Perché tenere fresco un cabinet per server

Le attrezzature di networking - specialmente i server - generano un gran quantità di calore all’interno di un’area relativamente piccola. I server odierni sono di dimensioni più contenute e sono dotati di CPU mai state così veloci. Dal momento che gran parte dell’energia utilizzata da questi dispositivi viene dissipata nell’aria sotto forma di calore, è evidente che possono realmente compromettere la capacità di raffreddamento di un data centre. I componenti alloggiati all’interno di un data centre di medie dimensioni possono facilmente generare una quantità di calore sufficiente a riscaldare una casa in pieno inverno! Se i server e le altre attrezzature di networking non venissero raffreddate sarebbero più soggette a guasti e ad una vita utile più breve. I danni causati dal calore non sono sempre immediatamente evidenti come lo è una catastrofica fusione - i segni di un danneggiamento da calore comprendono crash dei nodi e guasti all’hardware che possono manifestarsi in un periodo di settimane o addirittura mesi, causando così periodi di inattività cronici.

In genere le stanze in cui sono presenti dei computer sono dotate di attrezzature speciali quali impianti di condizionamento ad alta capacità e impianti canalizzati in grado di soddisfare gli elevati requisiti di raffreddamento. È altresì importante accertarsi che i singoli cabinet utilizzati per l’attrezzatura di rete garantiscano un’adeguata ventilazione. Anche se la temperatura all’interno del data centre sembra ottimale, l’interno di un cabinet potrebbe surriscaldarsi qualora la distribuzione dell’aria risultasse inadeguata.

Come tenere fresco un cabinet per server

La temperatura all’interno di un cabinet dipende da molte variabili tra cui presenza di eventuali fori nella porta, dimensioni del cabinet e dai tipi di componenti alloggiati all’interno del cabinet. Il modo più diretto per raffreddare l’attrezzatura di rete è garantire un adeguato flusso d’aria. L’obiettivo è che ogni server, ogni router, ogni switch riceva la quantità d’aria necessaria indipendente da quanto in alto o in basso si trova all’interno del cabinet. Ci vuole un certo volume di aria per raffreddare un dispositivo portandolo entro il suo range di temperatura ideale. I produttori di attrezzature forniscono pochissime informazioni su come riuscirci; vi sono tuttavia alcuni metodi estremamente semplici da poter utilizzare per massimizzare la ventilazione all’interno dei cabinet.

1 - Garantire un flusso d’aria attraverso la porta del cabinet

La maggior parte dei più importanti produttori di server consiglia che la porta anteriore e quella posteriore del cabinet abbia almeno il 63% di area aperta così da agevolare il flusso d’aria. Lo si può ottenere rimuovendo entrambe le porte oppure acquistando cabinet dotati di porte forate. Poiché la maggior parte dei server, così come altri dispositivi di rete, è dotata di ventole interne, l’unica ventilazione necessaria potrebbe essere data da porte aperte o forate dal momento che il data centre è dotato di un condizionamento dell’aria sufficiente da dissipare il carico di calore. È inoltre possibile scegliere cabinet dotati di pannelli laterali che impediscano all’aria presente all’interno di ciascun cabinet di mischiarsi con l’aria calda prodotta da un cabinet adiacente.

2 - Stabilire il tipo di raffreddamento per convezione necessario

A) Raffreddamento per convezione naturale

Quando la temperatura ambiente attorno ad un cabinet IT è più fresca rispetto a quella interna si ha un flusso naturale di calore dall’ambiente più caldo a quello più fresco. Il calore presente all’interno del dispositivo si irradia in modo naturale attraverso le sue pareti e di conseguenza la temperatura interna si riduce. Sebbene questo metodo sia di gran lunga il più semplice è anche il meno efficace in quanto la differenza di temperatura tra la maggior parte dei dispositivi e i rispettivi ambienti esterni non è sufficientemente ampia da consentire un sufficiente raffreddamento dei componenti all’interno del dispositivo.

B) Raffreddamento per convezione forzata

È possibile aumentare la quantità di calore che passa da un’area più calda ad una più fresca con l’aggiunta di una ventola o di una soffiante in grado di ridurre la resistenza termica della barriera tra le due aree. Nel caso di un dispositivo IT, le ventole sono sufficienti a garantire un efficace raffreddamento per convezione forzata che riduce la temperatura interna. Ma cosa succede quando l’aria esterna contiene sostanze contaminanti come polvere e sporco oppure olio? La ventola potrebbe essere sufficiente a garantire il necessario raffreddamento ma al tempo stesso depositerà questi contaminanti sui componenti elettrici. Laddove la contaminazione dell’aria può rivelarsi un problema, la soluzione migliore è utilizzare uno scambiatore di calore aria - aria a circuito chiuso. Tuttavia, proprio come avviene con il raffreddamento per convezione naturale, la quantità di calore che può essere allontanata dai componenti all’interno del dispositivo è limitata dalla temperatura dell’aria ambiente.

c) Raffreddamento per convezione attiva

Quando la convezione naturale o la convezione forzata non garantisce un trasferimento di calore sufficiente a raffreddare in modo adeguato i componenti presenti all’interno del dispositivo potrebbe rendersi necessario l’uso di un impianto di condizionamento. Un condizionare è un sistema a circuito chiuso il cui utilizzo si rende necessario quando i componenti presenti all’interno del dispositivo devono essere protetti da fattori esterni quali sporco, polvere o liquidi. Inoltre i cabinet dotati di aria condizionata - come i cabinet a temperatura controllata ClimateCab™ di Black Box - consentono addirittura di risparmiare energia in quanto basta raffreddare il cabinet e non l’intera stanza o l’intero centro IT.

Calcolare la capacità di raffreddamento richiesta è un passo fondamentale per la scelta dell’impianto di condizionamento delle giuste dimensioni. Le capacità di raffreddamento degli impianti di condizionamento per dispositivi variano da 1,000 BTU/ora a 20,000 BTU/ora in base al carico di calore interno e al trasferimento del carico di calore. Un calcolo accurato è pertanto fondamentale per la scelta del giusto impianto di condizionamento per la propria applicazione.

Maggiori informazioni sulla capacità di raffreddamento di ClimateCab™ di Black Box.

3 - Installazione della ventola per attrezzatura e server

Non sovraccaricare il cabinet cercando di installarvi troppi server — l’ideale è il 75% - 80% di capacità. Lasciare almeno 1U di spazio tra le file di server per la ventilazione fronte - retro. Rispettare una tolleranza di almeno 4 cm tra l’attrezzatura e la parte anteriore e posteriore del cabinet. Accertarsi infine che tutto lo spazio inutilizzato all’interno del cabinet space venga protetto con pannelli ciechi che impediscano ad aria fredda e aria calda di mischiarsi.

È possibile aumentare ulteriormente la ventilazione installando ventole che facciano circolare attivamente l’aria attraverso i cabinet. Le ventole per cabinet maggiormente utilizzate sono pannelli di ventilazione montati in alto che aspirano l’aria dal fondo del cabinet o attraverso le porte. In caso di raffreddamento spot utilizzare una ventola o un pannello di ventilazione che si monta all’interno del cabinet.

4 - Monitoraggio della temperatura

Per far sì che i componenti siano operativi entro il loro range di temperatura approvato è importante monitorare le condizioni interne ai cabinet. Il metodo più diretto per monitorare la temperatura del cabinet è posizionare un termometro all’interno del cabinet e controllarla regolarmente. Questo metodo semplice ed economico può funzionare bene in caso di installazioni di piccole dimensioni ma non sarà in grado di far scattare l’allarme se la temperatura va fuori range ed è necessario controllarla manualmente. Un altro dispositivo semplice ed economico che si può installare all’interno di un cabinet è un termostato che accende automaticamente una ventola quando la temperatura all’interno del cabinet supera un determinato limite.

Molti dispositivi di rete sono dotati di sensori di temperatura interna SNMP o IP indirizzabili che indicano qual è la temperatura interna del componente. Questo è il metodo di monitoraggio della temperatura ottimale dal momento che questi sensori sono montati all’interno dei componenti dove la temperatura è particolarmente importante. Inoltre è possibile monitorarli dalla propria postazione — infatti avvisano l’utente in presenza di un problema. Esistono anche sensori di temperatura per cabinet in grado di avvisare per mezzo della rete. Sebbene questi sensori monitorino esclusivamente la temperatura del cabinet, e non la temperatura interna dei singoli dispositivi, possono rivelarsi uno strumento prezioso all’interno del piano di raffreddamento, specialmente nel caso dei dispositivi più obsoleti che non sono dotati di sensori interni. Per maggiori informazioni sui sensori di monitoraggio per cabinet ved. il sistema di monitoraggio ambientale AlertWerks di Black Box.

Soluzioni di raffreddamento dei cabinet per server

Tenere freschi i cabinet per server e dati non deve essere necessariamente un’operazione complicata. Basta ricordare di non sovraffollare i cabinet, di garantire una ventilazione adeguata e di monitorare sempre le condizioni interne ai cabinet. Le soluzioni di raffreddamento dei cabinet per server di Black Box garantiscono la protezione delle importanti apparecchiature IT grazie ad un raffreddamento di altissima qualità tra cui:

* Cabinet di raffreddamento per server:

Il cabinet ClimateCab™ IP52 / NEMA-12 è la soluzione più indicata quando è necessario alloggiare server o attrezzature IT al di fuori del data centre, specialmente in ambienti difficili, e quando in loco non si dispone di un’infrastruttura di raffreddamento. L’unità di condizionamento a controllo digitale (da 2,950 a 8,530 BTU) tiene fresca l’attrezzatura, anche in presenza di temperature fino a 55°C, e rimuove il calore grazie ad un tipo di raffreddamento a circuito chiuso. Gli ingressi dei cavi sigillati impediscono lo scambio d’aria con aria ambiente calda. Basta installare la propria attrezzatura, collegarla all’unità CA e si otterrà così un micro data centre completo, autonomo e indipendente. Non è necessario alcun lavoro idraulico in quanto un evaporatore interno elimina la condensa.

* Ventole per rack di server:

Consentono un flusso d’aria massimo verso le attrezzature montate su rack grazie a vassoi ventole Black Box. Queste ventole vengono utilizzare per convogliare l’aria verso l’alto attraverso il cabinet. Si consiglia di scegliere tra vassoi ventole montate su tetto o su rack che si possano fissare ai binari da 19" del cabinet.