Varmeproduktion i server-rum
Af Klima-it
04 sep 2008
Et indblik i et serverrums varmeproduktion og et scenarie for, hvordan du beregner dette i et eksisterende serverrum eller i planlægningen af det næste.
Et traditionelt rum modtager varme fra gulv og vinduer og afgiver varme igennem loft og vægge - dette er ikke tilfældet i et serverrum. Her findes der sjældent vinduer og rummet vil typisk være tilpas isoleret, så størstedelen af varmen føres bort af rummets eget køleanlæg.
Varmekilderne består primært af hardwareinstallationer såsom servere, routere, switches samt varme afgivet af jord- og lyskilder. Alene jord- og lyskilder fra et mindre serverrum kan producere varme svarende til seks servere.
Spar penge – kend det maksimale output
Varmen fra servere genereres primært af cpu'en, strømforsyninger (psu) og i mindre grad af harddiske (hdd). Hvor meget afhænger selvfølgelig af typen og ikke mindst loaden på serveren. Stort set al varme skabes af de elektroniske komponenter, og som sådan er mængden af produceret varme direkte afhængig af mængden af strøm, som serveren forbruger. Derved er den maksimale varme, der kan genereres, fastsat ved det maksimale output som strømforsyningerne kan producere. Dette gælder alle typiske installationer såsom: Servere, SAN's, switches, routere, tape drives etc.
Disse værdier kan bruges til beregning af den maksimale varmeproduktion, men en bedre metode er at måle strømforbruget af hvert enkelt unit under peak performance. Ved at måle over en periode fås det gennemsnitlige strømforbrug for produktionsmiljøet og den totale varmeproduktion skal så kunne matches af køleanlægget. En tommelfingerregel er, at den totale varmeproduktion i et serverrum ved peak bør matches, når køleanlægget er kørende ved 75 % af dets kapacitet.
Værktøjer til at estimere din varmeproduktion
I USA bruges enheden BTU (British Thermal Unit) til at angive varmeproduktion og det er en enhed, der typisk vil dukke op omkring serverrumskøling. Hvad der i virkeligheden ofte menes, er BTU/h, altså BTU per time. Det gælder, at 1 Watt ~= 3.413 BTU/h. Ved køleanlæg til serverrum bruges ofte enheden Tons = 12.000 BTU/h ~= 41 kW.
Der findes nogle værktøjer, som viser, hvor meget varme forskellige typer hardware producerer - heriblandt en guide udviklet af apc.com. Den er designet til at hjælpe med at vælge en korrekt Uafbrudt Strømforsyning (UPS), men indeholder ligeledes oplysninger om varmeproduktion af en lang række hardware, som typisk findes i et serverrum.
En anden kilde er en applikation udviklet af Dell. Her kan brugeren designe sit helt eget virtuelle serverrum. Applikationen kan så ”forudsige”, hvilken varmeudvikling man kan forvente. Det er kun Dells egne produkter, der er prædefineret, men applikationen giver brugeren mulighed for at tilføje eget hardware ('custom devices').
Ligeledes findes der en artikel, som er lavet af OpenXtra, der estimerer varme afgivet af jord- og lyskilder.
Her angives det, at varmen fra jorden kan estimeres til 337 BTU/h/m^2, mens varmen fra lyskilder kan estimeres til 4,25 BTU/h/watt.
Sådan kan varmeproduktionen beregnes
For at illustrere en beregning af varmeproduktionen baseret på ovenstående oplysninger, er her et scenarie for et serverrum på 10 m^2, som er velisoleret og uden vinduer. Lyskildeafgivelsen er 100 watt og serverummet indeholder fem HP ProLiant DL380 G5 dual quad core servere, 8 SAS diske og 2 psu'er.
Varmeproduktion for scenarie:
- Jordvarme 10 m^2 x 337 BTU/h/m^2 = 3.370 BTU/h.
- Lyskilder 100 W x 4,25 BTU/h/W = 425 BTU/h.
- Servere 5 x 1.318 BTU/h = 6.590 BTU/h*.
- Totalt = 10.385 BTU/h ~= 3 kW *fundet via apc.com.
På den baggrund og ved brug af reglen om at køleanlægget skal kunne køre ved 75 % kapacitet, ses det, at der er behov for et anlæg med en kapacitet på ~1,15 Tons eller ~4 kW. Denne beregning kan derfor bruges til at estimere varmeproduktionen og dermed bedre definere investeringsbehovet på forhånd.
Fakta & termer
- PSU: Strømforsyning.
- HDD: Harddisk.
- BTU: British Thermal Unit.
- BTU/h: "British Thermal Unit" pr. time.
- 1 Watt: ~= 3.413 BTU/h.
- 1 Tons: 12.000 BTU/h ~= 41 kW.
- UPS: Uninterruptible power supply (uafbrudt strømforsyning).
- Tags:
- Serverrum,
- Hosting
