Contrôle de la température ambiante du serveur

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Nous avons une salle de serveurs de fortune qui contient un rack avec une demi-douzaine de serveurs et du matériel de réseau. La pièce est refroidie par une unité de climatisation portable à double tuyau qui est ventilée dans le grenier. À ce stade, l’appareil de climatisation portable ne peut pas supporter la chaleur générée et la température monte à environ 81 degrés Fahrenheit avant de se stabiliser. Notez également que les serveurs sont actuellement montés directement les uns sur les autres dans le rack (sans espace).

À mon avis, le seul moyen de baisser la température dans la pièce sans obtenir une unité de climatisation plus grande est de réduire la quantité de chaleur générée. En d'autres termes, je dois réduire le nombre de serveurs.

Mon ami affirme que, si nous écartons les serveurs, le refroidissement sera plus efficace et la température de la pièce sera plus basse.

Je pense que mon pote ne comprend pas la loi de la conservation de l'énergie. S'il vous plaît, aidez-nous à régler ce conflit.

Brandon
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En espaçant les serveurs, l'efficacité du refroidissement diminuera à moins que des panneaux d'obturation ne soient installés dans le rack entre les serveurs. Ce qui annulera plus ou moins toute perte de chaleur radiative à travers le châssis. Si des panneaux d'obturation ne sont pas installés, cela permet aux ventilateurs de serveur de tirer de l'air chaud de l'arrière du rack vers l'avant du rack, puis de revenir à travers les serveurs.
EEAA
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@ Magellan - Je ne comprends pas pourquoi vous dites que c'est hypothétique, il a exposé un problème réel auquel il est confronté et cherche une solution.
Johnny
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81 degrés n'est pas nécessairement trop élevé - Dell spécifie ses serveurs pour une température ambiante allant jusqu'à 95 degrés . Le problème le plus important auquel vous êtes confrontés est la santé de l’unité de climatisation: s’il s’agit d’une unité de consommation fonctionnant 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 pour maintenir la pièce à 81 degrés, elle ne durera pas longtemps, espérons-le, vous aurez un moniteur de température qui peut vous alerter. L'installation d'un deuxième climatiseur aidera à garder la pièce fraîche et à fournir une redondance (placez-le sur un circuit électrique différent)
Johnny
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N'avez-vous pas besoin de savoir que la répartition de la température dans la pièce est optimale avant de parler d'économie d'énergie?
Superbest
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81f == 27c. C'est parfaitement bien pour une petite pièce. Rien ne va échouer à ces temps. Mal à l'aise de passer de longues périodes en? En fonction de votre tempérament, peut-être. Mais combien de temps passez-vous dans une armoire de toute façon?
Mark Henderson

Réponses:

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Le flux d'air dans les serveurs rack (et tout équipement rackable, en fait) est conçu pour se déplacer horizontalement, de sorte qu'ils puissent être montés en rack les uns sur les autres sans avoir à perdre de l'espace. Les espaçant accomplirait efficacement verticalement rien, et il pourrait même diminuer l' efficacité de refroidissement, en raison de la façon dont le débit d' air est conçu pour fonctionner à l' intérieur d' une armoire (air froid doit entrer à l'avant, l' air chaud devrait sortir de l'arrière et l' air doit circuler à travers serveurs, pas entre eux).

Cela n'a cependant rien à voir avec la conservation de l'énergie. c'est juste un problème de conception de flux d'air.

À propos de la conservation de l’énergie: vous avez bien sûr tout à fait raison; S'il y a (par exemple) cinq objets chauds dégageant de la chaleur dans une pièce fermée, peu importe qu'ils se touchent ou qu'ils soient espacés; la quantité de chaleur qui circule dans la pièce serait exactement la même.

Massimo
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Les serveurs perdent de la chaleur par rayonnement et par flux d'air. Les empiler ensemble réduit cela. Bien sûr, les T delta dans le cas de serveurs sont suffisamment petits pour que l’effet soit minime.
Konrad Gajewski
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Ils perdent également de la chaleur par conduction dans le rack, mais nous ne construisons pas normalement de grandes ailettes de refroidissement sur les racks, car la contribution conductrice est insignifiante. Si vous prétendez que les pertes radiatives sont importantes, pourriez-vous citer des preuves?
MadHatter soutient Monica
J'ai dit que si cela était significatif, la température de l'air augmenterait, ce qui est contraire à ce que dit le "copain" mentionné. À l’OMI, l’effet est négligeable et, comme l’a mentionné une personne (EEAA), cela pourrait perturber le flux d’air (vrai). ENCORE, la question n'est pas "que dois-je faire pour baisser la température dans la salle des serveurs" (je chercherais un meilleur climatiseur, mais c'est juste moi), la question est de savoir si son copain prétend: "en espaçant les serveurs Je vais les rendre mieux refroidis (bien sûr par rayonnement), par conséquent DIMINUER LA TEMPÉRATURE de l'air dans la salle des serveurs "a raison ou non. J'affirme que ce n'est pas.
Konrad Gajewski
Sur la conservation de l'énergie. Juste une note de côté: la quantité de chaleur qui en sort est la même (sur une longue période), mais leur température serait plus élevée si elles devaient se toucher.
Konrad Gajewski
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Je répète ma question: si vous affirmez que les pertes radiatives sont importantes, pouvez-vous citer des éléments de preuve? Je ne dis pas qu'ils ne rayonnent pas, car ils ne sont pas au zéro absolu. Je ne vois tout simplement aucune raison de penser que c'est significatif par rapport au refroidissement par convection forcé et / ou non forcé, et vous ne m'en avez pas donné un. S'il ne s'agit pas d'une source importante de refroidissement, les avantages d'un refroidissement radiatif accru ne l'emporteront pas sur le refroidissement par convection perdu, et votre premier commentaire ci-dessus est inutile.
MadHatter soutient Monica
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Votre copain a la mauvaise suggestion concrète: les composants électroniques montés en rack sont conçus pour évacuer la chaleur perdue le plus efficacement possible en évacuant l'air à travers eux et non autour d' eux.

Cependant, votre ami a raison de dire qu’il peut être possible de réduire la température de la pièce sans retirer les serveurs ou remplacer le climatiseur. La bonne façon de faire est d’approcher le confinement de la chaleur perduecomme on le trouvera dans des centres de données conçus par des professionnels. Réorganisez la pièce et installez des barrières de circulation d'air et des ventilateurs d'extraction, de manière à ce que l'air froid de votre ordinateur portable portable circule directement à l'avant du rack du serveur et que l'air chaud sortant à l'arrière du rack du serveur soit évacué à l'extérieur. de retour dans le AC. Si l'unité de climatisation comporte un conduit d'évacuation d'air chaud, évacuez-le également à l'extérieur et essayez de le laisser aussi peu que possible dans l'espace d'air froid. Placez des plaques de recouvrement sur toutes les positions de rack non utilisées afin que l'air froid ne puisse pas contourner les serveurs. Placez le capteur de température de l'unité de climatisation dans l'espace à air chaud, puis réglez son thermostat sur un degré supérieur de deux à la température observée dans cet espace lorsque les serveurs sont tous allumés mais inactifs. (Si ce n'est pas possible je ' d envisagez sérieusement de remplacer le CA par un modèle doté d'un capteur de température externe. Sinon, vous allez être obligé de le faire tourner à fond tout le temps sinon.)

Si cela est fait correctement, la température de la pièce globale va diminuer de fait, et la température d' échappement des serveurs peuvent aussi bien diminuer. Cela ne contredit pas la conservation de l'énergie. Les serveurs continueront à générer la même quantité de chaleur perdue , mais celle-ci sera évacuée plus efficacement de la pièce afin que la température d'équilibre de la pièce soit plus fraîche. En outre, le climatiseur devra faire moins de travail pour la même quantité de refroidissement, donc il consommera moins d'énergie et produira moins de chaleur perdue.

zwol
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Comme indiqué par l'une des autres réponses, les serveurs en rack sont conçus pour être empilés. Votre ami est (fondamentalement) incorrect dans la mesure où espacer les serveurs ne donnerait pas grand chose; ils dégagent individuellement leur propre chaleur avec un flux d'air à travers l'unité comme ils sont conçus pour le faire, qu'ils soient empilés ou non. Comme vous pouvez l’imaginer, la circulation de l’air entre les unités extérieures des unités de serveurs montées en rack aura peu d’importance, car a) ce n’est pas comme cela qu’elles sont conçues pour être refroidies et, plus important encore, b) l’air de la pièce utilisée pour refroidir les serveurs Il faut d’abord être froid pour un refroidissement efficace de l’équipement.

Le problème ici est que pour pouvoir refroidir correctement vos serveurs, l’environnement dans lequel ils se trouvent (votre salle des serveurs) doit également être correctement contrôlé, afin que l’air aspiré dans les serveurs pour le refroidissement soit efficace. Ce faisant.

Bref, votre salle des serveurs doit être plus fraîche. La meilleure façon de le faire est de spécifier un système de climatisation approprié, mais comme vous le constatez, un moyen (bien moins souhaitable) de créer une pièce plus fraîche consiste à avoir moins d'équipements générant de la chaleur dans la pièce. Je vous exhorterais néanmoins fortement à investir dans un système de climatisation approprié.

BE77Y
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Ce n'est pas ce qu'il demande. Il veut savoir si son ami a raison en affirmant que l'espacement (qui pourrait effectivement avoir un effet mineur - la majeure partie du refroidissement est effectué par le flux d'air, et non par le rayonnement lui-même) des serveurs abaissera la température de l'air dans la pièce.
Konrad Gajewski
J'ai déclaré que son ami était fondamentalement incorrect et pourquoi. J'ai clarifié plus loin.
BE77Y
Oui, mais vous avez dit qu'il se trompait car il prétend que l'espacement permettra d'obtenir quelque chose, alors qu'en réalité il se trompe en affirmant que le refroidissement amélioré abaissera la température de l'air dans la salle des serveurs. Bien sûr, l'effet est au mieux infime, car l'essentiel du refroidissement est assuré par les ventilateurs conçus ... etc ... etc ...
Konrad Gajewski
Encore une fois, veuillez consulter ma réponse - j'ai
examiné
5

Au fil des ans, j'ai rencontré beaucoup de pièces comme celle-ci. Jusqu'à ce que vous puissiez installer un système de climatisation dans la pièce, même les unités murales fonctionnent parfaitement avec les unités à condensateur montées à l'extérieur du bâtiment.

Quelques points à prendre en compte .. Comme toujours, la chaleur monte .. Les serveurs génèrent le plus de chaleur en raison du nombre important de ventilateurs qu'ils contiennent. Les anciens serveurs crachent plus que les plus récents .. (Les nouveaux serveurs sont également plus silencieux grâce à la technologie de contrôle des ventilateurs ). Cependant .. Tout ce qui ne possède pas de ventilateur .. les faire monter plus bas dans le rack. Déplacez vos autres générateurs de chaleur vers les parties supérieures du rack. J'espère que c'est un rack carré à quatre affiches. si possible, ancrez-le au sol. COMME il peut basculer avec le poids vers le haut. Si vous avez des unités UPS dans le rack, placez-les sur le fond pour plus de poids. Les "batteries" ne produisent pas de chaleur, le chargeur l’a donc au-dessus de tout module de batterie.

Après cela, il est utile d’évacuer l’air vicié et épuisé de la pièce avec un ventilateur en exhost à ventilateur en ligne. Quelques ventilateurs de salle de bain ou autres semblables aident. Montez-les au plafond au-dessus du rack de données. Si le rack est une unité fermée avec des portes, dirigez le tuyau directement dans le rack situé en haut.

Ensuite, votre appareil de climatisation portable a une chance sur deux .. Assurez-vous également que votre appareil portable aspire de l'air dedans depuis la pièce en face de l'endroit où votre ventilateur d'appoint pousse l'air chaud.

Une autre option consiste à faire circuler dans cette pièce un peu d’air de «bâtiment». Ensuite, pendant la journée, le système de construction, s’il en existe, sera ajouté à la pièce. Beaucoup d’entre eux n’avaient même pas de conduit dans la pièce et les appareils de climatisation fonctionnaient à plein régime.

Seul moyen de rendre les petites pièces un peu efficaces si vous le pouvez.

En temps voulu, passez à quelque chose qui ressemble à une unité murale qui offre un moyen plus efficace de produire l’appareil sur l’appareil portable.

Juste des options pour aider quelqu'un dans le pétrin ...

David Thomson
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"Les serveurs génèrent le plus de chaleur en raison du nombre important de ventilateurs qu'ils contiennent" - bien sûr, ce n'est pas l'inverse?
user253751
Eh bien, les ventilateurs utilisent de l'électricité, et l'utilisation de l'électricité entraîne la production d'une quantité équivalente de chaleur. (Simplifié, mais ceci est un commentaire et l'espace est limité.) Donc oui, si vous avez une boîte en carton avec un nombre incalculable de ventilateurs en marche et que rien d'autre, la température augmentera autour de cette boîte en carton. J'espère que ces fans sont là pour une bonne raison, cependant ...
CVn
Un milliard de ventilateurs génèrent de la chaleur. Mais dans les serveurs, les ventilateurs sont là pour aider à évacuer la chaleur. Si vous mettez des ventilateurs gaziilion dans une boîte en carton, ce sera plus froid que si vous mettez un seul processeur en fonctionnement à l'intérieur sans ventilateur.
vasin1987
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@ MichaelKjörling Voici quelques chiffres très approximatifs. Les processeurs de bureau rapides modernes semblent prendre environ 100W de puissance: en.wikipedia.org/wiki/List_of_CPU_power_dissipation_figures D'autre part, la plupart des fans d'ordinateur semblent prendre environ 5 à 10W de puissance. Je laisse de côté beaucoup de détails, mais cela devrait vous dire que vous avez besoin de beaucoup de fans pour égaler un processeur (de bureau moderne) sous charge.
Patrick M
@PatrickM Je suis parfaitement conscient de la consommation d'énergie relative des deux. David Thomson a écrit que "les serveurs génèrent le plus de chaleur en raison du nombre important de ventilateurs qu'ils contiennent ", ce qui est vrai si vous avez un nombre énorme de ventilateurs par rapport aux autres composants, car ils génèrent de la chaleur.
un CVn
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L'espacement des serveurs dans le rack ne fera que dégrader les performances de refroidissement.

  • Un centre de données typique comporte des rangées de serveurs faisant face à des directions opposées. Cette orientation est telle que les serveurs puisent toujours l’air froid d’un côté et évacuent l’air chaud de l’autre. Celles-ci sont appelées allée froide et allée chaude, respectivement. L'air froid du climatiseur est soufflé dans l'allée froide et l'air chaud est extrait de l'allée chaude.

Datacenter allées froides et chaudes
Source de l'image

  • Pour des performances de refroidissement optimales, les allées froides et chaudes doivent être isolées. Si de l'air chaud peut s'écouler dans l'allée froide, les performances de refroidissement seront compromises, car l'air chaud sera recyclé dans les serveurs. De plus, comme il est plus difficile d'extraire la chaleur de l'air froid que de l'air chaud, le système de CVC devra déployer davantage d'efforts pour maintenir les températures, dégrader l'efficacité et augmenter la consommation d'énergie.

  • Pour améliorer le refroidissement et éviter de surcharger le climatiseur, essayez de configurer des partitions pour isoler les côtés entrée et sortie du rack. Configurez votre système CVC de manière à ce que l’air froid soit soufflé à l’avant et que l’air chaud soit évacué de la salle des serveurs.

bwDraco
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L’efficacité est l’un des principaux aspects qui empêche le mélange d’air chaud et d’air froid: il est plus difficile d’évacuer une certaine quantité de chaleur de l’air chaud que de l’air chaud.
Zac67
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Tout appareil électrique dans la pièce ajoutera grossièrement sa consommation d’énergie dans la pièce sous forme de chaleur. Si un serveur consomme 750 watts, il dégagera 750 watts de chaleur dans la pièce.

Pour que le système de refroidissement fonctionne efficacement, vous devez réduire la quantité d'air chaud piégé dans la pièce. Faites canaliser l’arrière du meuble à l’extérieur de la pièce. Cela devrait réduire la charge de l'unité de climatisation et réduire considérablement la température ambiante.

Pour vous aider à définir vos besoins en matière de climatisation, examinez la puissance absorbée maximale de tous les éléments électriques de la pièce, y compris les éclairages. Ne prenez pas en compte les blocs d'alimentation redondants, car ils créeraient la confusion. Ajoutez tout et ajoutez 20%.

Kris
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2

Le problème central est ici plus fondamental. les serveurs dans la salle absorbent une certaine quantité d'électricité, travaillent avec elle et vous donnent un résultat (informatique) ... tout en évacuant la chaleur perdue.

Votre problème réside dans le fait que, par exemple, chaque serveur met 200btu en service (juste pour choisir un numéro). Vous avez 6 serveurs, avec une sortie maximum de 200btu, disons, plus l'équipement de réseau ... vous avez notamment besoin de plus de 1200btu en refroidissement pour que cela refroidisse. Vous allez perdre de l'efficacité quelque part. La poussière, la ventilation, peu importe, et vous aurez des sources de chaleur que vous n'avez pas prises en compte, comme des lampes fluorescentes, etc.

Le climatiseur refroidit à 21 ° C parce que c'est là que le système de refroidissement du climatiseur, fortement surchargé, atteint un nouvel équilibre avec l'environnement plus chaud.

Si cette surcharge de refroidissement est ce que je soupçonne, ajouter un autre serveur PEUT ne le bouger que de 5 degrés supplémentaires, par exemple, mais ajouter un deuxième serait probablement la fin des choses. Elle atteindrait un point d'emballement, puis l'électronique moins efficace dégagerait encore plus de chaleur à mesure qu'elle courrait plus vite ...

À ce stade, vous avez une situation semblable à celle de ma société (dans une salle de serveurs avec quelque 300 serveurs, si je me souviens bien!) . Quand nous avons couru pour vérifier la salle, le «problème de masse» était en fait la salle étant à 120F. Suivre le processeur et la température ambiante n'avait jamais été une chose pour nous, car "nous avions suffisamment de refroidissement" ... pensons-nous. Nous avions récemment ajouté 25 unités de plus, ce qui était plus que ce qui pourrait survivre.

L'espacement peut modifier l'efficacité de l'évacuation de la chaleur dans les serveurs eux - mêmes , mais la pièce est chaude simplement parce que la chaleur n'est pas retirée de l'environnement dans son ensemble. Le transfert plus efficace de la chaleur de A à B (d'ordinateur à pièce) sans que B ait la possibilité de se disperser davantage à C (pièce à l'extérieur / bâtiment) à son tour, est finalement voué à l'échec.

Variation TL; DR: la chaleur générée par la conversion de l’électricité en Webcomics et en parts de réseau doit être évacuée de manière adéquate par l’unité de refroidissement, ce qu’elle parvient à peine à faire pour le moment. Ajoutez plus de climatisation ou, oui, supprimez un serveur ou deux.

À la rigueur, activez la gestion de l'alimentation / la limitation de l'UC sur les serveurs. Laissez-les inactiver le processeur pendant qu'il n'est pas utilisé au maximum. Éteignez les moniteurs, éteignez les plafonniers ... vérifiez également le filtre et les bobines du climatiseur, vérifiez leur poussière, ce qui le rendrait moins efficace. En outre, vous souhaiterez peut-être suivre le temps de traitement central du processeur local; 81F dans cette pièce peut indiquer 140 sur le processeur, ou qui sait quoi. Ce n'est pas bon, cependant.

(édité pour clarifier)

Diamon
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-1

Bien, mais posons la question suivante: la température de QUOI voulez-vous baisser? En fait, après l'espacement, la température de l'air dans la salle des serveurs pourrait augmenter, mais le métal nu pourrait se refroidir. En d'autres termes, votre ami a tort.

Konrad Gajewski
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En fait, votre ami a raison sur l'espacement des serveurs, mais il a tort quand il affirme que cela affectera la température de l'air dans la salle des serveurs.
Konrad Gajewski
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Comme mentionné plus haut, l' espacement des serveurs seront effectivement diminuer l' efficacité de refroidissement, pas augmenter.
EEAA
Oui, cela pourrait être le cas, car cela fausserait le flux d’air, MAIS POUR LA Nième fois, la question ne concernait pas le flux d’air, mais la conservation de l’énergie et une personne prétendant qu’un meilleur refroidissement réduirait la température de l’air. contraire.
Konrad Gajewski
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Je comprends votre point. Cependant, ce n'est pas si simple. Le refroidissement par courant continu consiste à amener l'air froid au bon endroit et à s'assurer que l'air chaud ne se mélange pas à l'air froid. Si vous êtes capable de maintenir une séparation chaud / froid, cela vous permet de garder vos serveurs (la partie qui compte) au frais avec beaucoup moins d'énergie globale que si l'air se mélangeait librement.
EEAA
@EEAA d'après la description de l'OP Je comprends qu'aucune considération en matière de flux d'air n'a été prise avant la construction du rack. Par conséquent, l'air se mélange déjà librement avec le seul obstacle présenté par les serveurs dans le rack. La conductivité thermique du flux d'air résultant ne sera probablement pas très différente si les serveurs sont espacés. Dans ce cas, Konrad semble avoir raison de dire que l'espacement fournirait des surfaces de dissipation supplémentaires à chacun des serveurs, augmentant ainsi probablement l'efficacité nette (actuellement médiocre) du refroidissement. Ce ne serait toujours pas optimal, cependant.
le-wabbit