بررسی تکنیک های سرمایش (Cooling) در مرکز داده سبز

بررسی تکنیک های سرمایش (Cooling) در مرکز داده سبز

مرکز داده (Data Center)  مکانی است که دارای تجهیزات زیر ساخت ارتباطی، امنیتی،  server ، storage و …  می­ باشد که به منظور ارایه سرویس های پایه و ارزش افزوده بر مبنای شبکه اینترنت و اینترانت طراحی و پیاده سازی می شود. با وجود این زیر ساخت، نهادها، شرکت­ ها و افراد می توانند به ارایه سرویس به کاربران و استفاده کنندگان خود بپردازند.

با توجه به تنوع و تعداد تجهیزات استفاده شده در توپولوژی یک مرکز داده، میزان مصرف نیروی برق جزء مسایل اصلی و پرهزینه می باشد. لذا با توجه به این موضوع مبحث مرکز داده سبز، یا Green Data Center مطرح می­شود که در ادامه به بررسی اجمالی آن می­ پردازیم.

مرکز داده سبز (Green Data Center)

هر مرکز داده مقدار زیادی Power مصرف می­کند. این مصرف در دو بخش اصلی می باشد: یکی به منظور برپا بودن و کارایی تجهیزات یاد شده در بالا (تجهیزات زیر ساخت ارتباطی، امنیتی،  server ، storage و …). دیگری به منظور سرمایش این تجهیزات. واضح است که همان طور که هر تجهیزی برای کار کردن نیاز به نیروی برق دارد همزمان دمای آن نیز بالا می رود که برای حفظ سلامت دستگاه با استفاده از تکنولوژی های سرمایش (Cooling)، می بایستی آن را در دمای مناسب و توصیه شده نگهداری نمود تا سلامت خود دستگاه به خطر نیفتد.

با این نگاه، می­ توان تعریف زیر را از Green  Data Center ارایه نمود:

مرکز داده سبز مکانی از تجهیزات است که در آن، طراحی تجهیزات طوری بوده که بیشترین کارایی و بهره وری انرژی (energy- efficiency) حاصل شده و کمترین تاثیرات محیطی را دارد. ساز و کار و نحوه نگهداری (Operation)  یک مرکز داده سبز، تکنولوژی و استراتژی های پیشرفته­ای را می ­طلبد.  در ادامه به بررسی برخی از این تکنیک­ های می­پردازیم:

Air Cooling:

اگر هوای خارج ازمرکز داده به اندازی کافی سرد باشد که نیاز به سرمایش مجدد نداشته باشد با استفاده از چرخ Kyoto Cooling می­توان سرمایش هوای داخل مرکز داده و در نهایت سرمایش تجهیزات را تامین نمود. شکل زیر شماتیک کلی این مکانیزم را ارایه نموده است. برای توضیحات بیشتر می توانید به آدرس زیر مراجعه نمایید.

http://www.kyotocooling.com

شکل شماره یک- Kyoto Cooling

روش بالا، سرمایش مبتنی بر هوا بود. اگر هوای مناسب این روش در محیط موجود نباشد، می­توان به جای آن از آب استفاده کرد. در ادامه به بررسی این تکنیک می­پردازیم.

Water Cooling:

در آب و هوای گرمتر این روش موثرتر می باشد. هوای گرم محیط به صورت مستقیم با فیلترهای مرطوب (wet filters) برخورد می کند. آب موجود در فیلتر تبخیر شده و هوای مکیده شده در فیلتر را خنک می کند. واضح است که فیلترها، برای جلوگیری از پخش و نفوذ گرد و غبار به داخل تجهیزات می­ بایستی در دوره­ های زمانی مناسب تعویض شوند

شکل شماره دو Water Cooling

Liquid Cooling

در این روش از Cooling Bath به عنوان سیستم سرمایش استفاده می­شود. شرکت­های Iceotope و  Green Revolution Cooling سیستم­ هایی که تولید کرده اند که کل تجهیز را پوشانده و گرما را از آن دور می­ کند. این گونه سیستم ها برای GPU ایده آل می­باشد. GPU کوتاه شده واژه­ هایGraphics Processing Unit  بوده که شامل صدها هسته پردازنده در حال اجرا می باشد.