热计算的酷规则

设计一个新的数据中心雷竞技电脑网站或改造一个旧的更环保是一个复杂的过程,但我们六个想法将让你在正确的方向开始。

直到最近,许多机构并没有考虑他们的数据中心基础设施不止一次十年。雷竞技电脑网站只要有足够的空间来容纳新的服务器机架,制冷和电力需求将工作自己出。但是,这些时间被快速掠过作为对计算能力的增加和穿上电力供应的应变的需求。

据市场研究公司IDC(一个姊妹公司首席信息官),计算机支持基础设施需要的房子和运行的服务器是仅次于系统价格数据中心管理者的关注之中。雷竞技电脑网站对于高性能IDC的计算研究副总裁史蒂夫康威说,“只需三到四年前,他们这意味着非问题,这些问题是在数12位。”

这种变化反映了优先技术的变化和在处理能力的需求急剧增长。虚拟化和多核处理器使我们能够把更多的显着功率更小的空间。同时,Gartner预测,到明年,世界上一半的数据中心将无法满足电力和最新的高密度设备的冷却要求所需的基础设施。雷竞技电脑网站

这些变化带来的像我这样的经理在高端科学技术的超级计算机中心已经处理了几十年主流的数据中心问题雷竞技电脑网站的管理者:如何正确的网站基础设施的配套设备,优化冷却高的服务器机架密度,平衡数据中心效率针对业务需求和跟踪所有的小细节,可以使或打破的实现。

我工作的雷竞技电脑网站数据中心是位于陆军工程师研究和发展中心(ERDC)的国防部超级计算中心,它正在进行为期两年的数据中心支持基础设施的全面改革。设计一个新的数据中心或改造一个旧雷竞技电脑网站的数据中心是一个复杂的过程,但以下六个想法——经过我们在过去十年的经验和ERDC正在进行的基础设施现代化的实践——将让你在正确的方向上开始。

1.确定是否真的需要自己的数据中心。雷竞技电脑网站

越来越多的计算基础设施的挑战。在您承诺你的下一个升级,问自己,'我什至需要我自己的数据中心?雷竞技电脑网站

一种最小强大的基础设施将包括电源开关设备和发电机。但是,几乎没有人停在那里。你必须保护自己免受火灾和自然灾害。一旦数据中心建成后,你将不雷竞技电脑网站得不到外地船员监控和维护。亚马逊首席技术官沃纳·博赫尔斯在最近的下一代数据中心会议上说,除非你在一个行业是在具有高效,内部数据中心直接转化成收益,你可能雷竞技电脑网站会更好某人运行的应用程序中其他人的数据中央。

该解决方案是不是适合每一个人,但作为公用事业费用上升和不断增长的需求,甚至挤压支持基础设施更紧密,它的值得考虑。

2.衡量成本与绿色设计的好处。

不断上升的成本和消费率将电力问题推到了IT规划讨论的前沿。像变压器、电线、冷却和UPS这样的设备会有大量固定的电力损耗,在到达第一个服务器之前就会消耗掉一部分可用的电力。

绿色网格,信息技术公司致力于提高数据中心能效的一个财团,建议通过消除冗余组件,只安装你需要让你的数据中心运行今天的设备合理精简您的基础架构。雷竞技电脑网站据该组织对高能效的数据中心的指导方针,合理精简基础设施可以节省电费高达50%。雷竞技电脑网站

但是,能源行业还有另一个问题,它才刚刚开始进入数据中心规划:我们的国家公用事业基础设施开始出现磨损的迹象。雷竞技电脑网站

塌桥在明尼阿波利斯和大面积停电早年这十年是一个快速下降的国家关键基础设施的症状。像在2003年8月14日停运,留下周围没有电源大湖5000万人活动,预计除非采取显著步骤需求遏制和增加的容量和可靠性,在未来几年变得越来越普遍我们的老化电网。

随着市电中断可能成为短期内更频繁,数据中心经理应该是有动机与电源可用性设计考虑到他们的基础设施,包括冗余电源配电和发电系统,以防止在商业电力中断面对系统故障。雷竞技电脑网站显然,你需要设计你的基础设施要尽可能高效(即使考虑像在服务器指定的高效率电源的步骤)。但是,在何种程度上,你可以绿色的配电基础设施将取决于持续可用性对您的组织的价值和扩大产能的成本。例如,我们在超级计算ERDC任务,需要我们的电脑非常强大的可用性。我们的配电基础设施具有冗余开关,电池和发电机。

这使我们能够在不出现操作中断的情况下执行日常维护,以及在这些组件中可能出现故障的长时间内继续紧急操作。这增加了我们的固定电力损失,但考虑到我们的运行要求,这是不可避免的。

3.紧密耦合冷却提高柔韧性的设计。

关于进入数据中心的电力的30%转化为热量的内部服务器。雷竞技电脑网站的传统方法冷却放大制冷机该设施外部以冷却水,然后将其泵入到计算机室空调(CRAC)单元上机房地板。这种方法本质上充斥冷空气,并提供很少的灵活性,整个房间定位特定的热点。

多年来,“紧密耦合冷却”的概念在超级计算中心时隐时现;我们发现它是有效率和有效的。这个想法是将冷却装置放置在离热源非常近的地方。这种方法允许有针对性的冷却和控制热点,并可以导致更短的空气路径,这需要更少的风扇功率来移动房间内的冷空气。

紧密耦合的冷却可允许至多一个典型的面向房间的冷却溶液的四倍密度的机架密度。随着客户需求的推动机架密度时,所有主要的服务器厂商现在提供紧密耦合的配置。

有许多机架和芯片紧密耦合的冷却解决方案。例如,有些设计将冷却装置安装在服务器机架旁边的机架上,或者将其放置在每个机架的顶部,采用“自上而下”的方式。还有一些解决方案可以将冷水直接送到货架的后门,或者在货架内部的抽屉里交错放置冷却器,与电脑的抽屉交替使用。

基于芯片的冷却方案有两个基本品种。最简单的位于在您的服务器热源一个或多个散热器提供冷却水。更复杂的系统使用惰性被直接施加到服务器芯片在闭环系统中的液体。该ERDC超级计算中心使用它的一些Cray超级去年的芯片级的汽化热交换。

所有这些选项都需要连接到计算机机架的冷水管道,在设计数据中心管道时需要对此进行规划。雷竞技电脑网站如果一想到将水输送到数据中心的心脏就会让你的心跳停止跳动,不用担心:关于如何将风险降到最低,有大量的工程知识雷竞技电脑网站。你可能会想要采取一些措施,比如让水管在升高的地板下尽可能的低,安装检漏器,提供重力排水管和滴漏盘等防漏功能。

4.想想地板上的瓷砖:小事才是最重要的。

如果你不打算或紧耦合冷却不能计划,仍然有可以采取的步骤来改善你的冷却效率。

计划以减少电缆和你在机房把高架地板下的管道的轮廓。这是空间,你的CRAC单元正在使用推冷空气向你的电脑,并能在冷却可以大大增加,如果你能尽量减少中断的空气遇到使用的有效性。尽量减少地板下障碍物也可以帮助消除数据中心的热点,防止空气处理机从对彼此的工作。雷竞技电脑网站

你可以采取的另一个步骤是委托你的数据中心的流体动力学研究或购买你需要自己进行这项研究的软件。雷竞技电脑网站这种方法使用了一个计算机模型来模拟在你的数据中心的空气的流动,可以帮助您确定的原因和解决散热问题,包括穿孔地砖的最佳位置。雷竞技电脑网站该ERDC超级计算中心采用了这种方法在几年前,以确保我们得到最有效地利用我们的冷却。穿孔地砖通常只需在服务器上的数据中心冷通道机架的前面一字排开。雷竞技电脑网站在流体动力学研究表明,我们需要增加穿孔的直径,在一些地砖,并在关键领域集中穿孔地砖的额外课程。

5.移动支援设备之外。

一,你可以采取的最重要的步骤是将尽可能多的电源和制冷设备,可能你的数据中心。雷竞技电脑网站事实上,如果你有空间,一个很好的解决方案是将大楼主体外这些项目。当我们需要一个短期修复拿到2兆瓦的额外功率在ERDC一个新的超级计算机,我们发现我们需要添加UPS和发电机设备,将不适合,里面圈着配电基础设施的其余部分的建筑。此问题是由建筑物的选址10年前复利一个陡峭的山坡和道路的脚之间。该解决方案 - 把设备外切进山创建了一个区域 - 既昂贵又添加时间延迟到本已紧张的时间表。我们新的长期设计将大部分建筑在模块化单元以外的那些分量的一个新创建的实用领域。

负责升级的工程师格雷格·罗特曼(Greg Rottman)表示:“当我们需要提高产能时,这一举措消除了建筑墙给我们带来的限制,应该能让我们至少在未来10年拥有所需的灵活性。”绿色电网公司发现,进入数据中心的电力中,有多达25%在配电单元、UPS设备和开关设备中转化为热能。雷竞技电脑网站

6.显示器电源管理。

你知道你是多大的权力使用?是你的服务器拉动更多或更少的电力比供应商的规格说,他们应该是什么?旁边的机器升级将如何接近你的设施的发电能力把你?

电力和冷却系统的基础设施监控系统需要成为计划中的任何升级的一部分。积极地管理和监控您的能源使用情况将帮助您规划未来,并评估您为提高数据中心效率而采取的步骤的有效性。雷竞技电脑网站

说服高级经理资助与业务交付不直接相关的数据中心改进可能是一个挑战。雷竞技电脑网站您可能必须在负担得起的情况下逐步构建监视系统。但是,在进行旨在节省能源和提高效率的重大更改之前,向数据中心添加电源监控是有意义的。雷竞技电脑网站

这将允许您建立一个有意义的基线,以此来判断您的变更的有效性,并更有效地为未来规划。

约翰·韦斯特是国防部高性能计算现代化项目的高级研究员,也是美国陆军工程研究与发展中心该项目超级计算中心的执行主任。

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这个故事,“酷规则计算热”最初由出版CIO .

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