Суперкомпьютер без недостатков. Охлаждаем, оптимизируем, экономим

 МИХАИЛ БАЛКАРОВ, системный инженер компании APC by Schneider Electriс

Суперкомпьютер без недостатков
Охлаждаем, оптимизируем, экономим

Традиционная инфраструктурная инженерная среда слабо приспособлена для размещения блейд-серверов. Что делать?

Сегодня основной платформой для реализации концепции виртуализации служат блейд-серверы – передовой край серверных технологий общего применения. Например, с их помощью решаются задачи построения высокоэффективных систем, в том числе и суперкомпьютерных.

Однако стоит иметь в виду, что при использовании этих технологий возникает ряд проблем. Традиционная инфраструктурная инженерная среда слабо приспособлена для размещения блейд-серверов: эти решения характеризуются высокой энергетической плотностью (в маленьком корпусе потребляется большое количество энергии и, соответственно, выделяется большое количество тепла) и нуждаются в специализированном охлаждении.

Конечно, блейд-серверы потребляют намного меньше воздуха по сравнению с классическими, но из-за неумолимых законов физики температура воздуха на выходе будет намного выше, чем у обычных серверов, поэтому при использовании блейд-серверов достаточно просто добиться того, чтобы классические кондиционеры вообще отказались работать.

Так, блейд-серверы легко «дают» на выходе температуру в 40 градусов (а новые модели и все 60!), а между тем температура в 30 градусов уже является критической для многих моделей кондиционеров. Соответственно, система охлаждения для блейд-серверов должна, с одной стороны, обеспечивать необходимое количество воздуха для работы блейд-сервера, а с другой – позволять снимать выделяемое тепло, не бояться высокой температуры воздуха на входе, и при этом эффективно работать.

Помимо задачи охлаждения блейд-серверов существует и другая проблема. При использовании технологии виртуализации нагрузка в стойках очень быстро и очень сильно меняется. Например, в течение пяти минут стойка может выделить десять, двадцать и даже тридцать киловатт, а затем ее тепловыделение упадет до пяти киловатт. Заметим, что для классических систем кондиционирования подобное поведение нагрузки станет, мягко говоря, «неудобным», и в случае применения классических систем охлаждения мы будем вынуждены значительно завысить воздушный поток, что вызовет шум и приведет к большому расходу электроэнергии на работу вентиляторов.

Конечно, нельзя сказать, что блейд-серверы невозможно внедрить в системах, ориентированных на относительно небольшое и стабильное тепловыделение на стойку, зато можно смело утверждать, что в случае внедрения блейд-серверов подобные системы получаются крайне неэкономичными. Решение проблемы заключается в том, чтобы применить такую инженерную инфраструктуру, которая изначально ориентирована на высокую плотность нагрузки в стойках и, соответственно, позволяет адаптировать охлаждение под нужды оборудования, что, в свою очередь, приведет к экономии электроэнергии.

APC Symmetra PX 150kW	APC Symmetra PX 160kW

Компания APC by Schneider Electriс может предложить целый ряд решений для этого. Среди них – системы внутрирядного охлаждение InRow – размещение кондиционеров непосредственно в рядах стоек. Этот простой, на первый взгляд, подход позволяет решить несколько проблем. Например, обеспечить минимальный путь воздуха, что приведет к уменьшению требуемой мощности вентиляторов и падению расходов электроэнергии на работу вентиляторов, а также повышению эффективности охлаждения посредством уменьшения перемешивания холодного и горячего потоков воздуха. Воздух, выбрасываемый серверами, сразу же попадает в кондиционер, а затем, уже охлажденный, выбрасывается напрямую перед стойками.

Кроме того, оборудование компании APC by Schneider Electriс изначально ориентировано на работу с высокой температурой горячего воздуха на входе, поэтому кондиционеры не боятся подачи воздуха напрямую с блейд-серверов. Также в результате размещения кондиционеров рядом с нагрузкой датчики кондиционеров получают информацию о текущем локальном состоянии нагрузки и, соответственно, могут менять обороты вентиляторов, и, таким образом, оперативно подстраиваться под нужды охлаждаемых стоек.

Помимо внутрирядного охлаждения наша компания предлагает системы контейнеризации «горячего» коридора и систему контейнеризации на уровне стоек (HACS, Hot Aisle Containment System и RACS, Rack Air Containment System соответственно). Это достаточно простое решение. К стандартным стойкам с внутрирядными кондиционерами устанавливаются дополнительные механические элементы, панели и двери, позволяющие контейниризировать (изолировать) поток горячего воздуха, а в случае применения систем контейнеризации на уровне стоек еще и поток холодного воздуха.

При применении этих систем эффективность охлаждения кондиционеров еще более возрастает, так, в случае контейнеризации «горячего» коридора можно «снимать» со стойки до 60 киловатт, а при полной контейнеризации – до 70 киловатт, что вполне достаточно для эффективного охлаждения современного оборудования.

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи