Перегрев серверного оборудования может приводить к снижению производительности, аварийным отключениям и простоям информационных систем. Особенно часто проблема возникает при расширении серверной, увеличении количества стоек или установке более мощного оборудования без модернизации системы охлаждения.
При этом причиной перегрева не всегда является неисправность самого сервера. Даже исправное оборудование может работать при повышенной температуре, если кондиционирование не справляется с тепловой нагрузкой, холодный воздух неправильно распределяется между стойками или нагретый воздух повторно поступает на вход серверов.
Почему перегревается серверное оборудование
Для стабильной работы серверной необходимо отводить тепло, выделяемое IT-оборудованием, и обеспечивать требуемые параметры воздуха на входе серверных устройств.
Основные инженерные причины перегрева:
- Недостаточная холодопроизводительность. Система кондиционирования не рассчитана на суммарное тепловыделение серверов, систем хранения и сетевого оборудования.
- Неправильное распределение воздуха. Холодный поток не достигает отдельных стоек, а горячий воздух задерживается в помещении.
- Смешивание горячих и холодных потоков. Нагретый воздух из задней части стоек повторно попадает на воздухозаборники серверов.
- Высокая плотность размещения. Увеличение количества оборудования в одной стойке создаёт локальную тепловую нагрузку, которую существующее охлаждение может не компенсировать.
- Отсутствие резервирования охлаждения. При отказе единственного кондиционера температура в серверной может быстро повышаться, особенно при высокой нагрузке.
Например, после установки дополнительных серверов общая температура помещения может оставаться приемлемой, но отдельные стойки начинают перегреваться из-за недостаточной подачи холодного воздуха к их передним панелям.
Как определить причину перегрева
Диагностику начинают с проверки температурного режима, фактической нагрузки и организации воздушных потоков. Ориентироваться только на показания настенного термометра недостаточно.
Необходимо проверить:
- Температуру воздуха на входе серверного оборудования, в том числе в верхней и нижней части стоек.
- Показания встроенных температурных датчиков серверов и систем хранения.
- Электрическую мощность оборудования и её изменение в периоды максимальной нагрузки.
- Фактические режимы работы кондиционеров и наличие предупреждений об их неисправностях.
- Расположение стоек, свободных проёмов, кабельных вводов и препятствий для движения воздуха.
Для многих классов IT-оборудования рекомендации ASHRAE предусматривают температуру воздуха на входе в пределах 18–27 °C. Однако конкретный рабочий диапазон необходимо определять по характеристикам установленных серверов и условиям эксплуатации.
Важно: измерять температуру следует прежде всего в зоне воздухозабора серверов. Температура в центре помещения может быть нормальной, тогда как отдельное оборудование получает уже нагретый воздух. Понижение уставки кондиционера не всегда устраняет такую проблему.
Как рассчитать тепловую нагрузку серверной
При подборе охлаждения необходимо учитывать фактическое и перспективное тепловыделение оборудования. Практически вся электроэнергия, потребляемая серверной техникой, в конечном итоге преобразуется в тепло, которое необходимо отводить из помещения.
Рассмотрим условный пример небольшой серверной:
- Серверы — 6 кВт электрической мощности.
- Системы хранения — 2 кВт.
- Сетевое оборудование — 1 кВт.
- Дополнительные внутренние теплопоступления — 1 кВт.
Суммарная расчётная тепловая нагрузка в данном примере составляет 10 кВт. Для её отвода требуется система, способная обеспечивать соответствующую холодопроизводительность при расчётных условиях эксплуатации.
При этом нельзя автоматически считать, что кондиционер с номинальной мощностью 10 кВт полностью решит задачу. Необходимо учитывать его фактическую холодопроизводительность, долю явного охлаждения, температуру наружного воздуха, схему распределения потоков и возможное увеличение нагрузки.
Например, если после обследования прогнозируемая тепловая нагрузка составит 12 кВт, проектное решение должно обеспечивать отвод этого тепла с учётом выбранной схемы резервирования и характеристик конкретного оборудования. Это не означает обязательную установку двух кондиционеров по 12 кВт: состав системы определяется требованиями к отказоустойчивости и расчётом проекта.
Как устранить перегрев серверной
После определения причины выбирают технические мероприятия. Не всегда требуется полная замена климатической системы: иногда проблему можно устранить корректировкой воздушных потоков и размещения оборудования.
- Разделить горячие и холодные зоны. Стойки располагают с учётом направления движения воздуха. При необходимости организуют холодные и горячие коридоры, чтобы снизить смешивание потоков.
- Устранить перетоки воздуха. Устанавливают заглушки в незанятые пространства стоек, уплотняют кабельные вводы и устраняют препятствия, мешающие подаче холодного воздуха.
- Модернизировать кондиционирование. Если холодопроизводительности недостаточно, подбирают дополнительное или новое климатическое оборудование с учётом тепловой нагрузки.
- Перераспределить оборудование. При локальном перегреве проверяют возможность изменения размещения серверов и распределения нагрузки между стойками.
- Предусмотреть резервирование. Для критичных серверных рассматривают резервные охлаждающие устройства, автоматическое переключение и уведомления об отказах оборудования.
Например, если перегреваются только верхние серверы в нескольких стойках, увеличение мощности кондиционеров не обязательно будет первым необходимым действием. Сначала следует проверить распределение воздушных потоков и повторное поступление нагретого воздуха.
Как проверить эффективность охлаждения
После модернизации необходимо подтвердить, что температурный режим соответствует требованиям оборудования не только при небольшой, но и при характерной высокой нагрузке.
В зависимости от проекта проверяются:
- Температура воздуха на входе серверов в контрольных точках.
- Стабильность температур при длительной рабочей нагрузке.
- Соответствие фактической холодопроизводительности расчётным условиям.
- Работа сигнализации, датчиков температуры и системы диспетчеризации.
- Поведение системы при отказе одного из охлаждающих устройств, если резервирование предусмотрено проектом.
Для контроля состояния серверной можно использовать температурные датчики, мониторинг климатического оборудования и автоматические уведомления. Пороговые значения задают с учётом характеристик серверов, расположения датчиков и требований к эксплуатации.
Заключение
Перегрев серверного оборудования часто связан не только с состоянием отдельных устройств, но и с недостатками инженерного охлаждения помещения. Причиной могут быть нехватка холодопроизводительности, неправильное размещение стоек и смешивание воздушных потоков.
Эффективное решение начинается с измерения температур на входе серверов, оценки тепловых нагрузок и обследования системы кондиционирования. Комплексный подход позволяет выбрать необходимые изменения и обеспечить условия для стабильной эксплуатации IT-оборудования.
Серверное оборудование перегревается, а существующее охлаждение не справляется? X-Com поможет обследовать инженерные системы серверной, оценить тепловые нагрузки, подготовить технические решения по вентиляции и кондиционированию, организовать монтаж, пусконаладку и мониторинг. Подробнее — организация инженерной инфраструктуры.
