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ネットワーク デバイス、特にサーバーは、限られたエリア内で大量の熱を発生します。テクノロジーの進歩により、最新のサーバーはよりコンパクトになり、より高速な CPU を備えているため、熱出力が増加しています。この熱は適切に管理されないと、データセンターの空調システムにストレスを与える可能性があります。実際、中規模のデータセンターのコンポーネントによって発生する熱は、冬に家を暖めるのに必要な熱に匹敵します。

サーバーやその他のネットワーク機器が過熱すると、障害が発生したり、寿命が短くなったりする可能性があります。熱による損傷はすぐには気づかない場合があります。ネットワーク ノードのクラッシュやハードウェア障害などの問題が発生し、ダウンタイムが長くなる可能性があります。サーバー ルームには通常、高い冷却需要に対応するために、強力なエアコンや上げ床冷却システムなどの特殊な冷却システムが装備されています。ただし、ネットワーク機器を収容する個々のキャビネットに適切な換気があることを確認することも重要です。データセンターの温度が低くても、空気分配が最適でない場合、キャビネットが過熱する可能性があります。

サーバーキャビネットを冷却する最良の方法

ドアの穴、キャビネットのサイズ、コンポーネントの種類などのいくつかの変数がキャビネット内の温度に影響を与えます。適切なエアフローを確保することは、ネットワーク機器を冷却する最も簡単な方法です。目的は、キャビネット内の位置に関係なく、各サーバー、ルーター、およびスイッチに適切な冷却空気が確実に供給されるようにすることです。機器メーカーはこの分野で最小限のガイダンスしか提供していませんが、いくつかの基本的な方法はキャビネットの換気を最適化するのに役立ちます。

1. キャビネットドアを通る空気の流れを強化します

良好なエアフローを確保するために、ほとんどのサーバーメーカーは、キャビネットドアの前面と背面に少なくとも63%のオープンエリアを設けることを推奨しています。これは、キャビネットのドアを完全に取り外すか、穴あきドア付きのキャビネットを使用することで実現できます。ほとんどのサーバーとネットワーク デバイスにはファンが内蔵されているため、データセンターに熱負荷を処理するのに十分な空調があると仮定すると、開いたドアや穴あきドアが十分な換気を提供することがよくあります。さらに、側壁付きのキャビネットを使用すると、1 つのキャビネットからの空気が隣接するキャビネットからの熱風と混ざるのを防ぐことができます。

2. 必要な対流冷却の種類を決定する

2.1自然対流冷却:

キャビネットの周囲温度が内部温度よりも低い場合、熱は自然に暖かい環境から涼しい環境に伝達されます。この簡単な方法は、キャビネットの壁から熱が自然に放出されることに依存している。.ただし、特に温度差がコンポーネントを適切に冷却するのに十分でない場合、効果は低下することがよくあります。

2.2強制対流冷却:

ファンまたは送風機は、これらの領域間の境界での抵抗を減らすことで、高温領域から低温領域への熱伝達を強化できます。ファンは、強制対流冷却のための手頃な価格のソリューションを提供し、内部温度の低下に役立ちます。ただし、外気にほこりや油などの汚染物質が含まれていると、電気部品に付着する可能性があります。このような場合、閉ループの空対空熱交換器の使用が推奨されますが、冷却は依然として周囲の空気温度に依存します。

2.3アクティブ対流冷却:
 

自然対流または強制対流ではコンポーネントを十分に冷却できない場合、**空調**が必要になる場合があります。空調は閉ループ制御システムで動作するため、コンポーネントを汚れや液体などの環境要因から保護する必要がある場合に不可欠です。LeipoleのLP4000N-1のようなエンクロージャは、部屋やデータセンター全体ではなく、エンクロージャのみを冷却することでエネルギーを節約できます。冷却能力の計算は、適切なサイズのエアコンを選択するための重要なステップです。キャビネットエアコンの冷却能力は、300〜6,000ワット(1,000 BTU/時から20,000 BTU/時)の範囲です。ニーズに合った適切なシステムを選択するには、正確な計算が必要です。

3. 最適な機器配置とサーバーファン

キャビネットに過負荷をかけないでください。通常、容量の約75%から80%まで満たすだけで十分です。サーバーの列の間に少なくとも 1U のスペースを維持して、前面から背面への適切な換気を確保します。機器とキャビネットの前面と背面の間に少なくとも4cmの間隔を空けてください。ブランキングパネルを使用してキャビネット内の未使用スペースを塞ぎ、熱風と冷気の混合を防ぎます。ファンを設置してキャビネット内の空気を積極的に循環させることで換気を改善します。最も一般的なタイプのキャビネットファンは、キャビネットの上部に取り付けられたファンパネルで、下部から空気を吸い込んだり、ドアから空気を吹き飛ばしたりします。特定の領域を的を絞って冷却するには、キャビネット内に取り付けられたファンまたはファンパネルを使用します。

4. 温度の監視
 

コンポーネントが安全な温度範囲内で動作するようにするには、キャビネット内の状態を監視します。以下にいくつかの方法を示します。

シンプルな温度計:キャビネットに温度計を置き、定期的に温度を測定します。この方法は安価ですが、温度が上昇しすぎる場合は手動制御が必要です。

サーモスタット：サーモスタットは、キャビネットの温度が事前に設定された制限を超えると自動的にファンを作動させ、手動介入なしで温度を安全な制限内に保ちます。

SNMPセンサーとIPアクセス可能なセンサー:M1任意のネットワークデバイスには、内部温度を示すSNMPまたはIPアクセス可能なセンサーが組み込まれています。これらのセンサーは温度が最も重要な場所に配置されており、高度な冷却戦略とテクノロジーの洞察基本的な冷却技術と中間冷却技術を超えて、高度な戦略と技術により、サーバー キャビネットの空調制御をさらに最適化できます。考慮すべき追加の方法とイノベーションをいくつか示します。
 

5. 液体冷却ソリューション

チップへの直接液体冷却:
チップへの直接液体冷却では、CPU や GPU などのサーバーの最も高温のコンポーネントに冷却剤を直接循環させます。この方法は、熱源から直接熱を除去するため効率が高く、より高い性能と信頼性を実現します。

浸漬冷却:
浸漬冷却では、サーバーを熱伝導性であるが電気絶縁性の液体に浸します。この方法により冷却効率に優れ、空調の必要性を大幅に減らすことができます。浸漬冷却は、従来の空冷方式では不十分な高密度データセンターに特に効果的です。

6. ホットアイル/コールドアイルの封じ込め

ホットアイル封じ込め:
ホットアイル封じ込めシステムでは、サーバーキャビネットから排出された熱風が封じ込められ、他のサーバーの冷却吸気口から遠ざけられます。このアプローチにより、熱風と冷気の混合が防止され、空調システムの効率が向上します。

コールドアイル封じ込め:
コールドアイル封じ込めには、冷気を特定の通路内に封じ込め、サーバーの吸気口に向けることが含まれます。これにより、冷気のみがサーバーに到達し、冷却効率が最大化され、空調システムの作業負荷が軽減されます。

7. フリークーリング

エアサイドエコノマイザー:
エアサイドエコノマイザーは、冷たい外気を取り込み、機械的冷却の必要性を減らします。外気温がデータセンター内の温度よりも低い場合、これらのシステムは自然冷却を活用することでエネルギーコストを大幅に削減できます。

水側エコノマイザー:
水側エコノマイザーは、川や湖などの冷たい外部水源を使用して、冷却システムで使用される水の温度を下げます。この方法は、気候が涼しい地域で特に効果的です。

8. 高度な監視および管理システム

DCIM(データセンターインフラストラクチャ管理)ツール:
DCIM ツールは、電力、冷却、環境条件などのデータセンター インフラストラクチャの包括的な監視と管理を提供します。これらのツールは、リアルタイムのデータと分析を通じて冷却システムのパフォーマンスと効率を最適化するのに役立ちます。

AI と機械学習:
人工知能と機械学習を使用して、冷却要件を予測し、空調システムを最適化できます。AI アルゴリズムは、過去のデータと現在の状況を分析することで、リアルタイムで調整を行い、冷却効率を向上させ、エネルギー消費を削減できます。

エネルギー効率の高い実践の実施

空調および空調システムの有効性をさらに高めるには、次のエネルギー効率の高い実践の導入を検討してください。

定期メンテナンス:
空調ユニットと冷却システムを最高の効率で動作させるには、定期的なメンテナンスが非常に重要です。これには、フィルターの清掃、漏れのチェック、すべてのコンポーネントが正しく機能していることの確認が含まれます。

エネルギー効率の高い機器:
エネルギー効率の高いエアコンや冷却設備に投資します。高い SEER (季節エネルギー効率比) 定格やその他の省エネ機能を備えたユニットを探してください。

最適化されたエアフロー管理:
サーバー キャビネットとデータセンター内の空気の流れに障害物がないことを確認します。ブランキングパネルを使用して、空いているラックスペースを埋め、熱風と冷気が混ざり合うのを防ぎます。

温度設定値:
データセンターの温度を必要以上に低く設定しないでください。ASHRAE (米国暖房冷凍空調学会) は、冷却効率と機器の安全性を両立させたデータセンターの最適な温度範囲に関するガイドラインを提供しています。
 

Leipoleの説明

*エアコン付きサーバーキャビネット:
データセンターの外部にサーバーやIT機器を収容する必要がある場合、特に冷却インフラがない過酷な環境では、Leipole IP54 / 4000N-1キャビネットが最適なソリューションです。CNC 制御の空調ユニット (サイズは 1,705 から 13,650 BTU または 500 から 4,000 ワットの範囲) により、最高 55°C の温度でも機器が冷却されます。 このユニットは、幅広い環境で使用できるように設計されています。また、閉じた冷却回路により熱の蓄積も排除されます。密閉されたケーブルエントリーは、暖かい周囲の空気との空気交換を防ぎます。機器を設置し、空調ユニットを接続するだけで、完全な自己完結型のスタンドアロンマイクロデータセンターが完成します。内部蒸発器により結露がないため、設置作業は不要です。