¿Qué es lo que más les quita el sueño a los profesionales de los centros de datos? ¿El tiempo de inactividad o los costes de la energía? En realidad, ambas cosas: pierden el sueño temiendo un fallo de los equipos debido al calor y pensando en el dinero que están gastando para evitarlo.
La ampliación de las capacidades de eliminación del calor disponibles con los sistemas de refrigeración de alta densidad basados en líquido ha brindado a los usuarios finales la oportunidad no solo de aumentar las densidades de instalación, sino también de garantizar el máximo rendimiento al mismo tiempo que reducen sustancialmente sus costes, permitiéndoles resolver ambos problemas a la vez.
Y estas ventajas fluirán a todos los niveles de instalación del espacio de TI: el equipo individual, toda la hilera y toda la sala. La refrigeración de alta densidad puede proporcionar una normalización de la carga en todo el espacio, eliminando los puntos calientes y los desequilibrios térmicos.
Al evaluar un sitio para la posible implementación de un sistema de refrigeración líquida, se deben abordar cuatro cuestiones acerca del estado del centro de datos:
Echemos un vistazo a cada una de estas cuestiones con un poco más de detalle.
Los centros de datos, las salas de datos y las implementaciones de Edge están diseñados y especificados para admitir una clasificación de la carga prevista, que normalmente se mide en vatios por pie cuadrado (W/ft²) para todo el espacio. Sin embargo, esto puede conducir a error y derivar en unos sistemas de climatización y alimentación de un tamaño inadecuado.
Por ejemplo, una especificación puede requerir una clasificación de instalación de 150 W/ft² para todo el espacio de TI, pero la carga se concentra en una zona mucho más pequeña: los espacios ocupados por armarios o racks abiertos.
Una implementación típica de equipos de TI con una carga térmica de 5 kW en un armario de servidor montado en rack estándar (24" [61 cm] de ancho x 48" [122 cm] de profundidad) generará una clasificación de la carga de 625 W/ft², que es significativamente superior a la clasificación de la sala. Estas cifras no hacen más que incrementarse a medida que aumentan las densidades de implementación (8 kW por equipo generan una carga de 1 W/ft² y 20 kW generan una carga de 2500 W/ft²). Como puedes ver, es fundamental que se defina la clasificación adecuada del equipo y que la solución de climatización se planifique en consecuencia.
Otro tema a tener en cuenta es la utilización real del proceso o servidor de los componentes de TI y su efecto en las densidades de instalación. Los operadores de centros de datos saben que confiar en los datos de la placa de características del equipo es un error, por lo que, en su lugar, se basan en mediciones operativas y de rendimiento reales.
Con esta información disponible, las instalaciones pueden ajustar los sistemas de climatización para satisfacer las demandas reales, en lugar de cargas máximas inalcanzables. Sin embargo, estas cargas son variables y deben supervisarse de cerca para optimizar el rendimiento general del sistema. Estas cargas también tendrán un impacto directo en la generación de calor y las capacidades de climatización.
Hasta la fecha, el método principal para eliminar el calor en el espacio de TI sigue siendo el aire: el tradicional pasillo frío/caliente. Sin embargo, incluso con la ampliación de los rangos térmicos, los sistemas basados en el aire ambiente tienen unas capacidades limitadas de eliminación del calor.
Estas instalaciones se implementan mejor en densidades inferiores a 8 kW por equipo; las soluciones de contención (rack o pasillo) pueden aumentar dicha densidad a aproximadamente 15-18 kW por equipo. Es posible que se puedan realizar ligeras mejoras en estas capacidades con procedimientos y estándares operativos y de instalación muy estrictos, pero aun así el límite será inferior con los sistemas refrigerados por aire.
Las soluciones refrigeradas por líquido de alta densidad aumentan significativamente estas capacidades. Las cargas térmicas superiores a 50 kW por equipo pueden admitirse con la implementación de soluciones de refrigeración líquida de circuito cerrado y acoplamiento cerrado. Incluso con el uso de aire como refrigerante principal a nivel del componente, la incorporación de un intercambiador de calor refrigerado por líquido proporcionará capacidades generales muy superiores.
Quizás el factor más crítico cuando se trata de la implementación del centro de datos es la flexibilidad en la instalación. La instalación y toda su infraestructura de apoyo deben admitir la máxima flexibilidad en la instalación de los componentes de TI.
A nivel de la hilera, los armarios o racks de equipos abiertos deben ser capaces de apoyar la instalación y el funcionamiento de estos productos, divididos a rasgos generales en tres categorías:
Los componentes de la unión y la red se pueden implementar en racks o marcos abiertos, o en armarios cerrados. Los componentes de unión suelen tener unas densidades térmicas de instalación nulas o muy bajas (<1 kW). Al estar alimentados, los equipos de red tienen cargas más altas, pero siguen estando en el rango de 3-5 kW por equipo, lo que deriva en la principal causa de las cargas térmicas de los centros de datos: servidores y productos de almacenamiento con instalaciones de baja densidad de 5-8 kW por equipo hasta densidades con una carga térmica superior a 25-30 kW por equipo.
La mayoría de los equipos admitirán productos de servidor y almacenamiento, pero estas implementaciones no permanecerán estáticas. Una instalación inicial puede consistir en servidores de montaje en rack de 1 o 2 RU para admitir procesos de gran volumen, pero las futuras implementaciones pueden utilizar servidores blade de montaje en rack y productos de categoría empresarial similares con aumentos proporcionales en las cargas térmicas, y la infraestructura instalada debe ser lo suficientemente flexible para admitir esos requisitos.
Otra ventaja de la flexibilidad, es que no es necesario configurar todo el espacio para implementaciones de alta densidad o soluciones de refrigeración líquida. Puedes dividir el espacio mediante soluciones de aire ambiente en zonas de baja densidad y refrigeración líquida para densidades más altas (tal vez una o dos hileras de densidades más altas o una zona separada en un espacio en blanco más grande).
Otra opción es utilizar simplemente soluciones de refrigeración líquida para toda la climatización: sistemas de circuito abierto para eliminar el calor en equipos de menor densidad e incluso refrigeración de confort, y de circuito cerrado, por inmersión o directa al chip para los sistemas de mayor densidad. La flexibilidad y la adaptabilidad para descubrir cuál es la mejor implementación de climatización.
En el centro de datos de hoy en día, la refrigeración basada en aire no tiene la capacidad de proteger el equipo de los efectos del sobrecalentamiento y la humedad, y el coste de mover enormes cantidades de aire a través de la instalación es significativo, además de ineficiente
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