Navzdory nedávnému poklesu cen elektřiny jsou v oblasti datových center otázky energetické úspornosti stále na pořadu dne. Jednu ze zásadních nákladových položek tu představuje i chlazení. Moderní technologie sice jsou úspornější a na jednotku výkonu produkují výrazně méně tepla, než ty, které byly užívány ještě jen před několika lety, ale proti tomuto faktoru stojí rostoucí nároky na výpočetní výkon i na úložnou kapacitu systémů. Je tedy opravdu nutné datová centra chladit tak, jak je to mnohde realizováno?
Datové centrumKdyž před deseti lety začala společnost Google testovat, za jakých teplot lze bez problémů v datových centrech provozovat servery, pohybovala se běžně doporučovaná teplota v těchto zařízeních cca plus/mínus jeden stupeň okolo 17 stupňů Celsia. Důvodem byl předpokládaný fakt, že vyšší teplota zkomplikuje udržení provozovaných technologií na teplotách, za kterých jsou schopny bezproblémově fungovat.
Zjištění zaměstnanců Google mělo ovšem výrazný dopad na atmosféru v jeho i v řadě dalších datových center: Nové IT vybavení je mnohdy schopno fungovat za výrazně vyšších teplot, výrobci mnohdy doporučují jako limitní teploty 30 – 35 stupňů Celsia. Tak teplo sice v samotném datovém centru být nemůže, protože na uvedenou teplotu je třeba zařízení uchladit, ale ukázalo se, že držet teplotu okolo 17 stupňů Celsia nemusí být nezbytné.
U Google testovali, zda se zvýšení teploty neprojeví ve větší chybovosti nebo v častějším selhávání technologických zařízení, ale postupné zvyšování teploty ukázalo, že skutečně existuje prostor pro její růst. Závěr zněl, že při použití vhodných komponent a správném plánování lze teplotu zvýšit, a to poměrně výrazně. Proto dnes už nejsou výjimkou datová centra, kde se teplota pohybuje okolo 26 stupňů Celsia, tedy takřka o 10 stupňů výše, než tomu bylo ještě před oněmi zmiňovanými deseti lety.
Výše uvedené zkušenosti pochopitelně ani zdaleka neznamenají, že lze teplotu okamžitě zvýšit ve všech datových centrech. V řadě z nich je v provozu starší vybavení, u kterého by zvýšení teploty mohlo představovat problém. Rovněž je třeba počítat s potenciálními nestandardními stavy; pokud z důvodu nějaké havárie začne stoupat teplota v datovém centru, které standardně běží s vyšší teplotou, existuje výrazně méně času na její řešení – než bude mít problém vážné dopady.
Google uvádí, že pro efektivní provozování datových center využívá termální modelování, díky němuž jeho zaměstnanci lépe chápou proudění vzduchu v místnosti a mohou zajistit chlazení jen tehdy, kdy je potřebné, a tam, kde je potřebné. Pro zajištění maximální efektivity podle svých slov mimo jiné přijali řadu opatření, aby nedocházelo k promíchávání teplého a studeného vzduchu – mimo jiné třeba zaslepením neobsazených pozic ve skříních nebo izolováním zařízení, která se příliš zahřívají.
Dalším doporučením, jak zefektivnit chlazení datového centra, je jeho rozdělení na části podle toho, jaká má kde být hustota aktivních prvků a jaké jsou jejich nároky. Potom lze například servery s vysokou hustotou dát do jedné místnosti a telekomunikační vybavení s menší hustotou do jiné. A pro každou místnost zvolit takové chlazení, které bude vyhovovat dané hustotě prvků – a danému vybavení.
Výraznou výhodu může přinést také chlazení vodou. Pokud ještě zůstaneme v datových centrech Google, zjistíme, že i zde často používají právě vodní chlazení. Horký vzduch z některých skříní není vypouštěn ven do místnosti a nezpůsobuje tak růst teploty okolí, ale je chlazen vodou přímo v těchto skříních. Ventilátory na vrchu skříně prohánějí horky vzduch zpoza serverů skrz vodou chlazené spirály, odkud už může jít do prostor centra. Z nich je pak také nasáván nový vzduch. A třeba ve svém finském datovém centru v Hamině využívá Google pro chlazení mořskou vodu, kterou ovšem před vrácením do moře znovu ochladí.
Google ale není jedinou významnou a známou společností, která v uvedené oblasti udělala pokroky a která se o své poznatky dělí s okolím. Dalším takovým případem je Facebook, který nabízí mimo jiné své zkušenosti v rámci projektu Open Compute. Kromě zkušeností z návrhu datových center zde lze najít třeba i informace o návrhu serverů, úložných systémů nebo sítí.
Tentokrát se ve speciálu BusinessIT zaměřeném na datová centra podíváme především na jejich efektivitu, a to z různých úhlů. Bude...
