ブレードサーバーを冷却する5つの方法

        ブレードサーバを消費する基本的な方法は5つあります。これらの方法の1つが選択されれば、それはさまざまな異なる製品および方法で実装することができます。表1はこれを要約したものです。方法を選択する必要があり、ブレード・サーバー・アプリケーション、へ
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。この選択は、現在の施設の制約とユーザーのニーズと好みに基づいています。

適用方法の選択

既存の施設の制約を理解し、ユーザーのニーズと好みの間で適切なトレードオフを行うことで、上記の5つの基本を使用できます。選択は方法で行われます。実際のシステムでは最も重要な制約事項であるため、ブレードサーバーの適用方法の選択は放熱の問題に基づいています。適用方法を決定した後、電源問題が決定されます。

アプリケーションに影響を与える最も重要な要素は、ブレードサーバーの密度です。多くのユーザーは、最大密度でブレードサーバーをインストールすることを好みます。既存のデータセンター環境では、これは多くの場合適切な選択ではありません。実際、ほとんどのブレードサーバは、より低い密度でキャビネットに設置できるモジュララック構造を採用しています。例えば、IBM BladeCenterは、単一のキャビネットに1から6個のブレードを収容できる独立したラックを使用します。インストール密度を下げてもブレードサーバを最大限に活用できないように思われますが、特に既存のデータセンター環境にブレードサーバをインストールする場合は、システムのコスト、可用性、およびインストール速度が実際に向上します。

今日の多くのデータセンターでは、1キャビネットあたりの電力密度は2 kW以下です。このような環境でブレードサーバーをラックあたり10〜30 kWで設置する場合、これらのブレードサーバーは大量の電力と冷却を消費しますが、これは部屋の元の設計とは無関係です。このため、既存のデータセンターにブレードサーバーを設置する際にスペースを節約することには、通常実質的なメリットはありません。したがって、ブレードサーバを既存のデータセンターに分散させることは、実用的でありかつ費用対効果があります。通常、高密度のソリューションをサポートするように設計された新しい施設では、ブレードサーバーを飽和密度で設置することは非常に重要です。設置は非常に大規模または非常に小規模です。

したがって、ブレードサーバのインストールで最も重要な選択は、ブレードサーバのインストールの断片化の程度、つまり各キャビネットにインストールされるブレードの数です。ユーザが選択したブレードサーバのブランドとモデルによって、断片化の程度が制限されることがあります（たとえば、一部のブレードサーバは別々のラックを使用しているため、分散が容易です）。他のブレードサーバはバックプレーンシステムを使用しているため、分散インストールが実用的ではありません。この問題のより包括的で詳細な説明については、特定のブレードサーバブランドに関連する「APCアプリケーションノート」を参照してください。上記の5つの主なブレードサーバーの適用方法に従ってブレードサーバーの適用密度を計画した後の結果を表2に示します。組み合わせてより実用の合計18種類 -
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表2は、電力密度および適用方法の30種類の組み合わせで、クリティカル7の好ましい組合せとの組み合わせの約11種類があることを示します。最良のソリューションを選択するには、何千ものユーザーの好み、制約、および既存の条件のデータをこれら18の適用方法と比較する必要があります。この調整には詳細な分析が必要であり、ソフトウェア操作のように実行できる多くの規則に従います。ただし、このホワイトペーパーでは詳しく説明されていません。

このツールを開発する過程で、実際の作業で長期的な観察からいくつかの重要な教訓が生まれました。

あなたの部屋にブレードを取り付ける必要がある場合サーバーキャビネットがキャビネット総数の25％を超える場合は、既存のデータセンターの電源と冷却システムを完全に変更する必要があるかもしれません。つまり、インストール数がこの制限に達すると、ユーザーはマシンルームを再構築する必要があります。そうしないと、システムの変革を実行するためにデータセンターを一定期間シャットダウンする必要があります。

既存のデータセンターで1〜5台のブレードサーバーエンクロージャを設置する場合は、データセンターの通常運用への影響を最小限に抑えながら、設置コストを飽和密度の25％または50％に削減する設置台数に最適な台数（たとえば、各キャビネットに最大3台のラック）。ほとんどのデータセンターでは、非常に高い電力密度を達成するためのコストは、いくつかのキャビネットの場所を追加するのに必要なスペースコストよりはるかに高くなります。

現在のデータセンターでは通常、システム機器全体に冷却と電源を供給していますが、補助冷却ソリューションを使用すると、予測可能な放熱を実現しながら低コストでアプリケーション密度を高めることができます。

不適切なプラクティス

データセンターの管理者がよく使用する方法とプラクティスのいくつかを次に示しますが、これらの方法には欠陥があり、問題解決にはほとんど役に立ちません。状況はさらに悪化しています。

気温を下げます。ユーザーは通常、データセンターのいくつかのホットスポットを解決するためにコンピューター室のエアコンの温度設定を下げることによって機器室の気温を下げます。これはユーザー操作にとって最も簡単で最悪の方法です。この方法を採用すると、空調システムの容量が減少し、加湿器の水の消費量が大幅に増加し、データセンターの効率が大幅に低下します（その結果、請求書の電気代も増加します）。これはすべて起こり、問題はまったく解決されません。なぜならそれは空気の温度の問題ではなく、空気の流れの問題だからです。

フロアグリル。もう1つのもっともらしい方法は、換気された床タイルをグリルのより大きな通気孔がある上げられた床と交換することです。このグリルはなじみのある床タイルではありませんが、ストーブのようなものです。この方法は、独立したキャビネットには役立ちますが、特に大量のタイルが使用されている場合は、深刻な副作用が発生する可能性があります。データセンターでこのようなタイルを使用すると、通常、他の領域でのエアフローが減少しますが、さらに重要なことに、これらのグリッドはタイル間のエアフローに予測不可能な重大な変化を引き起こす可能性があります。この問題は、APCホワイトペーパー46「超高密度キャビネットとブレードサーバの熱放散戦略」に詳述されています。

キャビネット上部のファン。キャビネットの上にファンを取り付けるのが一般的です - これらのファンにはうまく設計されたITキャビネットの利点はありませんが。サーバーが過熱する原因は、キャビネットの内部ではなく、サーバーの前面の入り口にある熱気です。これらのファンは、より多くの熱を発生させるだけで、うまく設計されたデータセンターの熱放散を減らすことさえできます。目的が明確でない場合、多くのユーザーは従来の仕様に従ってファンの仕様を決定します。キャビネット用の効果的なファンアシストデバイスもいくつかあります。詳細は、APCホワイトペーパー42「高密度サーバーを放熱に適用するための10ステップの解決」に記載されています。

孤立したキャビネット。時々、ユーザは、ある範囲内のキャビネットの密度を減らそうとして、キャビネットの列全体からキャビネットをリストして、換気された床タイルの空気流がよりキャビネットに届くようにする。ただし、この方法では、機器から排出された熱風をキャビネットの周囲からサーバの吸気口に戻すことができます。全体的な効果はあまり良くありません。よりよい方法は、キャビネットをホットアイルランドとコールドアイルの間に配置し、ブレードサーバーキャビネット間に仕切りがある無負荷のキャビネットで分離し、コールドアイルを広げ、補助冷却やホットアイルを使用することです。システムを密閉して放熱性を高めます。データセンタの電力を既存の冷却システムの圧力で

結論

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アプリケーション・ブレードサーバーのデータセンターは、この圧力は無視できないであろう。ブレードサーバーに電力を供給したり冷却したりする方法はいくつかあります。特定の設置への最善のアプローチは、既存の設計の制約とデータセンター管理者のニーズと好みによって異なります。

この記事では、ブレードサーバアプリケーションに関連する問題とオプションについて概説します。既存のデータセンターの制約とユーザーの要件に基づいて適用方法を選択するプロセスについても説明します。