سیستم کولینگ بین رک (InRow Cooling) چیست؟

سیستم کولینگ بین رک یا InRow Cooling یکی از راهکارهای تخصصی خنک‌سازی مراکز داده و اتاق‌های سرور است که برای کنترل دقیق دما در محیط‌هایی با تراکم حرارتی بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این روش، یونیت خنک‌کننده در مجاورت رک‌های سرور و معمولاً در امتداد ردیف رک‌ها قرار می‌گیرد و هوای گرم تولیدشده توسط تجهیزات IT را مستقیماً دریافت و پس از خنک‌سازی، مجدداً به سمت تجهیزات هدایت می‌کند.

برخلاف سیستم‌های سنتی که یک دستگاه سرمایشی ممکن است کل فضای اتاق سرور را خنک کند، در سیستم InRow تمرکز اصلی بر نزدیکی منبع تولید حرارت به واحد خنک‌کننده است. این موضوع باعث کنترل بهتر جریان هوا و کاهش اختلاط هوای گرم و سرد می‌شود.

چرا سیستم کولینگ بین رک اهمیت دارد؟

سرورها، تجهیزات شبکه، تجهیزات ذخیره‌سازی و سایر تجهیزات IT تقریباً تمام انرژی مصرفی خود را به گرما تبدیل می‌کنند. با افزایش تعداد سرورها و توان پردازشی رک‌ها، بار حرارتی نیز افزایش پیدا می‌کند.

در چنین شرایطی استفاده از کولینگ معمولی ممکن است باعث ایجاد نقاط گرم یا Hot Spot در بعضی قسمت‌های رک و اتاق سرور شود. سیستم InRow با قرار گرفتن در کنار رک‌ها، فاصله بین منبع تولید گرما و سیستم خنک‌کننده را کاهش می‌دهد.

در کاتالوگ Coolrow نیز استفاده از این سیستم برای رک‌هایی با تراکم حرارتی بالا مورد توجه قرار گرفته و ظرفیت‌های مختلف خنک‌کنندگی برای آن ارائه شده است.

نحوه عملکرد InRow Cooling

در یک چیدمان استاندارد، رک‌های سرور در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند و یونیت‌های InRow در داخل همان ردیف یا بین رک‌ها نصب می‌شوند.

فرآیند عملکرد به شکل زیر است:

1. هوای گرم از پشت رک‌های سرور خارج می‌شود.
2. یونیت InRow این هوای گرم را دریافت می‌کند.
3. هوا از روی کویل سرمایشی عبور کرده و حرارت آن گرفته می‌شود.
4. هوای خنک‌شده به سمت ورودی هوای رک‌ها هدایت می‌شود.
5. این چرخه به صورت مداوم تکرار می‌شود.

به این ترتیب، سیستم سرمایش به جای خنک کردن حجم زیادی از هوای کل اتاق، تمرکز بیشتری روی بار حرارتی تجهیزات IT دارد.

مزیت سیستم کولینگ بین رک نسبت به کولینگ سنتی

مهم‌ترین مزیت InRow، قرار گرفتن سیستم سرمایشی در نزدیکی رک‌هاست. در این حالت مسیر حرکت هوا کوتاه‌تر شده و امکان کنترل بهتر جریان هوای سرد و گرم فراهم می‌شود.

از مزایای مهم این روش می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کنترل بهتر دمای رک‌ها
• کاهش احتمال ایجاد Hot Spot
• مناسب برای دیتاسنترهای با تراکم حرارتی بالا
• استفاده بهینه‌تر از ظرفیت سرمایشی
• امکان توسعه سیستم سرمایش متناسب با افزایش تعداد رک‌ها
• امکان استفاده در کنار سیستم‌های Containment
• کنترل و مانیتورینگ پارامترهای محیطی

در کاتالوگ Coolrow، قابلیت‌هایی مانند سنسورهای دما و رطوبت، کنترل از طریق شبکه، مدیریت آلارم‌ها و پشتیبانی از پروتکل‌هایی مانند SNMP و Modbus برای سیستم کنترل ذکر شده است.

انواع سیستم‌های خنک‌کاری در دیتاسنتر

کولینگ دیتاسنتر را می‌توان با روش‌های مختلف اجرا کرد. در کاتالوگ Coolrow به چند روش از جمله موارد زیر اشاره شده است:

۱. راهروی گرم و سرد

در این روش رک‌ها به صورت ردیفی نصب می‌شوند تا ورودی هوای سرد و خروجی هوای گرم از یکدیگر تفکیک شوند. این روش می‌تواند با سیستم‌های سرمایش دقیق ترکیب شود.

۲. InRow Cooling

در روش InRow، دستگاه خنک‌کننده در مجاورت رک‌ها و در داخل ردیف رک‌ها قرار می‌گیرد. این روش برای دیتاسنترهایی که تراکم توان رک‌ها افزایش پیدا کرده است، کاربرد ویژه‌ای دارد.

۳. In-Rack Cooling

در این روش سیستم خنک‌کننده به صورت نزدیک‌تر به خود رک نصب می‌شود و برای کاربردهایی که یک یا چند رک دارای بار حرارتی بسیار بالا هستند، می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد.

کاتالوگ Coolrow این روش‌های نصب را در صفحات مربوط به روش‌های اجرایی سیستم خنک‌کننده نشان می‌دهد.

ظرفیت سیستم‌های کولینگ بین رک

انتخاب ظرفیت InRow باید بر اساس بار حرارتی واقعی رک‌ها انجام شود. در محصولات Coolrow، ظرفیت‌های مختلفی ارائه شده است.

برای نمونه، در مدل‌های Chilled Water، ظرفیت‌های 17، 36 و 62 کیلووات در جدول مشخصات ارائه شده‌اند. ابعاد مدل‌ها نیز بسته به ظرفیت متفاوت است؛ برای نمونه مدل 17 کیلووات دارای ابعاد تقریبی 200×100×30 سانتی‌متر و مدل 36 کیلووات دارای ابعاد تقریبی 200×100×30 سانتی‌متر ذکر شده است. مدل 62 کیلووات نیز ابعاد تقریبی 200×100×60 سانتی‌متر دارد.

در مدل‌های DX Coolrow نیز ظرفیت‌های 10، 20 و 40 کیلووات ارائه شده است و ابعاد مدل 40 کیلووات حدود 200×120×60 سانتی‌متر اعلام شده است.

بنابراین نمی‌توان برای تمام پروژه‌ها یک ابعاد یا ظرفیت ثابت در نظر گرفت و انتخاب دستگاه باید بر اساس توان مصرفی رک‌ها، تعداد رک‌ها، شرایط محیطی و نوع سیستم سرمایش انجام شود.

نحوه انتخاب ظرفیت InRow

برای انتخاب ظرفیت مناسب، ابتدا باید توان مصرفی تجهیزات داخل رک‌ها مشخص شود.

به عنوان مثال اگر یک ردیف شامل 8 رک باشد و توان حرارتی متوسط هر رک حدود 8 کیلووات باشد:

بار حرارتی کل = 8 × 8 = 64 کیلووات

در این شرایط باید ظرفیت سیستم سرمایش به گونه‌ای انتخاب شود که علاوه بر تأمین بار حرارتی 64 کیلووات، برای شرایط پیک و همچنین افزونگی سیستم نیز ظرفیت مناسبی در نظر گرفته شود.

در پروژه‌های حساس دیتاسنتر معمولاً موضوع Redundancy نیز در طراحی سیستم سرمایش اهمیت دارد تا در صورت خرابی یک یونیت، سرمایش تجهیزات حیاتی همچنان ادامه داشته باشد.

سیستم InRow برای چه دیتاسنترهایی مناسب است؟

سیستم کولینگ بین رک به‌خصوص برای پروژه‌هایی مناسب است که:

• تعداد رک‌ها زیاد است.
• توان مصرفی رک‌ها بالاست.
• تراکم تجهیزات در رک‌ها زیاد است.
• احتمال ایجاد Hot Spot وجود دارد.
• امکان اجرای سیستم سرمایش دقیق وجود دارد.
• کنترل مستقل دما و رطوبت اهمیت دارد.
• دیتاسنتر قابلیت توسعه در آینده دارد.

در کاتالوگ Coolrow نیز محصول به عنوان راهکاری برای High Density Cooling معرفی شده و ظرفیت خنک‌کنندگی تا 36 کیلووات در محصول معرفی‌شده در صفحه اول ذکر شده است.

سیستم کولینگ بین رک یا CRAC؛ کدام بهتر است؟

انتخاب بین InRow و سیستم‌های سنتی مانند CRAC/CRAH به شرایط پروژه بستگی دارد.

در دیتاسنترهای کوچک با تراکم حرارتی پایین، سیستم‌های سرمایش محیطی می‌توانند گزینه مناسبی باشند. اما زمانی که توان حرارتی رک‌ها افزایش پیدا می‌کند، قرار دادن سیستم سرمایش نزدیک رک‌ها می‌تواند کنترل جریان هوا و مدیریت حرارت را ساده‌تر کند.

به همین دلیل در پروژه‌های High Density Data Center، استفاده از InRow می‌تواند گزینه مناسبی برای مدیریت بار حرارتی باشد.

جمع‌بندی

سیستم کولینگ بین رک (InRow Cooling) یکی از راهکارهای مؤثر برای خنک‌سازی دیتاسنترهای مدرن و رک‌های پرتراکم است. قرار گرفتن یونیت سرمایشی در نزدیکی رک‌ها باعث می‌شود هوای گرم سریع‌تر از تجهیزات خارج شده و فرآیند سرمایش با کنترل بیشتری انجام شود.

انتخاب ظرفیت، تعداد یونیت‌ها، نوع سرمایش DX یا Chilled Water، نحوه چیدمان رک‌ها و موضوع افزونگی باید بر اساس طراحی دقیق اتاق سرور و بار حرارتی تجهیزات انجام شود.

محصولات Coolrow در نسخه‌های مختلف DX و Chilled Water و با ظرفیت‌های متفاوت ارائه شده‌اند و امکان استفاده در طراحی‌های مختلف دیتاسنتر را فراهم می‌کنند.

نوآوران دیتا عرضه کننده تجهیزات و خدمات اتاق سرور در ایران