سیستم خنک کننده سرور
سیستم خنک کننده سرور یا کولینگ سرور یکی از مواردی است که در هنگام استفاده از سرور بایستی توجه ویژه ای به آن شود. زمانی که سرور مشغول است تجهیزات آن گرما تولید می کنند که این گرما بایستی دفع گردد. در بلید سرورها یا سرورهای تیغه ای نیز مانند اکثر سیستم های کامپیوتری، فن ها وظیفه خنک سازی را بر عهده دارند. از آنجایی که سرورهای تیغه ای به صورت مشترک از انرژی استفاده می کنند و خنک سازی سیستم به صورت مشترک انجام می گیرد، در مقایسه با سایر سیستم ها حرارت کمتری تولید می کنند.
سیستم های تیغه ای که به تازگی وارد بازار شده اند از فن های قابل تنظیم، سیستم کنترل دما و بعضی اوقات از سیستم خنک سازی با مایعات بهره می برند تا فرآیند دفع حرارت، بهتر و آسان تر باشد. البته این نکته را هم در نظر داشته باشید که چون سرورهای تیغه ای به صورت متراکم در کنار یکدیگر قرار می گیرند، در مجموع حرارت بیشتری تولید می کنند در این حالت نیاز به سیستم خنک کننده سرور افزایش می یابد.
بیشتر بخوانید : دمای استاندارد اتاق سرور
سیستم های خنک کننده Liquid Cooling Package که به اختصار LCP نامیده می شوند، بر خلاف دستگاه های CRAC که به شکل رایج مورد استفاده قرار می گیرند، برای تولید آب خنک کننده از چیپلر استفاده می کنند. آب خنک کننده نیز با استفاده از پمپ ها جریان پیدا می کند. از آن جایی که این دستگاه ها به کمپرسوری برای گردش گاز مبرد نیازی ندارند، می توان از فضای بیشتری برای تعبیه مبدل حرارتی استفاده کرد، از این رو امکان دستیابی به ۳۰ کیلو وات توان برودتی از یک دستگاه با ابعاد ۳۰*۱۲۰*۲۰۰ وجود دارد.
خنک سازی رک ها به صورت مستقیم
زمانی که توان برودتی مورد نیاز در یک رک افزایش می یابد دیگر امکان خنک کردن آن با روش های گفته شده وجود ندارد. در این حالت با استفاده از دمنده های مخصوص هوای خنک به درون رک فرستاده می شود تا گرمای تولید شده دفع گردد. این دمنده ها از آب خنکی که توسط چیپلرها تولیده شده است، استفاده می کنند.
دستگاه های دمنده ای که به عنوان سیستم خنک کننده سرور مورد استفاده قرار می گیرند، می توانند هوای خنک را از هر دو طرف یعنی به دو عدد رک، بفرستند. امکان گذاشتن دو دستگاه خنک کننده سرور برای یک رک نیز وجود دارد که در این حالت یکی از دستگاه ها به عنوان افزونه مورد استفاده قرار می گیرد.
اهمیت سیستم خنک‌کننده در سرور
سیستم خنک‌کننده سرور یکی از اجزای حیاتی هر مرکز داده یا اتاق سرور است. به دلیل پردازش سنگین داده‌ها و فعالیت مستمر قطعات سرور، گرمای زیادی تولید می‌شود. این گرما اگر کنترل نشود، باعث کاهش کارایی سرور، افزایش احتمال خرابی و حتی از کار افتادن سرور می‌شود.
مزایای خنک‌سازی مناسب سرور
- افزایش طول عمر سرور:
- سیستم خنک‌کننده مناسب، دمای سرور را در حد مطلوب نگه می‌دارد و از آسیب‌های ناشی از حرارت به قطعات حساس سرور جلوگیری می‌کند.
- کاهش مصرف انرژی:
- با کاهش دما، سرورها نیازی به صرف انرژی بیشتر برای جبران افزایش حرارت نخواهند داشت.
- افزایش پایداری و کارایی:
- حفظ دمای مطلوب باعث عملکرد بهینه‌تر سرور می‌شود و از مشکلات ناشی از داغ شدن بیش‌ازحد جلوگیری می‌کند.
انواع سیستم‌های خنک‌کننده سرور
سیستم‌های خنک‌کننده سرور در چند دسته‌بندی اصلی قرار می‌گیرند که هرکدام بر اساس نیاز و طراحی مرکز داده یا اتاق سرور انتخاب می‌شوند. در ادامه، رایج‌ترین انواع سیستم‌های خنک‌کننده را معرفی می‌کنیم.
۱. سیستم خنک‌کننده هوا (Air Cooling)
سیستم خنک‌کننده هوا یکی از متداول‌ترین روش‌ها برای خنک‌سازی سرورها است. در این روش، فن‌ها و دستگاه‌های تهویه هوا برای جذب گرما و جابه‌جایی هوا در اتاق سرور استفاده می‌شوند.
مزایای سیستم خنک‌کننده هوا
- نصب و راه‌اندازی آسان:
- نصب این نوع سیستم‌ها ساده است و معمولاً هزینه‌های راه‌اندازی نسبت به سایر روش‌ها کمتر است.
- هزینه پایین:
- خنک‌سازی با هوا به نسبت مقرون‌به‌صرفه است و نیاز به تجهیزات پیچیده ندارد.
معایب سیستم خنک‌کننده هوا
- محدودیت در خنک‌سازی:
- سیستم خنک‌کننده هوا برای محیط‌های با تراکم بالا مناسب نیست.
- مصرف انرژی بالا:
- فن‌ها و تهویه‌های هوا برای جابه‌جایی حجم زیادی از هوا به انرژی زیادی نیاز دارند.
۲. سیستم خنک‌کننده مایع (Liquid Cooling)
سیستم خنک‌کننده مایع
در مراکز داده با تراکم بالا و دمای بالا استفاده می‌شود. این سیستم به کمک لوله‌هایی حاوی مایعات خنک‌کننده، حرارت را جذب و به یک واحد خنک‌کننده منتقل می‌کند.سیستم خنک کننده سرور
مزایای سیستم خنک‌کننده مایع
- قدرت خنک‌سازی بالا:
- این سیستم می‌تواند گرمای زیادی را در کمترین زمان ممکن کاهش دهد.
- کارایی بالا:
- برای مراکز داده با تراکم بالا بسیار مناسب است و با مصرف انرژی کمتر، کارایی بالایی دارد.
معایب سیستم خنک‌کننده مایع
- هزینه بالا:
- نصب و نگهداری این سیستم‌ها به دلیل نیاز به تجهیزات پیشرفته و نگهداری مداوم، هزینه‌بر است.
- ریسک نشت مایع:
- در صورت بروز نشت در سیستم، ممکن است قطعات حساس سرور آسیب ببینند.
۳. سیستم خنک‌کننده با استفاده از غوطه‌وری (Immersion Cooling)
در سیستم خنک‌کننده غوطه‌وری،
سرورها به‌طور مستقیم در مایع خنک‌کننده غوطه‌ور می‌شوند. این روش برای خنک‌سازی فوق‌العاده در محیط‌هایی با دمای بالا و تراکم پردازش سنگین کاربرد دارد.سیستم خنک کننده سرور
مزایای سیستم خنک‌کننده غوطه‌وری
- کارایی بی‌نظیر در خنک‌سازی:
- این سیستم قادر است گرمای زیادی را به سرعت جذب کند و دمای مطلوب را حفظ کند.
- کاهش نیاز به تهویه هوا:
- به دلیل غوطه‌وری مستقیم در مایع، نیازی به فن و تهویه نیست که باعث کاهش مصرف انرژی می‌شود.
معایب سیستم خنک‌کننده غوطه‌وری
- پیچیدگی نصب و نگهداری:
- نیاز به زیرساخت‌های پیچیده و متخصصان برای راه‌اندازی و نگهداری دارد.
- هزینه بالا:
- این سیستم‌ها هزینه اولیه و نگهداری بسیار بالایی دارند و معمولاً در مراکز داده بزرگ و پیشرفته استفاده می‌شوند.سیستم خنک کننده سرور
عوامل مهم در انتخاب سیستم خنک‌کننده مناسب برای سرور
برای انتخاب بهترین
سیستم خنک‌کننده، لازم است عوامل مختلفی را مدنظر داشته باشید:
- تراکم پردازش:اگر حجم پردازش در مرکز داده بالا است، سیستم‌های خنک‌کننده مایع یا غوطه‌وری گزینه‌های بهتری هستند.
- فضای موجود در اتاق سرور:برای اتاق‌های سروری که فضای کمی دارند، سیستم‌های خنک‌کننده هوا به دلیل نصب آسان و مصرف انرژی کمتر، مناسب‌تر هستند.
- هزینه و بودجه:هزینه‌های نصب و نگهداری سیستم خنک‌کننده، یکی از اصلی‌ترین فاکتورها برای انتخاب سیستم مناسب است. برای مراکز داده کوچک، سیستم‌های خنک‌کننده هوا گزینه به‌صرفه‌تری هستند.
- قابلیت اطمینان و دوام:سیستم‌های خنک‌کننده‌ای که نیاز به نگهداری کمتری دارند و کارایی بالاتری در طولانی‌مدت دارند، گزینه‌های بهتری برای مراکز داده‌ای با اهمیت بالا هستند.
- شرایط آب و هوایی:در محیط‌های گرم و مرطوب، سیستم‌های خنک‌کننده مایع و غوطه‌وری کارایی بیشتری دارند و می‌توانند به مدیریت بهتر دما کمک کنند.
نکات نگهداری از سیستم خنک‌کننده سرور
برای بهینه‌سازی عملکرد و جلوگیری از خرابی‌های احتمالی، بهتر است از سیستم‌های خنک‌کننده به‌صورت دوره‌ای نگهداری کنید:
- تمیز کردن منظم فیلترها و فن‌ها:از مسدود شدن جریان هوا جلوگیری می‌کند و به افزایش طول عمر سیستم خنک‌کننده کمک می‌کند.
- بررسی مداوم نشتی:به‌خصوص در سیستم‌های خنک‌کننده مایع، نشتی می‌تواند باعث خرابی سرورها شود، بنابراین به‌صورت منظم چک کنید.
- کالیبراسیون سنسورها:سنسورهای دما باید دقیق باشند تا سیستم خنک‌کننده به‌موقع فعال شود و از آسیب به سرورها جلوگیری کند.
