تجهیزات ضروری برای سرمایش دیتا سنتر و اتاق سرور کدامند؟

یکی از مسائل مهم و حیاتی در حوزه مدیریت زیرساخت IT، تأمین تجهیزات سرمایشی برای اتاق‌های سرور و دیتاسنتر است. هر چه حجم پردازش داده‌ها و تعداد تجهیزات بیشتر شود، میزان تولید گرما نیز به‌طور چشمگیری افزایش می‌یابد. این گرما اگر به‌صورت اصولی دفع نشود، می‌تواند باعث افت عملکرد تجهیزات، افزایش نرخ خرابی و حتی از بین رفتن داده‌ها شود. به همین دلیل استفاده از سیستم سرمایش دیتا سنتر و اتاق سرور حرفه‌ای و متناسب با شرایط محیط، یک ضرورت انکارناپذیر است و نباید به بهانه‌ صرفه‌جویی در هزینه‌ها نادیده گرفته شود.

برای مثال، حتی در جزئی‌ترین موارد مانند خرید فن سرور اچ پی نیز باید دقت زیادی داشته باشید؛ زیرا نقش کلیدی در حفظ پایداری و کاهش دمای تجهیزات ایفا می‌کند. در ادامه همراه فالنیک باشید تا علاوه بر آشنایی با تجهیزات خنک‌کننده دیتا سنتر و سرمایش اتاق سرور، با عوامل مؤثر بر قیمت این تجهیزات و فاکتورهای مهم هنگام خرید آن‌ها نیز آشنا شوید.

سیستم سرمایش دیتاسنتر چیست و چه کاربردی دارد؟

به زبان ساده، سیستم سرمایش دیتاسنتر و اتاق سرور، شامل مجموعه‌ای از تجهیزات و فناوری‌هایی است که با هدف حفظ دمای بهینه و رطوبت مناسب در چنین محیط‌هایی به کار گرفته می‌شوند. برخلاف باور برخی، تجهیزات سرمایش اتاق سرور با تجهیزات سرمایش معمولی کاملاً متفاوت هستند. سیستم سرمایش دیتاسنتر باید پایدار، قابل‌اطمینان و توانمند در دفع گرمای متمرکز باشد؛ درحالی‌که سیستم‌های سرمایش محیطی معمولی در وهله‌ی اول برای دفع چنین حجم گرمایی طراحی نشده‌اند و پایداری آن‌ها نیز، چندان ضروری نیست. حتی در صورت خاموشی موقت و کوتاه نیز، باعث آسیب رسیدن به تجهیزاتی که در محیط قرار دارند و باید خنک شوند، نخواهند شد.

برای نصب تجهیزات خنک‌کننده دیتا سنتر و اتاق سرور، استانداردهای جهانی مختلفی در نظر گرفته می‌شود که پیشنهاداتی را برای دما و رطوبت استاندارد در چنین محیط‌هایی تعریف می‌کنند؛ مواردی که حتماً باید در زمان اجرای این سیستم‌های سرمایشی در نظر گرفته شود تا تجهیزات مستقر در این محیط‌ها، از اثرات ناشی از دما و رطوبت زیاد در امان بمانند. برای مثال، استاندارد ASHRAE TC 9.9 دمای پیشنهادی بین ۱۸ تا ۲۷ درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی بین ۴۰ تا ۶۰ درصد را توصیه می‌کنند.

روش‌های رایج خنک‌سازی اتاق سرور

سرمایش اتاق سرور و دیتاسنترها با چند روش مختلف انجام می‌شود که هر کدام از آن‌ها، مزایا و معایب خاص خود را دارند و بهتر است با دید آگاهانه و به تناسب شرایط محیط موردنظرتان و فاکتورهایی مانند بودجه‌ی اولیه و کارایی موردانتظار خود، آن‌ها انتخاب کنید.

سرمایش با کولر گازی مخصوص اتاق سرور

این روش خنک سازی اتاق سرور، همان ایده‌ کلی اسپلیت یا کولر گازی را پیاده‌سازی می‌کند، اما یک تفاوت اساسی نسبت به کولرهای خانگی دارد. این سیستم سرمایش دیتا سنتر با طراحی ویژه‌ای که دارد، می‌تواند به صورت ۲۴ ساعته و با پایداری بیشتر در مقایسه با کولرهای خانگی کار کند. در این روش، یک یونیت داخلی هوای سرد را به داخل اتاق سرور می‌دمد و یونیت خارجی گرما را به بیرون منتقل می‌کند.

• مزایا: نصب سریع و ساده، هزینه اولیه پایین، قابلیت کنترل مستقیم دما، فیلتراسیون بهتر برای جلوگیری از ورود گردوغبار
• معایب: مصرف انرژی بالا، صرفاً مناسب برای محیط‌های کوچک، سرمایش نقطه‌ای (ممکن است نقاطی از اتاق خنک‌تر از بقیه باشند.)

سرمایش ردیفی (In-Row Cooling) 

این روش مخصوص دیتاسنترهای حرفه‌ای است و در آن دستگاه‌های خنک‌کننده بین رک‌ها نصب می‌شوند، دقیقاً بین مسیر هوای گرم و سرد. در این روش خنک سازی اتاق سرور، یونیت‌های سرمایشی که در ردیف رک‌ها قرار گرفته شده‌اند، هوای گرم خروجی سرورها را مستقیم می‌گیرند و خنک می‌کنند و هوای سرد را جلوی ورودی رک‌ها می‌فرستند.

• مزایا: خنک‌سازی مستقیم رک‌ها، راندمان بالا، کاهش اتلاف انرژی، مقیاس‌پذیری بالا، کنترل دمای دقیق برای هر ردیف
• معایب: هزینه اولیه بالا، نیاز به طراحی دقیق و فضای کافی بین رک‌ها

سرمایش از کف  (Underfloor Cooling)

این روش بیشتر در دیتاسنترهای بزرگ استفاده می‌شود و در آن، ابتدا یک کف کاذب در اتاق سرور ایجاد می‌شود. زیر این کف، کانال‌های عبور هوای سرد قرار می‌گیرند. در این کانال‌ها، فن‌ها یا چیلرهایی وجود دارند که هوای سرد را از زیر به سمت جلو رک‌ها هدایت می‌کنند.

• مزایا: توزیع یکنواخت هوای سرد در تمام نقاط، مناسب برای دیتاسنترهای بزرگ و دارای رک‌های زیاد و تجهیزات سنگین، امکان عبور کابل‌ها و لوله‌ها از زیر کف
• معایب: هزینه نصب بالا، نیاز به کف کاذب، ایجاد مشکلات احتمالی در صورت نشتی یا ورود رطوبت

سرمایش کانالی (Containment Cooling) 

این روش یکی از بهینه‌ترین راهکارهای خنک‌سازی دیتاسنتر است. در این تکنیک، مسیر حرکت هوا به‌صورت کانال‌بندی بسته می‌شود. سرمایش کانالی اغلب به یکی از دو شکل Hot Aisle Containment یا Cold Aisle Containment اجرا می‌شود. در روش Hot Aisle Containment در راهروی هوای گرم محصور می‌شود و فقط از آنجا به واحدهای خنک‌کننده منتقل می‌شود ولی Cold Aisle Containment که در آن راهروی هوای سرد محصور شده تا سرمایش هدر نرود، اجرا می‌شود.

• مزایا: جداسازی هوای گرم و سرد، بهینه‌سازی مصرف انرژی، کنترل دقیق دمای ورودی رک‌ها
• معایب: نیاز به طراحی و تجهیزات اختصاصی و ایجاد تغییرات فیزیکی در ساختار رک‌ها، هزینه اولیه بالاتر، احتمال ناکارآمد بودن در فضاهای کوچک

تهویه و اگزاست فن

این روش خنک سازی اتاق سرور، ساده‌ترین و کم‌هزینه‌ترین روش است و اغلب به عنوان راهکار کمکی استفاده می‌شود. در این روش، اگزاست فن هوای گرم داخل اتاق را بیرون می‌کشد و فن‌های ورودی (Inlet Fans) هوای تازه و خنک را وارد محیط می‌کنند.

• مزایا: کمک به تخلیه گرمای محیط، هزینه کم، مناسب برای اتاق‌های کوچک یا به عنوان مکمل سیستم سرمایش اصلی
• معایب: به‌تنهایی برای اتاق‌های بزرگ و پر سرور کافی نیست و باید با سیستم اصلی ترکیب شود، وابستگی به دمای محیط بیرون (در هوای گرم راندمان پایین می‌آید.)

تجهیزات خنک کننده دیتا سنتر

برای ایجاد یک سیستم سرمایش دیتا سنتر و اتاق سرور، تجهیزات مختلفی به کار گرفته می‌شوند. برخی از مهم‌ترین تجهیزات خنک کننده دیتا سنتر عبارت‌اند از:

کولر گازی صنعتی

این دستگاه یک نسخه قدرتمندتر و مقاوم‌تر از کولرهای گازی معمولی است که مخصوص محیط‌هایی مثل اتاق سرور، دیتاسنتر، کارگاه‌های صنعتی و فضاهای با کارکرد ۲۴ ساعته ساخته می‌شود.

یونیت تهویه هوا  (CRAC/CRAH)

سیستم CRAC (مخفف Computer Room Air Conditioner)  یک سیستم سرمایش با کمپرسور و گاز مبرد، مانند کولر گازی است. در مقابل، سیستم CRAH (مخفف Computer Room Air Handler) جای گاز، از آب سرد (چیلر) و کویل‌های خنک‌کننده برای ایجاد هوای خنک در دیتاسنترها استفاده می‌کند.

سنسورهای دما و رطوبت

این تجهیزات سرمایش دیتا سنتر، دستگاه‌های کوچکی هستند که دما و رطوبت نقاط مختلف دیتاسنتر را به‌صورت لحظه‌ای پایش می‌کنند.

رک‌های با سیستم تهویه داخلی

این نوع رک‌ها علاوه بر محفظه استاندارد، دارای فن‌ها، کانال‌های هوا یا حتی سیستم سرمایش مستقل هستند.

فن سرور و هیت سینک

هیت سینک سرور HP یا هر برند دیگری، یک قطعه‌ فلزی با پره‌های متعدد است که روی پردازنده (CPU) یا چیپ‌ها نصب می‌شود تا گرما را جذب و از طریق فن دفع کند. فن سرور نیز به فن‌های داخلی هر سرور گفته می‌شود که هوا را از جلو به عقب یا برعکس جابه‌جا می‌کنند تا حرارت از قطعات دور شود.

فاکتورهای مؤثر در انتخاب سیستم سرمایش مناسب

در زمان خرید تجهیزات خنک کننده دیتا سنتر باید به تمامی نکاتی که گفتیم دقت کنید تا بتوانید سیستمی مناسب و کارآمد را در محیط دیتا سنتر یا اتاق سرور سازمان خود راه اندازی کنید. مهم‌ترین فاکتورهای انتخاب سیستم سرمایش دیتا سنتر به صورت خلاصه عبارتند از:

• ظرفیت تجهیزات و حجم رک‌ها: هر چه تعداد و توان تجهیزات بیشتر باشد، نیاز سرمایشی محیط افزایش می‌یابد.
• ابعاد و متراژ اتاق سرور: حجم فضا تأثیر مستقیمی بر انتخاب توان سرمایشی دارد.
• محل جغرافیایی و اقلیم: مناطق گرم‌تر نیاز به توان سرمایشی بالاتر دارند.
• بودجه و هزینه‌های عملیاتی: انتخاب سیستم باید بین کارایی و هزینه تعادل ایجاد کند.
• میزان تداوم و حساسیت پردازش داده‌ها: دیتاسنترهای حیاتی باید از سیستم‌های پشتیبان سرمایشی قدرتمند، پایدار و قابل‌اطمینان استفاده کنند.

هزینه سیستم سرمایش دیتا سنتر چه قدر است؟

قیمت تجهیزات خنک کننده دیتا سنتر و راه اندازی یک سیستم سرمایش اتاق سرور به عواملی مانند نوع تجهیزات، برند تجهیزات، ظرفیت مورد انتظار برای تولید هوای خنک، طراحی و شرایط محیط و محدودیت‌ها برای مصرف انرژی بستگی دارد. در حالت کلی، اغلب سیستم‌های پیشرفته‌تر هزینه‌ اولیه‌ بالاتری دارند، اما در مصرف انرژی بهینه‌تر عمل می‌کنند و در طولانی‌مدت اقتصادی‌تر هستند. ازآنجایی‌که نمی‌توان یک قاعده‌ کلی برای همه دیتاسنترها تعیین کرد، توصیه می‌کنیم برای دریافت دقیق‌تر هزینه‌ راه‌اندازی چنین سیستم‌هایی، حتماً از یک تیم متخصص کمک بگیرید.

نکات کلیدی در نگهداری سیستم تهویه دیتاسنتر

شما پس از انتخاب یک سیستم سرمایش دیتا سنتر مناسب، نیمی از مسیر حفظ سلامت قطعات در حال کار در دیتا سنتر را طی کرده‌اید و باید برای ادامه‌ی این مسیر، به نکات زیر برای نگهداری بهینه‌ی سیستم تهویه دیتاسنتر و جلوگیری از اختلال در عملکرد آن‌ها نیز توجه داشته باشید:

• سرویس دوره‌ای کولرها و تهویه‌ها: بررسی کمپرسور، فشار مبرد، روغن و نشتی، عملکرد فن‌ها و بلبرینگ‌ها به صورت ماهیانه، فصلی یا سالانه.
• کنترل فیلترها و مسیرهای هوا: بررسی مسیر هوا (کاشی‌های مشبک، دریچه‌ها و مسیرهای زیر کف باید باز و بدون انسداد باشند.) و تعویض و تمیزکاری فیلترها (فیلترهای پیش از ورود هوا و فیلترهای یونیت باید منظم پاک و تعویض شوند.)
• مانیتورینگ دمای لحظه‌ای: شامل نصب سنسورهای inlet/outlet (حداقل یک سنسور برای هر ۲ تا ۴ رک یا بر اساس چگالی توصیه می‌شود.)، تعریف سطوح هشدار، ثبت لاگ دما و رطوبت برای تحلیل‌های طولانی‌مدت و ریشه‌یابی.
• انجام تست‌های اجتناب‌ناپذیر: تمرین سناریوی خرابی واحد سرمایشی، تست سیستم‌های هشدار و BMS (اطمینان از ارسال هشدار و پاسخگویی)، تست سازگاری با ژنراتور (در صورت وجود)

مطالب مرتبط: محاسبه سرمایش اتاق سرور

سوالات متداول درباره سیستم سرمایش دیتا سنتر

آیا کولر گازی معمولی برای اتاق سرور کافی است؟

خیر، کولر خانگی برای کار پیوسته و توزیع یکنواخت گرما در دیتاسنتر طراحی نشده است و در بارهای متوسط/بالا یا در شرایط ۲۴/۷ ناکافی و پر استهلاک خواهد بود.

دمای استاندارد اتاق سرور چند درجه باید باشد؟

طبق ASHRAE دمای ورودی تجهیزات (inlet) اغلب بین ۱۸ تا ۲۷ درجه‌ی سانتی‌گراد توصیه می‌شود.

تجهیزات مورد نیاز برای سیستم سرمایش دیتا سنتر کدام است؟

• یونیت سرمایش (CRAC/CRAH/Chiller)
• توزیع هوا (کف کاذب/دریچه‌ها/In-Row units)
• سنسورهای دما و رطوبت
• فن‌ها و هیت‌سینک‌های سرور
• سیستم مانیتورینگ (BMS/DCIM)

آنچه درباره سرمایش اتاق سرور گفتیم

خنک‌سازی اصولی دیتاسنتر نه‌تنها از خرابی تجهیزات جلوگیری می‌کند، بلکه طول عمر و بهره‌وری زیرساخت IT را افزایش می‌دهد. ترکیب کولر گازی مخصوص + اگزاست فن، انتخاب خوبی برای اتاق‌های کوچک با چند رک است، اما برای دیتاسنترهای متوسط نه. در دیتاسنترهای متوسط، سرمایش کانالی یا ردیفی بهترین گزینه است و با افزایش حجم دیتاسنتر نیز، بهتر است به سراغ سرمایش از کف + سرمایش کانالی برای راندمان حداکثری بروید.

باتوجه‌به اهمیت بسیار حیاتی انتخاب سیستم سرمایش دیتا سنتر مناسب در حفظ عملکرد ایده‌آل تجهیزات در این محیط‌ها، توصیه ما این است که پیش از انتخاب سیستم سرمایش، نیازسنجی دقیق انجام دهید و از مشاوره‌ تخصصی برای انتخاب سیستم مناسب استفاده کنید. بدین منظور کافیست با شماره 0218363 تماس بگیرید.