Vraag Server kamer temperatuurregeling


We hebben een geïmproviseerde serverruimte met een rack met een zestal servers en een aantal netwerkapparatuur. De kamer wordt gekoeld door een draagbare airconditioningsunit met dubbele slang die naar de zolder wordt geleid. Op dit moment kan de draagbare a / c-unit de hitte die wordt gegenereerd niet bijhouden en de temperatuur stijgt naar ongeveer 81 graden Fahrenheit voordat hij stabiliseert. Als een kanttekening zijn de servers momenteel direct boven elkaar in het rack gemonteerd (geen spatie).

Naar mijn mening is de enige manier om de temperatuur in de kamer te verlagen zonder een grotere a / c-unit te krijgen, het verminderen van de hoeveelheid warmte die wordt gegenereerd. Met andere woorden, ik moet het aantal servers verminderen.

Mijn buddy is van mening dat als we de servers van elkaar scheiden, de koeling efficiënter zal zijn en zal resulteren in een lagere kamertemperatuur.

Ik denk dat mijn maatje de wet van behoud van energie niet begrijpt. Help ons alstublieft om dit geschil op te lossen.


42
2018-05-06 15:10


oorsprong


De servers uitsplitsen zal eigenlijk verminderen koelingseffectiviteit, tenzij er blanco panelen in het rack tussen servers zijn geïnstalleerd. Dat zal min of meer stralingswarmteverlies via het chassis teniet doen. Als er geen scheidingspanelen zijn geïnstalleerd, kunnen serverventilators warme lucht van de achterkant van het rack naar de voorkant van het rack en vervolgens via de servers terugsturen. - EEAA
@Magellan - Ik begrijp niet waarom u zegt dat het hypothetisch is, hij schetste een reëel probleem waarmee hij wordt geconfronteerd en is op zoek naar een oplossing. - Johnny
81 graden is niet noodzakelijkerwijs te hoog - Dell specificeert zijn servers om mee te beginnen 95 graden omgevingstemperatuur. Het grotere probleem waar je voor staat is de gezondheid van de airconditioningeenheid - als het een consumentenunit is die 24/7 draait om de ruimte op 81 graden te houden, dan zal het niet lang duren, hopelijk heb je een termperature monitor die je kan waarschuwen. Als u een tweede airconditioner installeert, blijft de ruimte koel en zorg voor wat redundantie (zet het op een ander elektrisch circuit) - Johnny
Moet je niet weten dat de temperatuurverdeling in de kamer optimaal is voordat je energiebesparing oproept? - Superbest
81f == 27c. Dit is prima voor een kleine kamer. Op die uitzendtijd zal er niets falen. Ongemakkelijk om langere periodes in door te brengen? Afhankelijk van je temperament, misschien. Maar hoe lang breng je toch door in een rekkast? - Mark Henderson♦


antwoorden:


De luchtstroom in rackservers (en eventuele apparatuur in een rack) is ontworpen om horizontaal te bewegen, zodat ze op elkaar kunnen worden gerangschikt zonder dat u rackruimte hoeft te verspillen. Door ze verticaal te plaatsen, zou er effectief niets worden bereikt, en het zou zelfs kunnen verminderen effectiviteit van de koeling, vanwege de manier waarop de luchtstroom is ontworpen om in een rekbehuizing te werken (koele lucht moet van voren binnenkomen, er moet warme lucht uit de achterkant komen en de lucht moet stromen door servers, niet tussen hen).

Dit heeft echter niets te maken met het behoud van energie; het is gewoon een probleem met het ontwerpen van luchtstromen.

Over behoud van energie: je bent natuurlijk absoluut correct; als er (laten we zeggen) vijf hete voorwerpen warmte weggeven aan een afgesloten kamer, maakt het helemaal niet uit of ze elkaar raken of dat ze op een afstand van elkaar staan; de hoeveelheid warmte die daaruit naar de kamer stroomt, zou precies hetzelfde zijn.


37
2018-05-06 15:15



Servers verliezen warmte door straling en door luchtstroming. Door ze samen te stapelen, wordt dat minder. Natuurlijk zijn de delta's in het geval van servers klein genoeg om het effect minimaal te laten zijn. - Konrad Gajewski
Ze verliezen ook warmte door geleiding naar het rack, maar normaal bouwen we geen grote koelvinnen op racks, omdat de geleidende bijdrage onbeduidend klein is. Als u beweert dat stralingsverliezen aanzienlijk zijn, kunt u dan wat bewijsmateriaal citeren? - MadHatter
Ik zei dat ALS het significant was, de luchttemperatuur zou stijgen, wat in tegenstelling is tot wat de genoemde "buddy" beweert. IMO het effect is verwaarloosbaar, en zoals iemand (EEAA) al zei, dit zou de luchtstroom kunnen verstoren (true). Maar OPNIEUW is de vraag niet "wat moet ik doen om de temperatuur in de serverruimte te verlagen" (ik zou voor een betere wisselstroom willen, maar dat is alleen ik), de vraag is of zijn buddy vecht: "door de servers uit elkaar te plaatsen Ik zal ze beter laten afkoelen (natuurlijk door straling), vandaar VERLAGEN VAN DE TEMPERATUUR van de lucht in de serverruimte "klopt of niet. Ik beweer dat het dat niet is. - Konrad Gajewski
Over het behoud van energie. Gewoon een kanttekening: de hoeveelheid warmte die eruit vloeit is hetzelfde (op basis van een lange periode) maar hun temperatuur zou hoger zijn als ze zouden aanraken. - Konrad Gajewski
Ik herhaal mijn vraag: als u beweert dat stralingsverliezen significant zijn, kunt u dan wat bewijsmateriaal citeren?  Ik zeg niet dat ze niet uitstralen, omdat ze niet op het absolute nulpunt zijn. Ik zie eenvoudigweg geen reden om te denken dat het significant is in vergelijking met geforceerde en / of ongedwongen convectieve koeling, en je hebt me er geen gegeven. Als het geen belangrijke bron van koeling is, zal elk voordeel van verhoogde stralingskoeling niet opwegen tegen de verloren convectiekoeling, en uw eerste opmerking hierboven is zinloos. - MadHatter


Je buddy heeft de verkeerde concrete suggestie: op een rek gemonteerde elektronica is ontworpen om afvalwarmte het meest efficiënt af te voeren om lucht te laten stromen door zij niet in de omgeving van hen.

Maar uw buddy heeft gelijk dat het mogelijk is om de kamertemperatuur te verlagen zonder servers te verwijderen of de AC-unit te vervangen. De juiste manier om dit te doen is door bij benadering afvalwarmte insluiting zoals zal worden gevonden in professioneel ontworpen datacenters. Herschik de kamer en installeer luchtstromingsbarrières en afzuigventilatoren, zodat de koude luchtuitvoer van uw draagbare wisselstroom rechtstreeks naar de voorkant van het serverrack stroomt, en de warme lucht die uit de achterkant van het serverrack komt naar buiten wordt geventileerd van het terugvoeren naar de AC. Als de airconditioner een heteluchtuitlaatkanaal heeft, ventileer dat dan ook naar buiten en probeer zo weinig mogelijk in de koude luchtruimte te hebben. Plaats dekplaten over alle ongebruikte rekposities, zodat de koude lucht de servers niet kan passeren. Plaats de temperatuursensor van het airconditioningsysteem in de heteluchtruimte en stel de thermostaat in tot een graad of twee boven de temperatuur die in die ruimte wordt waargenomen wanneer de servers allemaal aanstaan, maar niet actief zijn. (Als dit niet mogelijk is, zou ik serieus overwegen om de AC te vervangen door een model dat wel een externe temperatuursensor heeft. Je zult het de hele tijd op volle kracht blijven draaien, anders.)

Als het goed is gedaan, de temperatuur van de kamer globaal zal in feite afnemen en de uitlaattemperatuur van de servers kan ook afnemen. Dit is niet in tegenspraak met het behoud van energie. De servers zullen nog steeds dezelfde hoeveelheid genereren afvalwarmte, maar het wordt efficiënter uit de kamer verwijderd, zodat de evenwichtstemperatuur van de kamer koeler zal zijn. Ook zal de airconditioner minder werk moeten doen voor dezelfde hoeveelheid koeling het zal minder energie verbruiken en minder afvalwarmte produceren.


29
2018-05-06 19:11





Zoals opgemerkt door een van de andere antwoorden, zijn rackservers ontworpen om te worden gestapeld. Je vriend is (in principe) incorrect, in zoverre dat het uit elkaar plaatsen van de servers niet veel zou opleveren; ze ventileren individueel hun eigen warmte met luchtstroom door het apparaat zoals ze bedoeld zijn, ongeacht of ze al dan niet gestapeld zijn. Zoals je je kunt voorstellen, zal het hebben van luchtstroming tussen de buitenkant van de rackgemonteerde servereenheden weinig verschil maken, omdat a) dat niet is hoe ze zijn ontworpen om te worden gekoeld en belangrijker nog b) de lucht in de ruimte die wordt gebruikt om de servers te koelen moet om te beginnen cool zijn voor een effectieve koeling van de apparatuur.

Het probleem hierbij is dat om uw servers goed te kunnen koelen, de omgeving waarin ze zich bevinden (uw serverruimte) ook geschikt moet worden beheerd door de omgeving, zodat de lucht die in de servers wordt gezogen voor koeling effectief is op dat doen.

Lang verhaal kort: u heeft uw serverruimte koeler nodig. De beste manier om dit te doen is een geschikt airconditioningsysteem te specificeren, maar zoals u opmerkt, is een (veel) minder aantrekkelijke manier om een ​​koelere kamer te krijgen, dat er minder apparatuur is die warmte in de kamer produceert. Ik zou u echter nog steeds dringend willen verzoeken om in een geschikt airconditioningsysteem te investeren.


6
2018-05-06 15:29



Dat is niet wat hij vraagt. Hij wil weten of zijn vriend gelijk heeft door te beweren dat de afstand (die inderdaad een klein effect zou hebben - de meeste koeling wordt gedaan door de luchtstroom, niet door straling zelf) van servers de luchttemperatuur in de kamer zal verlagen. - Konrad Gajewski
Ik heb wel gezegd dat zijn vriend eigenlijk niet klopte, en waarom. Ik heb verder verduidelijkt. - BE77Y
Ja, maar je zei dat hij ongelijk heeft omdat hij beweert dat de afstand iets zal bereiken, waar hij in feite ongelijk heeft door te beweren dat de verbeterde koeling de temperatuur van de lucht in de serverruimte zal verlagen. Natuurlijk is het effect op zijn best minuut, omdat het grootste deel van de koeling wordt gedaan door de fans die zijn ontworpen ... enz ... enz ... - Konrad Gajewski
Nogmaals, zie mijn antwoord - ik heb dit besproken (en verduidelijkt het verder volgens mijn bovenstaande opmerking) - BE77Y


Door de jaren heen ben ik zoveel kamers tegengekomen als deze. Totdat je een A / C-systeem in een kamer kunt plaatsen. Zelfs de wandmontage-eenheden werken fantastisch met de condensoreenheden die buiten het gebouw zijn gemonteerd.

Enkele dingen om over na te denken. Zoals altijd stijgt warmte. Servers genereren de meeste warmte vanwege het aantal scheerapparaten in hen. Oudere servers spuien meer uit dan de nieuwere ... (nieuwere servers zijn ook stiller dankzij de ventilatorbesturingstechnologie ). Maar ... Alles dat geen ventilator heeft ... laat ze lager in het rek monteren. Verplaats uw meer warmtegeneratoren naar de bovenste delen van het rek. Hopelijk is het een vierhoekig vierkant rek. als het mogelijk is, veranker het op de grond. Omdat het met gewicht naar boven kan kantelen. Als u UPS-eenheden in het rek hebt, leg ze dan op de bodem voor gewicht. "Batterijen" produceren geen warmte, de lader heeft deze dus boven alle batterijmodules ..

Daarna helpt het om de muffe, oude warme lucht uit de kamer te leiden met een of andere in-line ventilator exhost-ventilator. Een paar zelfs badkamerventilators of andere soortgelijke helpen. Monteer ze in het plafond boven het datarek. Als het rek een gesloten eenheid met deuren is, leidt u de slang recht naar boven in het rack.

Dan heeft je draagbare A / C-eenheid een halve kans. Zorg er ook voor dat je draagbare eenheid er lucht in trekt van buiten de kamer tegenover waar je ex-fan de hete lucht in duwt.

Een andere optie is om een ​​aantal of meer "gebouw" lucht naar die kamer te laten leiden. Dan zal gedurende de dag het bouwsysteem, als er een is, toevoegen aan de kamer. Ik heb er veel gehad die niet eens een kanaal in de kamer hadden, en de AC-units waren volledig gekanteld.

Enige manier om kleine kamers een beetje efficiënt te maken als je kunt.

Na verloop van tijd upgraden naar zoiets als een muurbevestigingseenheid die een efficiëntere manier heeft om de A / C te produceren dan de draagbare.

Alleen maar opties om iemand in de augurk te helpen ...


5
2018-05-06 18:47



"Servers genereren de meeste hitte vanwege het aantal scharen van fans in hen" - is dit niet andersom? - immibis
Wel, fans gebruiken elektriciteit en het gebruik van elektriciteit leidt tot het genereren van een gelijkwaardige hoeveelheid warmte. (Vereenvoudigd, maar dit is een opmerking en de ruimte is beperkt.) Dus ja, als je een kartonnen doos hebt met een gazillion fans die rennen en niets anders, zal de temperatuur rond die kartonnen doos stijgen. Hopelijk die fans zijn er om een ​​reden, hoewel ... - α CVn
Een gazillion van fans genereert zeker warmte. Maar op servers zijn fans aanwezig om warmte te helpen verwijderen. Als je een gaziilion-fans in een kartonnen doos doet, is het koeler dan wanneer je een enkele draaiende CPU zonder ventilator erin plaatst. - vasin1987
@ MichaelKjörling Hier zijn enkele zeer ruwe cijfers. Moderne snelle desktopprocessors lijken ongeveer 100W aan stroom te verbruiken: en.wikipedia.org/wiki/List_of_CPU_power_dissipation_figures  Aan de andere kant lijken de meeste computerfans ongeveer 5-10 W aan stroom te verbruiken. Ik laat veel details weg, maar dat zou je moeten vertellen dat je heel veel fans nodig hebt om zelfs maar één (moderne desktop) CPU te hebben die onder belasting staat. - Patrick M
@PatrickM Ik ben me perfect bewust van het relatieve stroomverbruik van de twee. Het punt was dat David Thomson schreef dat "Servers de meeste hitte genereren vanwege het schaarde aantal fans in hen", wat waar is iFF je hebt een groot aantal fans in vergelijking met andere componenten, omdat de fans energie gebruiken die warmte genereert. - α CVn


Het op afstand van elkaar plaatsen van de servers in het rack zal de koelprestaties alleen maar verslechteren.

  • Een typisch datacenter heeft rijen servers die tegenovergestelde richtingen hebben. Deze oriëntatie zorgt ervoor dat servers altijd koele lucht van de ene kant aantrekken en de warme lucht naar de andere kant afvoeren. Deze worden respectievelijk het koude gangpad en het warme gangpad genoemd. Koude lucht uit de airconditioner wordt in het koude gangpad geblazen en warme lucht wordt uit het warme gangpad gehaald.

Datacenter cold and hot aisles
Afbeeldingsbron

  • Voor optimale koelprestaties moeten de koude en warme gangpaden worden geïsoleerd. Als warme lucht naar het koude gangpad lekt, worden de koelprestaties aangetast omdat warme lucht door servers wordt gerecirculeerd. Omdat het moeilijker is om warmte te onttrekken aan koele lucht dan aan warme lucht, zal het HVAC-systeem harder moeten werken om de temperaturen te handhaven, de efficiëntie te verminderen en het energieverbruik te verhogen.

  • Om de koeling te verbeteren en overbelasting van de airconditioner te voorkomen, probeert u scheidingswanden op te stellen om de inlaat- en uitlaatzijden van het rack te isoleren. Stel uw HVAC zo in dat er koele lucht naar binnen wordt geblazen en warme lucht uit de serverruimte wordt afgevoerd.


5
2018-05-07 23:02



Een belangrijk aspect van het niet laten mengen van warme en koude lucht is efficiëntie: het is moeilijker om een ​​bepaalde hoeveelheid warmte te verwijderen uit warme lucht dan uit warme lucht. - Zac67
@ Zac67: bedankt, bijgewerkte reactie. - bwDraco


Elk elektrisch apparaat in de kamer zal ruwweg het grootste deel van zijn stroomverbruik als warmte aan de ruimte toevoegen. Als een server 750 watt aan stroom trekt, zal hij 750 watt warmte afgeven in de kamer.

Om ervoor te zorgen dat het koelsysteem effectief werkt, moet u ervoor zorgen dat er minder hete lucht in de ruimte vast komt te zitten. Laat de achterkant van de kast naar de buitenkant van de kamer lopen. Dit zou de belasting van de AC-unit moeten verminderen en uw omgevingstemperatuur aanzienlijk verlagen.

Als een ruwe handleiding voor het dimensioneren van uw AC-behoeften, kijk naar de maximale stroomafname van alle elektrische items in de kamer, inclusief verlichting. Houd geen rekening met de overtollige PSU's omdat ze dingen in de war brengen. Tel alles op en voeg 20% ​​toe.


2
2018-05-07 03:46





Het kernprobleem hier is fundamenteler; de servers in de kamer nemen een bepaalde hoeveelheid elektriciteit in, doen er werk mee en geven u een (reken) resultaat ... evenals afvalwarmte afwerpen.

Uw probleem is dat, bijvoorbeeld, elke server 200btu verliest tijdens het werken (alleen om een ​​nummer te kiezen). Je hebt 6 servers, bij 200btu output per max, zeg, plus netwerkuitrusting ... je hebt NIETS meer dan 1200btu koeling nodig om dit te laten afkoelen. Je ZULT de efficiëntie ergens verliezen. Stof, ontluchting, wat dan ook, en je ZULT warmtebronnen hebben waar je geen rekening mee hield, zoals TL-lampen enzovoort.

De airconditioner koelt af naar 81 ° F, omdat daar het waarschijnlijk direly-overloaded koelsysteem van de airconditioner een nieuw evenwicht bereikt met de warmere omgeving.

Als deze overbelasting van de koeling is wat ik vermoed, kan het toevoegen van een andere server MEER 5 extra graden opleveren, laten we zeggen, maar het toevoegen van een seconde is waarschijnlijk het einde van de dingen. Het zou een op hol geslagen punt bereiken, dan zou de minder efficiënte elektronica nog meer warmte afwerpen naarmate ze harder liepen ...

Op dit punt heb je een situatie zoals MY company deed (in een serverruimte met zo'n 300 servers zoals ik me herinner!) ... begonnen de servers offline te laten vallen omdat ze thermische maxima bereikten en struikelden, met de rest van de rest crashte . Toen we naar binnen renden om de kamer te controleren, was de 'massale uitval' feitelijk de kamer op 120F. Het bijhouden van de CPU en de omgevingstemperatuur was nooit 'iets' voor ons geweest, omdat 'we genoeg koeling hadden' ... dachten we. We hadden onlangs 25 extra eenheden toegevoegd, en dat was meer dan het kon overleven.

Afstand kan de efficiëntie van warmteafvoer veranderen in de servers zelf, maar de kamer is heet omdat er in totaal geen warmte uit de omgeving wordt verwijderd. Efficiënter verplaatsen van warmte van A naar B (computer naar kamer), zonder dat B op zijn beurt weer meer naar C (ruimte naar buiten / gebouw) moet gaan, is uiteindelijk zelfvernietigend.

TL; DR-variatie: de warmte die wordt gegenereerd door het omzetten van elektriciteit in webcomics en netwerkshares, moet adequaat worden verwijderd door de koeleenheid, wat het nu nog maar nauwelijks lukt. Voeg meer airconditioning toe, of ja, verwijder een of twee servers.

Schakel in een mum van tijd energiebeheer / CPU-beperking op de servers in. Laat ze de CPU leeg laten terwijl deze niet maximaal wordt gebruikt. Schakel monitoren uit, schakel de plafondlichten uit ... controleer ook het filter en de batterijen van de A / C, controleer ze op stof, waardoor het minder efficiënt werkt. Ook wilt u mogelijk de lokale temps van de CPU-kern volgen; 81F in die kamer kan 140 op de CPU aangeven, of wie weet wat. Het is niet goed.

(bewerkt om te verduidelijken)


2
2018-05-09 19:38





Nou, maar laten we dit eens vragen: de temperatuur van WAT wil je verlagen? Na de afstand zou de temperatuur van de lucht in de serverruimte kunnen stijgen, maar het blanke metaal zou koeler kunnen worden. Met andere woorden, je vriend heeft het bij het verkeerde eind.


-1
2018-05-06 15:17



In feite heeft je vriend gelijk wat betreft het uit elkaar plaatsen van de servers, maar heeft het mis als hij beweert dat dit de temperatuur van de lucht in de serverruimte liefheeft. - Konrad Gajewski
Zoals hierboven vermeld, zal het uit elkaar plaatsen van de servers eigenlijk verminderen koeleffectiviteit, niet verhogen. - EEAA
Ja, dit kan het geval zijn omdat het de luchtstroom zal verstoren MAAR VOOR DE NTH TIJD IS DE VRAAG NIET OVER LUCHTSTROOM, MAAR BEHOUD VAN ENERGIE en iemand die beweert dat betere koeling de temperatuur van de lucht zal verminderen, terwijl het in feite de lucht is. tegenover. - Konrad Gajewski
Ik begrijp je punt. Het is echter niet zo eenvoudig. DC-koeling gaat over het op de juiste plaats brengen van koele lucht en zorgen dat warme lucht niet met koele lucht wordt gemengd. Als u de scheiding tussen warm en koud kunt handhaven, kunt u uw servers (het gedeelte dat telt) koel houden met veel minder algemene energie dan wanneer de lucht vrij zou mengen. - EEAA
@EEAA uit de beschrijving van het OP Ik begrijp dat er helemaal geen luchtstromingsoverwegingen zijn gedaan voorafgaand aan het opbouwen van het rek, dus de lucht mengt zich al vrij met de enige belemmering die de servers in het rek bieden. De thermische geleiding van de resulterende luchtstroom zal waarschijnlijk niet significant verschillen als de servers op een afstand van elkaar staan. Konrad lijkt in dit geval gelijk te hebben dat de spatiëring extra dissipatie-oppervlakken zou opleveren voor elk van de servers, waardoor het (op dit moment slechte) netto-rendement van de koeling waarschijnlijk zou toenemen. Het zou echter nog steeds niet optimaal zijn. - the-wabbit