار پیش‌بینی‌پذیر می‌داشت. مدیران فاوا با آن استانداردسازی می‌توانستند اثر سرمایشیِ افزودن یک شاسی خشابی را به رک مشخص پیش‌بینی کنند و بر اساس آن تصمیم‌های سنجیده‌تری بگیرند. به این حال ویژگی‌های هر کف کاذبی مطابق شرایط خودش است و از استاندارد مشخصی پیروی نمی‌کند. از سویی این ویژگی‌ها همیشه یکسان نیستند و این مسئله انجام مدل‌سازی واقعی با دینامیک سیالات محاسباتی را برای مرکزدادهٔ معمول تقریبا غیرممکن می‌سازد.

در منطقه‌های پرظرفیت برخلاف کف کاذب، عرض دالان‌های سرد و گرم، ارتفاع رک، همچنین اندازهٔ مسیر جریان هوا تا رک همگی استاندارد هستند. ویژگی‌های سرمایش ردیفی، آن‌چنان که دربارهٔ کف کاذب گفتیم گوناگون نیستند. بدین ترتیب در فرایند طراحی PoDهای پرظرفیت و پیش‌بینی‌پذیر، استفاده از ابزارهای استانداردسازی آسان می‌شود. با این ابزارهای طراحی می‌توان از هدایت و مقدار دفع گرمای پیش‌بینی‌شده اطمینان داشت. برای آگاهی بیشتر از طراحی سرمایش ردیفی و مقایسهٔ آن با سرمایش سالنی به مقالهٔ «انواع معماری سرمایش در مرکزداده: سالنی، ردیفی، رک بسته» [7] مراجعه کنید.

روش‌های PoD بسته

سه راه برای بازگرداندن گرمای خروجی سرور به دستگاه تهویهٔ مطبوع وجود دارد: دالان باز، دالان گرم بسته، رک بسته (شکل ۵). همگی این روش‌ها مفهوم طراحیِ سرمایش ردیفی را به کار می‌برند. برای نمونه دستگاه تهویهٔ مطبوع فقط چند دسی‌متر از فضای بین رک‌ها را اشغال می‌کند.

روش‌های منطقه (PoD) پرظرفیت بسته در مرکز داده
شکل ۵ – مقاله ۱۳۴

شکل ۵: روش‌های منطقهٔ پرظرفیت بسته

۱ـ دالان باز:

در PoDهای با دالان باز برای جلوگیری از درآمیختن جریان هوای سرد و گرم از جانمایی استاندارد، اندازهٔ عرض دالان‌های گرم، همچنین آرایش دالان‌های سرد استفاده می‌شود. به همین دلیل نیز منطقه‌های با دالان باز به چندتایی‌بودن رک‌های هر ردیف وابسته‌اند و خنک‌سازی جداگانهٔ رک‌های فاوا موثر نیست.

منطقه (PoD) پرظرفیت باز در مرکز داده
شکل ۶ – مقاله ۱۳۴

شکل ۶: منطقهٔ پرظرفیت باز

چنان‌که در شکل ۶ می‌بینید، دالان‌های هوای سرد و دالان‌های هوای گرم از ردیف‌های رک و گاهی دیوار درست می‌شوند که جریان هوای سرد یا گرم درون آن‌ها عایق‌بندی (ایزوله) شده است. در سیستم دالان باز، هرچه رک فاوا به دستگاه تهویهٔ مطبوع ردیفی نزدیک‌تر باشد، مقدار بیشتری از هوای تخلیه‌شدهٔ آن گرفته و خنک می‌شود. از سویی هرچه فاصلهٔ رک فاوا از دستگاه تهویهٔ مطبوع ردیفی بیشتر باشد، هوای تخلیه‌شدهٔ بیشتری در محیط مرکزداده پخش می‌شود که مطلوب نیست.

اهمیت پنل‌های کاذب

برای داشتن سرمایش ردیفی موثر، باید جریان هوای گرم و سرد از هم جدا باشند. اگر جلوی هریک از بخش‌های خالی درون رک باز بماند و آن را با پنل‌های کاذب نپوشانند، هوای گرم تهویه‌شده از مسیر آن به‌سوی جلوی رک و ورودی هوای تجهیزات (همچون سرورها) راه می‌یابد و با درآمیختن هوای گرم و سرد، از بهره‌وری سرمایش ردیفی کاسته می‌شود. برای آگاهی بیشتر دراین‌باره به مقالهٔ «بهبود عملکرد سرمایش رک با استفاده از پنل‌های کاذب مدیریت جریان هوا» [8] مراجعه کنید.

چه‌زمانی از این روش استفاده کنیم:

  • هنگامی که برای رک‌های فاوای درون PoD، حرکت‌دادن و جابه‌جایی چندین‌باره پیش‌بینی شده باشد.
  • هنگامی که رک‌های فاوا از تولیدکنندگان گوناگون تهیه شده باشند.

سبک‌سنگین کردن‌های مهندسی:

  • برای تخلیه‌کردن هوای گرم از همهٔ رک‌های فاوا، به تعداد بیشتری از دستگاه‌های تهویهٔ مطبوع ردیفی کم‌ظرفیت نیاز است.

۲ـ دالان‌های گرم بسته:

منطقهٔ دالان گرم بسته همانند منطقهٔ دالان باز است؛ با این تفاوت که در آن هر دو ردیف بسته می‌شود. سقف دالان را با پنل می‌پوشانند و هر دو طرف آن را در نصب می‌کنند. بدین شکل، دالان تبدیل به کانال تخلیهٔ گرما می‌شود (شکل ۷). درِ پشتی رک‌ها را نیز برمی‌دارند. بدین ترتیب به‌طور فیزیکی هوای گرم تخلیه‌شده را محدود می‌کنند تا به محیط مرکزداده راه پیدا نکند. برای ایجاد دالان سرد، وجود یک دیوار یا یک ردیف دیگر از رک‌ها ضروری است تا منبع هوای سرد ایزوله شود.

منطقه (PoD) پرظرفیت با دالان‌های گرم بسته در مرکز داده
شکل ۷ – مقاله ۱۳۴

شکل ۷: منطقهٔ پرظرفیت با دالان‌های گرم بسته

چه‌زمانی از این روش استفاده کنیم:

  • چنانچه با محدودیت در متراژ کف روبه‌رو باشیم، این روش رایجی است. زیرا فضایی که اشغال می‌کند به‌اندازهٔ دو ردیف رک کم‌ظرفیت است.
  • برای مرکزداده‌ای که از جانمایی دالان‌های سرد و گرم بهره می‌برد.

سبک‌سنگین کردن‌های مهندسی:

  • استفاده از پنل‌هایی که دالان‌های گرم را می‌بندند، باعث افزایش هزینهٔ سرمایه‌ای می‌شود.
  • دالان‌های گرم بسته ممکن است به‌دلیل درجه حرارت بیشتر، با سیاست‌های زیست‌محیطی سازگار نباشند.
  • بعضی از انواع سیم‌رابط برق، علائم، یا چیزهای دیگری که برای استفاده در گرمای زیاد ساخته نشده‌اند، با این روش سازگار نیستند.
  • اگر فقط یک ردیف رک داشته باشیم، نمی‌توان آن را اجرا کرد.
  • مراجع ذی‌صلاح (AHJ) ـ[9] ممکن است تجهیزات کنترل حریق را برای آن ضروری بدانند.

۳ـ رک بسته:

منطقه (PoD) پرظرفیت با رک بسته در مرکز داده
شکل ۸ – مقاله ۱۳۴

شکل ۸: PoD پرظرفیت با رک بسته

رک بسته (رک هوابند) به دالان گرم بسته بسیار شبیه است. با این تفاوت که پشت آن برای تخلیهٔ هوای گرم کانالی دارد که از چهارچوب پشتی تجهیزات رک و چندین پنل ساخته می‌شود. این کانال را می‌توان به یک رک فاوا یا ردیفی از رک‌ها متصل کرد (شکل ۸). عمق رک‌های معمول، با وجود پنل‌هایی که در ساختن کانال تخلیهٔ هوای گرم به کار می‌روند، تا ۲۰ سانتی‌متر افزایش می‌یابد. اگر لازم بشود علاوه بر هوای گرم، جریان هوای سرد نیز بسته باشد، آنگاه به‌شکل اختیاری می‌توان پنل‌ها را جلوی رک نیز به کار برد و محفظهٔ بسته‌ای به وجود آورد (شکل ۹) که البته این نیز ۲۰ سانتی‌متر دیگر به عمق رک می‌افزاید.

منطقه (PoD) پرظرفیت با رک بسته و محفظهٔ اختیاری مقابل درب جلو، در مرکز داده
شکل ۹ – مقاله ۱۳۴

شکل ۹: PoD پرظرفیت با رک بسته و محفظهٔ اختیاری مقابل درِ جلو

چه‌زمانی از این روش استفاده کنیم:

  • هنگامی که از روش دالان گرم بسته استفاده کرده‌ایم، ولی تعداد ردیف‌ها فرد درآمده و یک ردیف باز مانده باشد.
  • هنگامی که مدیریت آسان کابل‌های ارتباطی و دسترسی به آن‌ها ضروری باشد.
  • برای ایزوله‌کردن کامل، در مواردی همچون محیط‌های یک‌تکه و بازِ مرکزداده یا برای چیدمان ترکیبی؛ فقط هنگامی که جلوی رک نیز از محفظهٔ بسته استفاده شده باشد. (RACS) ـ[10]
  • در اتاقک برقی که هیچ‌گونه سرمایشی ندارد و درون آن تجهیزات پرظرفیت در معرض گرمای زیاد قرار گرفته‌اند؛ فقط هنگامی که جلوی رک نیز از محفظهٔ بسته استفاده شده باشد.
  • اگر استفاده از عایق صوتی برای جلوگیری از صدا ضروری باشد؛ فقط هنگامی که جلوی رک نیز از محفظهٔ بسته استفاده شده باشد.

سبک‌سنگین کردن‌های مهندسی:

  • پنل‌هایی که برای بستن هوای جلو و پشت رک به کار می‌روند، باعث افزایش هزینهٔ سرمایه‌ای می‌شوند.
  • پیکربندی یک رکِ تنها که افزونگی سرمایش نیز نیاز داشته باشد، گران درمی‌آید.
چرا از سیستم بسته استفاده نکنیم؟

ممکن است این‌گونه به نظر برسد که سیستم بسته، بدون تردید برای سرمایش ردیفی بهترین گزینه است. اما همیشه چنین نیست.

بسته‌بودن سرمایش ردیفی هنگامی مهم‌تر است که سیستم سرمایشِ کم‌ظرفیت داشته باشیم و نسبت تعداد رک‌های فاوا به تعداد واحدهای سرمایش داخل ردیف (In-Rowها) زیاد باشد. هرچه این نسبت بیشتر باشد، فاصلهٔ رک‌های فاوا تا دستگاه‌های تهویهٔ مطبوع بیشتر می‌شود. در نتیجه احتمال گریز هوای گرم تهویه‌شده افزایش می‌یابد.

از سوی دیگر ظرفیت بیشتر بدین معنی است که نسبت تعداد رک‌های فاوا به تعداد واحدهای سرمایش داخل ردیف (inRowها) کمتر است. بدین ترتیب مسیر جریان هوا کوتاه‌تر است و هوای گرم تهویه‌شده کمتر مجال می‌یابد در محیط پخش شود. بسته‌بودن سیستم در چنین وضعیتی کمتر اهمیت دارد؛ زیرا بدون آن نیز جریان هوا هدفمند و مهارشده است.

از این گذشته ممکن است بسته‌بودن سیستم را برخی از ملاحظات اجرایی غیرممکن سازد. از جمله می‌توان به مسئلهٔ هزینهٔ ظرفیت برخی رک‌ها، محدودیت‌های شرکت برای کار در محیط‌های بسیار گرم (دالان گرم بسته)، همچنین ناسازگاری با رک‌های موجود اشاره کرد.

جدول ۱ میان سه شیوهٔ منطقهٔ پرظرفیت، مقایسهٔ کلی ارائه کرده است.

جدول ۱: مقایسهٔ روش‌های PoD بسته
معیارهای انتخاب دالان باز دالان
گرم بسته
 رک بسته
(رک هوابند)
یادداشت
به کمترین مقدار رساندن سطح اشغال خوب خوب متوسط تا کم ـ روش دالان باز و دالان گرم بسته، کمترین سطح را در ردیف‌ها اشغال می‌کنند.
ـ عمق رک هوابند تقریبا ۲۰ سانتی‌متر بیشتر از رک‌های معمول است؛ با این حال ممکن است برای روش‌های ترکیبی مناسب باشد.
ـ محفظهٔ بستهٔ جلو و عقب تا ۴۰ سانتی‌متر بر عمق رک می‌افزاید. این مسئله را باید در سنجش سطح موجود کف در نظر گرفت.
آسانی مدیریت تغییرات خوب متوسط تا کم متوسط تا کم ـ هنگامی که در سیستم دالان بسته، رک‌ها سخت‌افزار محفظهٔ بستهٔ جلویی را نیز داشته باشند، جلو و عقب کشیدن رک‌های ردیف دشوار می‌شود.
به کمترین مقدار رساندن مصرف انرژی متوسط خوب خوب ـ جانمایی‌های سرمایش باز، به جانمایی مراکزدادهٔ موجود شبیه‌تر است. این ویژگی به افزایش تعداد واحدهای ردیفی می‌انجامد.
سهولت افزونگی متوسط خوب متوسط تا کم ـ در روش دالان گرم بسته، مکان CRACها از افزونگی جدا است.
ـ برای تعدیل افزونگی در رک بسته، به CRACهای ردیفی بیشتری نیاز است.
به کمترین مقدار رساندن تعداد CRACهای ردیفی؛ به‌ویژه در کم‌ظرفیت‌ها متوسط تا کم خوب متوسط تا کم ـ روش رک هوابند، چه بدون محفظهٔ جلویی و چه با آن کاستی‌هایی دارد. از جمله اینکه برخلاف روش دالان گرم بسته، تمام هوای رک به‌خوبی در میان خنک‌کننده‌های ردیفی تقسیم نمی‌شود.
ـ روش دالان باز، تا حد زیادی به ظرفیت هریک از رک‌ها بستگی دارد و رک‌های پرظرفیت کمتر به خنک‌کننده‌های ردیفی نیاز پیدا می‌کنند.
ـ رک هوابند در هر دو حالتش (با محفظهٔ جلویی و بدون آن) به‌شدت متاثر از افزونگی است. (به تعداد دستگاه خنک‌کنندهٔ بیشتری نیاز است.)
کاهش صدا کم متوسط تا کم خوب ـ «متوسط تا کم» تنها در رک هوابند ممکن می‌شود.
ـ «خوب» در استفاده از رک هوابند با محفظهٔ بستهٔ جلویی ممکن می‌شود.
ـ میزان دسی‌بل در تجهیزات سرمایش کاهش می‌یابد؛ولی صدا به‌کلی قطع نمی‌شود.
نصب در محیط با گرمای متغیر یا در محیط‌های غیر از مرکزداده کم کم خوب ـ «متوسط تا کم» تنها در رک هوابند ممکن می‌شود.
ـ «خوب» در استفاده از رک هوابند با محفظهٔ بستهٔ جلویی ممکن می‌شود.
ـ نمونه‌های آن عبارت‌اند از: اتاقک برق، اتاق‌های ادارات، محیط‌های تجاری.
هزینه به متغیرهایی همچون ظرفیت توان رک و تعداد رک بستگی دارد. ـ گرچه پنل‌های به‌کاررفته در دالان گرم بسته، باعث افزایش هزینه می‌شوند، ولی در مقایسه با روش دالان باز، به‌ویژه اگر با رک‌های کم‌ظرفیت باشد، به تعداد کمتری از واحدهای سرمایش ردیفی نیاز دارد.

مزایای دیگر منطقهٔ پرظرفیت

هنگام تصمیم‌گیری دربارهٔ اجرای PoD پرظرفیت می‌باید به نکات زیر توجه کرد:

  • استانداردسازی عناصر طراحی
  • سازگاری با هر نوع از مرکزداده؛ چه تاسیسات موجود چه تازه‌ساز
  • قابلیت پیکربندی با UPS و توزیع برق
  • قابلیت پیکربندی با هر سطح از افزونگی
  • قابلیت پیکربندی با هر تعداد از رک فاوا

استانداردسازی عناصر طراحی

برای داشتن عملکرد پیش‌بینی‌پذیر در منطقه‌های پرظرفیت، می‌باید عناصر استاندارد را در مرحلهٔ طراحی در نظر گرفت. این عناصر شامل اجزایی همچون تهویهٔ مطبوع، توزیع برق، UPS، همچنین خود رک‌ها هستند. افزون بر آن، اندازه‌های استاندارد نیز در ایزوله‌کردن پیش‌بینی‌شدهٔ جریان هوای سرد و گرم نقش مهمی دارند؛ که از آن جمله می‌توان به عرض دالان‌های گرم و سرد، ارتفاع رک، فاصله‌های استاندارد (کوتاه) برای حرکت هوا اشاره کرد.

ماژولاریتی [مطالعهٔ بیشتر] یکی دیگر از فواید استانداردسازی است. با این ویژگی می‌توان PoDهای پرظرفیت را با سرعت بیشتری برپا کرد، توسعه دارد، یا حتی به مرکزدادهٔ دیگری منتقل کرد. فرایندهای طراحی با استاندارد بودن اجزا و ابعاد، بسیار آسان می‌شوند. راهکاری را که از پیش طراحی و استاندارد شده باشد، حتی می‌توان برای به‌کار گرفتن در مرکزدادهٔ دیگر تغییر داد و تنظیمات جدیدی در آن اعمال کرد. اگر بهره‌برداران از ظرفیت‌های پیش‌بینی‌شدهٔ مرکزداده استفاده کنند و از نرم‌افزارهای مدیریت تغییرات بهره بگیرند که با آن‌ها بیشینهٔ عملکرد منطقهٔ پرظرفیت به دست می‌آید، می‌توانند اثرگذاری روند استانداردسازی را افزایش دهند. برای آگاهی بیشتر دربارهٔ استانداردسازی به مقالهٔ «استانداردسازی و ماژولاریتی در شبکه: زیرساخت فیزیکی ضروری» [11] مراجعه کنید.

سازگاری با هر نوع از مرکزداده؛ چه تاسیسات موجود، چه جدید

منطقه‌های پرظرفیت دارای ویژگی ماژولاریتی هستند و مستقل از طراحی سرمایشِ کلی سالن و طراحی UPSهای موجود عمل می‌کنند. بدین ترتیب اجرای آن‌ها در تاسیسات موجود و مراکزدادهٔ جدید، با مسائل و تنگناهای کمتری روبه‌رو می‌شود. یکی از مسائل، در اختیار داشتن سطح کافی است و دیگری ظرفیت تحمل بار کفِ طبقه که باید با وزنی که روی آن قرار می‌گیرد به‌خوبی متناسب باشد. ویژگی‌های دیگر استانداردسازی منطقهٔ پرظرفیت همانند با انواع مراکزدادهٔ دیگر است.

قابلیت پیکربندی با UPS و توزیع برق

اگر ظرفیت UPS مرکزداده تکمیل شده باشد یا عمر آن به پایان رسیده و ازکارافتاده باشد، در طراحی منطقهٔ پرظرفیت امکان اجرای UPSهای ویژهٔ منطقه (PoD-specific UPS) و پیکربندی PDU فراهم می‌شود. این سیستم‌ها رک‌پایه هستند و ماژولار و توسعه‌پذیر طراحی شده‌اند.

قابلیت پیکربندی با هر سطح از افزونگی

سطح افزونگی به‌شکل متناسب با میزان حساسیتِ دارایی‌های فاوا تغییر می‌کند. مرکزدادهٔ سنتی چنان طراحی می‌شود که تمامی زیرساخت فیزیکی در خدمت فراهم‌کردن افزونگی لازم برای دارایی‌های مهم باشد. طراحی بدین شکل، چه از نظر هزینهٔ سرمایه‌ای و چه هزینهٔ عملیاتی، بسیار گران درمی‌آید. راه‌حل این مشکل استفاده از طراحی دیگری است که مقرون‌به‌صرفه باشد؛ بدین شکل که افزونگی در سرمایش و توان فقط برای همان جا و در همان زمانی که ضروری است فراهم بشود. منطقهٔ پرظرفیت با داشتن ماژول‌های افزونگی برای توان و سرمایش، این امکان را فراهم می‌سازد که شرایط در زمان مناسب برای رویکرد پایایی (Availability) و افزونگیِ هدفمند فراهم باشد. باید توجه داشت که زیرساخت‌های اصلی همچون لوله‌کشی آب سرد و ورودی سرویس‌های الکتریکی، می‌بایست از آغاز با بیشترین افزونگی ضروری طراحی و اجرا شده باشند.

قابلیت پیکربندی با هر تعداد رک فاوا

PoDهای پرظرفیت توسعه‌پذیر هستند؛ بدین معنی که می‌توان هر تعداد از رک‌های فاوا را برای هر ظرفیت توان که لازم باشد در آن‌ها جا داد. اندازهٔ PoDها به مقررات ملی بستگی دارد و از گنجایش فقط یک رک تا بیش از ۲۰ رک متغیر است.

با ترکیب‌کردن این ویژگی‌ها، راهکاری به دست می‌آید که بسیار انعطاف‌پذیر و پرظرفیت است و با آن می‌توان عمر مرکزدادهٔ موجود را افزایش داد و ضرورت سرمایه‌گذاری برای ساخت تاسیسات جدید را به تاخیر انداخت.

جدول ۲: اجرای تجهیزات پرظرفیت؛ مقایسهٔ روش سنتی با روش PoD
ویژگی روش سنتی روش PoD یادداشت
تبدیل‌شدن مرکزداده به اساس مزیت رقابتی شرکت دشوار بسیار آسان اقتصاد ساده: هزینهٔ انجام کسب‌وکار به‌ازای هر واحد از خروجی‌های رایانش، کمتر است.
گسترش فاوا به‌روش «درست‌به‌موقع» (JIT) ـ[12] بسیار دشوار آسان اجرای فاوا به‌شیوهٔ ماژولار، بسیار وابسته به مصرف برق و سرمایش و قابلیت پیش‌بینی‌پذیری است که بر مدیریت و توانایی اجرای سریع تاثیر می‌گذارد.
پیش‌بینی‌پذیری عملکرد بسیار خوب کم بسیار وابسته به کارایی زیرساخت‌های مرکزداده است.
احتمال بروز نقاط داغ زیاد بسیار کم با بهره‌گرفتن از نرم‌افزارهای مدیریتی می‌توان از مناسب‌بودن جای تجهیزات در PoD اطمینان یافت و از بروز نقاط داغ جلوگیری کرد.
کارایی سرمایش کم عالی واحدهای سرمایش را برای کل سالن، به‌اندازهٔ بزرگ‌تر از مقدار نیاز می‌سازند تا از امکان رویارویی با مشکلاتی همچون گرفتگی زیر کف کاذب، مسافت، درآمیختن هوا، همچنین برآوردن تقاضا مطمئن باشند.
قابلیت برنامه‌ریزی کم عالی پیش از اینکه تغییر یا جابه‌جایی یا افزایش در تعداد دستگاه‌ها انجام بشود، پیش‌بینی‌پذیری و استانداردسازی به اما و اگرها پاسخ می‌دهد.

مقایسهٔ «اجرای داخلی» با «اجرا توسط فروشنده»

مالک مرکزداده برای اجرای منطقهٔ پرظرفیت، دو گزینه پیشِ رو دارد: اجرای داخلی (In-house Deployment) و اجرا توسط فروشنده (Vendor-assisted Deployment). بی‌شک داشتن برنامهٔ همه‌جانبه برای پروژه، در هر دو گزینه ضروری است. برای آگاهی بیشتر دربارهٔ پروژه‌ها و برنامه‌ریزی سیستم در مرکزداده، به مقالهٔ «پروژه‌های مرکزداده: فرایندهای استانداردسازی» [13] و مقالهٔ «پروژه‌های مرکزداده: برنامه‌ریزی سیستم» [14] مراجعه کنید.

اجرای داخلی

مدیران فاوا می‌توانند بدون هیچ تجربه‌ای، PoDهای کوچک‌تر یا مراکزدادهٔ کوچکی را که کمتر از ۲۰ رک دارند به‌آسانی اجرا کنند. برای این کار از چک‌لیست استفاده می‌شود که نمونهٔ آن را در پیوست این مقاله آورده‌ایم.

این کاربرگ راهنمای مفیدی است که با استفاده از آن می‌توان اطلاعات لازم را آسان‌تر گردآوری نمود و PoD پرظرفیت را اجرا کرد. در تهیهٔ این کاربرگ چنین فرض شده که کارفرمای پروژه دربارهٔ تجهیزات فاوایی که برای PoD پرظرفیت طراحی شده‌اند، آگاهی لازم را دارد. برای نمونه: نیاز کلی مصرف برق، تعداد پورت‌ها، الزامات کابل‌کشی، فضای رک.

ابزارهای تعاملی برای انتخاب روش سرمایش دالان بسته در مرکز داده
شکل ۱۰ – مقاله ۱۳۴

شکل ۱۰: ابزارهای تعاملی برای انتخاب روش دالان بسته

درست تکمیل‌کردن این کاربرگ باعث می‌شود در انتخاب روش اجرای منطقهٔ بسته، هوشمندانه تصمیم‌گیری شود. برای انتخاب مناسب‌ترین روش اجرای منطقهٔ بسته می‌توان از APC TradeOff Tool™, Data Center InRow™ Containment Selector استفاده کرد (شکل ۱۰). نتایجی که از این ابزار به دست می‌آید، بر اساس سناریوهای معمول است و در برخی از موارد امکان دارد گزینه‌ای که توصیه می‌کند متفاوت از طراحی نهایی واقعی باشد.

پس از انتخاب روش باید دربارهٔ اجزای PoD تصمیم‌گیری کرد. کارکنان مرکزداده به‌کمک کاربرگ‌ها می‌توانند دربارهٔ استفاده از UPS یا PDU یا خنک‌کننده، در پروژهٔ PoD خود تصمیم بگیرند. در برخی موارد اختیار انتخاب‌کردن با بهره‌بردار نیست و تنظیمات و محدودیت‌های خاصی در کار هستند که تحمیل می‌کنند، کدام اجزا باشند و کدام نباشند. جدول ۳ سیاهه‌ای است از محدودیت‌هایی که ممکن است بر شکل‌گیری پیکربندی نهایی منطقهٔ پرظرفیت موثر باشند.

جدول ۳: اجزای منطقهٔ پرظرفیت و محدودیت‌های گوناگون
محدودیت ملزومات PoD پرظرفیت
بدون محدودیت رک‌ها، واحدهای سرمایش ردیفی
نداشتن مکان اضافی برای منبع تغذیه رک‌ها، واحدهای سرمایش ردیفی، واحدهای توزیع برق ردیفی
نداشتن ظرفیت برق اضافی در سیستم UPS موجود رک‌ها، واحدهای سرمایش ردیفی، سیستم‌های UPS ردیفی، PDU ردیفی
نداشتن ظرفیت سرمایش اضافی در خنک‌کننده‌های موجود رک‌ها، واحدهای سرمایش ردیفی، پکیج سرمایش
نداشتن ظرفیت برق و سرمایش اضافی در UPS و خنک‌کنندهٔ موجود رک‌ها، واحدهای سرمایش ردیفی، سیستم UPS ردیفی، پکیج خنک‌کننده
نداشتن ظرفیت برق و سرمایش اضافی در UPS و خنک‌کننده‌های موجود، یا نداشتن مکان اضافی برای واحد توزیع برق رک‌ها، واحدهای سرمایش ردیفی، سیستم UPS ردیفی، پکیج خنک‌کننده، PDU ردیفی
منطقه (PoD) پرظرفیت تکی در مرکز داده
شکل ۱۱ – مقاله ۱۳۴

شکل ۱۱: PoD پرظرفیت تکی

حتی اگر ظرفیت اضافی در UPS، خنک‌کننده، همچنین توزیع‌کنندهٔ برق موجود نباشد، بازهم می‌توان برای اجرای منطقهٔ پرظرفیت از منابع تغذیه و سرمایش ویژهٔ خودش استفاده کرد و عمر مفید مرکزداده را افزایش داد. شکل ۱۱ نمونه‌ای از چنین PoD پرظرفیتی را نشان می‌دهد که دستگاه خنک‌کننده و UPS و واحد توزیع برق خودش را دارد. در این راهکار فرض می‌شود ورودی برق مرکزداده برای پشتیبانی از PoD، به‌مقدار کافی ظرفیت بیشتر دارد. اگر مرکزداده ظرفیت برق اضافی نداشته باشد، یا باید دربارهٔ نصب یک یا چند منبع تغذیهٔ جدید تصمیم گرفت، یا به‌فکر ساختن مرکزدادهٔ دیگری بود. در این مقاله به عواملی همچون مساحت کف طبقه، قابلیت مجازی‌سازی، اهداف تجاری، قرارداد اجاره، طرح‌های توسعه، همچنین عوامل تصمیم‌گیری برای خرید و ساخت، نمی‌پردازیم.

انتظار می‌رود کارکنان فاوا و تاسیسات بتوانند از هنگامی که نیاز به منطقهٔ پرظرفیت آشکار می‌شود، PoD را در مدت ۱ تا ۳ ماه با رک پر کنند؛ البته اگر بودجهٔ لازم نیز تامین شده باشد. با این حال ممکن است فرایندهای داخلی شرکت این برآورد زمانی را طولانی‌تر سازد.

اجرا توسط فروشنده

اگرچه کارکنان مرکزداده بدون کمک خارجی می‌توانند منطقه‌های پرظرفیت را اجرا کنند، کار در پروژه‌های بیشتر از ۲۰ رک بسیار پیچیده است. در چنین پروژه‌هایی توصیه می‌شود با کارشناسان طراحی و مدیران پروژه مشورت شود.

معمولا اجرا توسط فروشنده با ارزیابی اولیهٔ مرکزدادهٔ موجود، یا طراحی انجام‌شده برای مرکزدادهٔ جدید آغاز می‌شود. در هر دو حالت با این ارزیابی، اطلاعات ارزشمندی برای کارشناسان طراحی مهیا می‌شود. آگاهی از محدودیت‌ها و تنظیمات، فراهم‌کنندهٔ تصمیم‌های بهینه در طراحی است. ارزیابی به پرسش‌های زیر پاسخ می‌دهد:

  • برای جلوگیری از خرابی و ازکارافتادگی ردیف موجود، آیا می‌توان به آن تهویهٔ مطبوع ردیفی اضافه کرد؟
  • هنگامی که ظرفیت آب سرد مازاد موجود نباشد، آیا لازم است «واحد تهویهٔ مطبوع بسته» جایگزین پکیج خنک‌کننده بشود؟
  • برای اینکه در آینده بتوان PoD را سریع‌تر اجرا کرد، چه‌کارهایی باید انجام داد؟

در ارزیابی کارآمد، مانند آنچه «ارزیابی آمادگی سرور خشابیِ» شرکت اشنایدر الکتریک انجام می‌دهد، ظرفیت بی‌استفادهٔ برق و سرمایش و همچنین ظرفیت اضافی توزیع برق اندازه‌گیری می‌شود. اندازه‌گیری ظرفیت سرمایش در چیلر انجام می‌شود؛ ولی مقدار ظرفیت برق را در واحدهای CRAH می‌سنجند. سپس با اطلاعاتی که از ارزیابی‌ها به دست می‌آید، ظرفیت سرمایش را تخمین می‌زنند و محدودیت‌های پیشِ رو را با نیازهای کنونی و آینده مقایسه می‌کنند. سرانجام می‌توان به پرسش «در چه‌زمانی با کمبود ظرفیت سرمایش مواجه می‌شویم و به منطقهٔ پرظرفیت نیاز پیدا می‌کنیم؟» پاسخ داد.

در پایان پس از اندازه‌گیری و تحلیل داده، برای برآورده‌ساختن نیازهای پرظرفیت آینده، طرحی ارائه می‌شود. در این طراحی، بهینه‌ترین حالتِ توان و سرمایش و سطح اشغال‌شدهٔ کف برای ظرفیت‌های ترکیبی مرکزداده لحاظ شده است. مرکزداده با اجرای این طرح موثر می‌تواند در آینده تمامی منابع سرمایش و برق و فضای خود را هم‌زمان به کار گیرد و هیچ منبعی را بی‌استفاده باقی نگذارد.

مدیریت آنی PoD پرظرفیت

«شبیه‌سازی آنیِ بازده سیستم سرمایش» [15] با شیوهٔ سرمایش ردیفی امکان‌پذیر می‌شود. ابزارهای طراحی به این موارد می‌پردازند: پیکربندی رک‌ها، دستگاه‌های تهویهٔ مطبوع ردیفی، UPS و منبع تغذیهٔ ویژهٔ PoD پرظرفیت (مانند ظرفیت متوسط و ظرفیت بیشینه به‌ازای هر رک)، دالان بسته، افزونگی، انواع پریز. ابزارهای مدیریت و برنامه‌ریزی آنی، پس از پایان‌یافتن کار ساخت منطقهٔ پرظرفیت، به کارکنان فاوا امکان می‌دهند پیش‌بینی‌پذیری عملیات را حتی پس از افزودن به تعداد دستگاه‌ها یا جابه‌جایی و تغییرات حفظ کنند. InfraStruXure Designer و مدیر ظرفیت و تغییر (APC) ـ[16] نمونه‌هایی از ابزار مناسب برای طراحی و برنامه‌ریزی هستند. برای آگاهی بیشتر دربارهٔ مدیریت و نقش مهم آن در عملکرد پیش‌بینی‌پذیر، به مقالهٔ «مدیریت ظرفیت برق و سرمایش در مرکزداده» [17] مراجعه کنید.

نتیجه‌گیری

اجرای ترکیب تجهیزات پرظرفیت و کم‌ظرفیت در محیط مرکزداده، در گذشته از چالش‌های اصلی کارکنان فاوا بود. مرکزدادهٔ سنتی را برای سرمایش رک‌های یکسان می‌سازند. چنین تاسیساتی نمی‌تواند برای تعداد زیادی رک پرظرفیت سرمایش پیش‌بینی‌پذیر فراهم کند. امروزه با استفاده از طراحی‌هایی همچون سرمایش ردیفی در مرکزدادهٔ موجود یا جدید، امکان اجرای سریع منطقهٔ پرظرفیت فراهم شده است. هر زمان و در هر مکانی که به رک‌های پرظرفیت نیاز باشد، با بهره‌گرفتن از سرمایش و توان مبتنی بر ردیف ماژولار می‌توان آن‌ها را به محیط مرکزداده اضافه کرد؛ بدون اینکه هیچ اثر کاهنده‌ای بر زیرساخت‌های موجود سالن بگذارند. اگر PoDها در ترکیب با ظرفیت و سیستم‌های مدیریتِ تغییر به کار روند، راهکاری برای اجرای پرظرفیت هستند که با آن می‌توان حتی پس از افزودن بر تعداد دستگاه‌ها یا جابه‌جایی و تغییر نیز عملکرد پیش‌بینی‌پذیر را حفظ کرد.

پیوست: کاربرگ چک‌لیست برای اجرای منطقهٔ رک پرظرفیت (PoD)

کاربرگ چک‌لیست برای اجرای منطقهٔ رک پرظرفیت (PoD) در مرکز داده؛ ص 1 کاربرگ چک‌لیست برای اجرای منطقهٔ رک پرظرفیت (PoD) در مرکز داده؛ ص 2 کاربرگ چک‌لیست برای اجرای منطقهٔ رک پرظرفیت (PoD) در مرکز داده؛ ص 3
چک‌لیست، صفحهٔ ۱
پیوست مقالهٔ ۱۳۴
چک‌لیست، صفحهٔ ۲
پیوست مقالهٔ ۱۳۴
چک‌لیست، صفحهٔ ۳
پیوست مقالهٔ ۱۳۴

پانویس

[1] Data center Point of Delivery (PoD)

[2] این مطلب بخشی از کتاب «آئین‌نامهٔ مهندسی مرکزداده» و ترجمهٔ فارسی مقالهٔ زیر است:

APC White Paper 134: “Deploying High-Density Pods in a Low-Density Data Center” (Revision 2)

نویسنده نیل راسموسن (Neil Rasmussen) [آشنایی با نویسنده و مطالعه‌ی مقالات فارسی او] و Victor Avelar، مترجم نازلی مجیدی، بازنویسی و ویراستاری پرهام غدیری‌پور، به‌کوشش دکتر بابک نیکفام، تهیه‌شده در باشگاه مراکزداده

[3] APC White Paper 135: Impact of Hot and Cold Aisle Containment on Data Center Temperature and Efficiency

[4] APC White Paper 46: Cooling Strategies for Ultra-High Density Racks and Blade Servers

[5] APC White Paper 121: Airflow Uniformity Through Perforated Tiles in a Raised-Floor Data Center

[6] Computational Fluid Dynamics

[7] APC White Paper 130: Choosing Between Room, Row, and Rack-based Cooling for Data Centers

[8] APC White Paper 44: Improving Rack Cooling Performance Using Airflow Management Blanking Panels

[9] Authority Having Jurisdiction

[10] Rack Air Containment System

[11] APC White Paper 116: Standardization and Modularity in Data Center Physical Infrastructure

[12] Just in time production (JIT)

[13] White papers 140: Data Center Projects: Standardized Process

[14] White papers 142: Data Center Projects: System Planning

[15] Real-time modeling of cooling performance

[16] APC’s Capacity and Change Manager

[17] APC White Paper 150: Power and Cooling Capacity Management for Data Centers

درج دیدگاه

برای درج دیدگاه کلیک کنید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

سوال امنیتی *