Hạ tầng trung tâm dữ liệu đang đối mặt với một vài
câu hỏi liên quan đến hành lang nhốt khí, bao gồm việc nên nhốt khí nóng hay
khí lạnh, và những yếu tố nào khác có thể tối ưu hiệu quả năng lượng.
các nhà quản lý trung tâm dữ liệu (TTDL) vẫn không
ngừng theo đuổi mục tiêu tối ưu hiệu quả sử dụng năng lượng. Hệ thống mạng TTDL
liên tục phát triển, tính tối ưu của những giải pháp đang sử dụng chỉ tồn tại
trong một thời gian ngắn. Những chiến lược được sử dụng hiệu quả trong TTDL hôm
nay chưa chắc vẫn còn tối ưu sau vài tháng. TTDL luôn là một môi trường thay đổi.
Nhốt khí là một trong những cách mà các nhà quản lý
TTDL đã ứng dụng để quản lý hiệu năng lượng. Hiểu một cách đơn giản, một hệ thống
nhốt khí có vai trò cô lập luồng khí nóng và luồng khí lạnh ra khỏi nhau. Khí lạnh
thường được thổi vào phía trước các server và thiết bị mạng; và khí nóng được
thải ra phía sau các thiết bị này. Hiệu quả của giải pháp làm mát của TTDL có
thể được nâng cao bằng cách không để hai luồng khí nóng/lạnh pha trộn vào nhau.
Trong những thiết kế TTDL phổ biến, người ta thường triển khai hành lang nóng/lạnh,
giúp hai luồng khí này thổi theo đúng hướng trên diện rộng.
HÀNH LANG NHỐT KHÍ
Trong mọi chiến lược nhốt khí, luôn tồn tại một câu
hỏi cơ bản và quan trọng: nên nhốt luồng khí nào, nóng hay lạnh? Mark Hirst,
Giám đốc Sản phẩm dòng sản phẩm TTDL T4 của Canon Technologies giải thích “Với
hàng lang nhốt khí nóng, khí thải từ các thiết bị được giữ lại và rút ra khỏi tủ
chứa thiết bị. Đối với hàng lang nhốt khí lạnh, hơi lạnh được điều hướng để thổi
vào mặt trước của các thiết bị. Trong cả hai trường hợp, mục tiêu cuối cùng đều
là ngăn sự pha trộn nhiệt độ từ hai luồng khí nóng-lạnh, đảm bảo hiệu quả làm
mát TTDL; đồng thời đảm bảo hiệu quả điện năng đáp ứng cho nhu cầu làm mát.”
Lars Larsen, Giám đốc hỗ trợ sản phẩm Bộ phận Truyền
thông Dữ liệu của Legrand khu vực Bắc Mỹ thận trọng xem xét nên nhốt luồng khí
nào: “Luôn có nhiều ý kiến đa chiều. Nếu bạn thiết kế TTDL từ giai đoạn đầu, tốt
nhất nên đặt hệ thống cáp và thiết bị nằm trong hành lang lạnh. Nhiều nghiên cứu
đã chứng minh nhiệt độ cao trên 40 độ C có thể ảnh hưởng đến hệ thống cáp cấu
trúc và hiệu suất mạng. Vì vậy, nếu nhốt luồng khí nóng, đừng đặt các hệ thống
cáp trong hành lang của luồng khí này.”
“Những người ưa thích thiết kế hành lang nhốt khí
nóng thường muốn đưa luồng khí nóng nhất vào CRAC để đạt hiệu quả năng lượng tốt
nhất,” Larsen giải thích. “Nếu năng lượng là vấn đề ưu tiên hàng đầu, hiệu suất
mạng sẽ bị ảnh hưởng do nhiệt độ gia tăng. Ngược lại, để hệ thống mạng được bảo
vệ và luôn ở trạng thái ổn định, năng lượng chỉ là ưu tiên số hai. Về cơ bản,
CRAC chỉ cần hoạt động 97% hiệu quả để giữ hiệu suất mạng hoạt động 100%.” Ông
nhấn mạnh: “Chúng ta luôn ưu tiên hiệu suất mạng hơn hiệu quả năng lượng trong
cả hai trường hợp nhốt khí.”
“Những người ưa thích thiết kế hành lang nhốt khí nóng
thường muốn đưa luồng khí nóng nhất vào CRAC để đạt hiệu quả năng lượng tốt nhất,”
Larsen giải thích. “Nếu năng lượng là vấn đề ưu tiên hàng đầu, hiệu suất mạng sẽ
bị ảnh hưởng do nhiệt độ gia tăng. Ngược lại, để hệ thống mạng được bảo vệ và
luôn ở trạng thái ổn định, năng lượng chỉ là ưu tiên số hai. Về cơ bản, CRAC chỉ
cần hoạt động 97% hiệu quả để giữ hiệu suất mạng hoạt động 100%.” Ông nhấn mạnh:
“Chúng ta luôn ưu tiên hiệu suất mạng hơn hiệu quả năng lượng trong cả hai trường
hợp nhốt khí.”
>>> Xem thêm: Trung tâm dữ liệu (Data center) kỹ thuật
Ngoài ra, hệ thống cáp cũng là một yếu tố ảnh hưởng
đến môi trường làm mát. “Những thay đổi phổ biến nhất trong TTDL thường liên
quan đến cáp,” Hirst bổ sung. “Những môi trường từng được kiểm soát và sắp xếp
tốt có thể gặp vấn đề nếu có bất kỳ thay đổi đường đi cáp. Trong ngắn hạn, điều
này không gây ra vấn đề quá lớn nhưng về lâu dài, sẽ rất khó để giải quyết hệ
thống cáp ngày càng hỗn loạn.”
CHIẾN LƯỢC DẪN KHÍ
Thiết kế truyền thống (luồng khí nóng luôn đi ra từ
phía sau thiết bị) hiện không còn là thiết kế phổ biến duy nhất trên toàn cầu nữa.
Đây là minh chứng cho ý kiến “TTDL luôn là một môi trường thay đổi”. Trước đây,
nhiều dòng switch của Cisco thường được thiết kế để luồng khí thổi từ trước-ra-sau.
Nhưng nay, Cisco đã cho ra đời thiết kế mới, luồng khí thổi từ sau-ra-trước.
Theo Lars Larsen, các trung tâm dữ liệu mới vẫn đang xây dựng hành lang nóng/lạnh.
Mặc dù vậy, việc nhốt khí vẫn đạt được hiệu quả nếu không sử dụng thiết kế này.
Hiện nay, ngoài hành lang nhốt khí, TTDL còn có nhiều
thiết bị khác thực hiện vai trò này. “Bạn phải xem xét nhốt khí ở cấp độ tủ
rack,” Larsen cho biết. Một vài thiết bị được thiết kế hút khí lạnh từ hai mặt
bên (trái hoặc phải). Do đó cần phải có những phụ kiện gắn trên tủ rack điều hướng
khí lạnh thổi đến tất cả thiết bị bên trong, dù cho thiết bị đặt trên đầu hay
xuống dưới đáy tủ.
Ian Seaton, Trưởng phòng Công nghệ của Chatsworth
Products Inc. (CPI) toàn cầu cũng cho rằng không phải mọi thiết bị đều thiết kế
để luồng không khí đi từ trước-ra-sau. Những thiết kế luồng không khí thổi từ
trước-sang-hai bên, hai bên-ra-sau, hai bên-tới-trước, hoặc thậm chí sau-tới-trước
đang rất phổ biến, và những phụ kiện gắn rack hỗ trợ cho các kiến trúc thổi khí
này được các nhà sản xuất tích hợp đầy đủ khi khách hàng có nhu cầu.
CPI là một công ty chuyên về giải pháp hạ tầng TTDL
cũng cung cấp sản phẩm chuyên dụng cho việc nhốt khí với ba dòng sản phẩm
chính: tủ hỗ trợ nhốt khí nóng, khung hỗ trợ nhốt khí nóng, và tủ hỗ trợ nhốt
khí lạnh. “Khi nhà sản xuất tăng nhiệt độ xung quanh server và các thiết bị
CNTT khác, chi phí làm mát cũng gia tăng,” CPI giải thích. “Để đối phó với sự
gia tăng này, đồng thời giảm chi phí năng lượng và điện năng tiêu thụ, các nhà
điều hành TTDL có xu hướng chuyển sang giải pháp hành lang nhốt khí nhằm tối ưu
hóa các luồng khí, đặc biệt trong những tình huống không thể cô lập khí ở cấp độ
tủ rack.”
Kết luận
Nhìn chung, những hỗ trợ từ tủ chứa thiết bị cũng
góp phần quan trọng vào hiệu quả năng lượng trong TTDL, đặc biệt là năng lượng
làm mát. Mọi thiết bị hạ tầng mạng của TTDL đều sẽ thay đổi theo thời gian để
tiếp cận với những công nghệ tiên tiến nhất. Những gì đã tốt hiện tại chưa hẳn
vẫn còn tốt về sau nếu có một sự thay đổi nào đó. Bộ phận quản lý TTDL sẽ tiếp
tục đối mặt với những thách thức mới để tối ưu hiệu quả năng lượng, trong đó quản
lý hiệu quả luồng không khí chính là một trong những yếu tố then chốt.
