Consultez le document ASHRAE le plus récent, "Thermal Guidelines for Data Processing Environments", daté de janvier 2004. Ce document est disponible en ligne sur le site ashrae.org. L'une des sections de ce document détaille une procédure d'évaluation de l'état de refroidissement général du centre de données et d'optimisation pour un refroidissement maximal.
Remarques relatives aux serveurs et au stockage
La plupart des serveurs IBM et des produits de stockage sont conçus de sorte que l'air refroidi entre par la partie avant du serveur et l'air chaud est évacué par l'arrière. Le plus important consiste à s'assurer que la température de l'air de la prise à l'avant du matériel ne dépasse pas les spécifications IBM relatives à l'environnement. Reportez-vous aux caractéristiques de l'environnement dans les spécifications des serveurs ou dans les feuilles de spécification du matériel. Vérifiez que la prise d'air et les sorties ne sont pas obstruées par des papiers, des câbles ou autre. Lors d'une mise à niveau ou d'une réparation du serveur, veillez à ne pas dépasser, le cas échéant, la durée maximale autorisée pour le retrait du carter alors que l'unité est sous tension. Une fois que vous avez terminé, assurez-vous que vous avez réinstallé tous les ventilateurs, tous les dissipateurs thermiques, toutes les grilles d'aération et toutes les autres unités, conformément à la documentation IBM .
Certaines entreprises de fabrication, dont IBM, signalent des charges calorifiques suivant un format suggéré dans le document ASHRAE le plus récent, "Thermal Guidelines for Data Processing Environments", daté de janvier 2004. Même si ces données s'appliquent à l'équilibrage de charge calorifique, elles sont à prendre avec précaution pour l'équilibrage de la fourniture et de la demande de refroidissement car de nombreuses applications non résidentes ne dissipent pas des taux de chaleur constants. Il est nécessaire dans ce cas de bien comprendre comment le matériel et les applications se comportent en matière de gestion de la charge calorifique, et d'avoir une idée de sa croissance future, le cas échéant.
Remarques relatives aux armoires
Remarque : Le terme "armoire" utilisé tout au long de cette section désigne de manière générale toute unité qui accueille le matériel monté en armoire.
Les armoires IBM 19 pouces sont conçues pour permettre une ventilation maximale des différents éléments matériels qui y sont installés. L'air refroidi est aspiré par l'avant et rejeté par l'arrière par les ventilateurs du matériel monté en armoire. La plupart des armoires IBM sont dotées d'une porte arrière perforée et porte avant en option également perforée. Certaines armoires bénéficient en option d'un traitement acoustique qui en réduit le niveau sonore. Si vous utilisez des armoires non IBM, il est déconseillé d'avoir des portes épaisses ou ornées de verre décoratif car cela pourrait gêner la ventilation en entrée et en sortie de l'armoire.
Il est nécessaire d'éviter la recirculation par l'avant de l'armoire de l'air chaud évacué à l'arrière. Deux méthodes peuvent permettre d'empêcher la recirculation de l'air. La première consiste à installer des panneaux obturateurs dans l'espace inoccupé par le matériel installé dans l'armoire. Les panneaux obturateurs 1U et 3U permettent d'empêcher la recirculation de l'air dans l'armoire. Si aucun panneau obturateur n'est installé dans votre armoire, vous pouvez vous en procurer auprès d'IBM.
| Numéro | Référence FRU | Unités par élément | Description |
| 1 | 97H9754 | Autant que nécessaire | Ergot obturateur 1U (noir) |
| 62X3443 | Autant que nécessaire | Ergot obturateur 1U (blanc) | |
| 2 | 97H9755 | Autant que nécessaire | Ergot obturateur 3U (noir) |
| 62X3444 | Autant que nécessaire | Ergot obturateur 3U (blanc) | |
| 3 | 12J4072 | Autant que nécessaire | Ergot obturateur 1U (noir) |
| 4 | 12J4073 | Autant que nécessaire | Ergot obturateur 3U (noir) |
| 5 | 74F1823 | 2 par élément 3 | Attache écrou M5 |
| 74F1823 | 4 par élément 4 | Attache écrou M5 | |
| 6 | 1624779 | 2 par élément 3 | Bride hex M5 X 14 |
| 1624779 | 4 par élément 4 | Bride hex M5 X 14 |
La deuxième méthode consiste à prévoir un dégagement approprié autour de toutes les armoires. Reportez-vous aux caractéristiques des dégagements dans les spécifications des serveurs ou dans les feuilles de spécification du matériel. L'agencement des planchers ne doit pas permettre que l'air évacué par l'arrière d'une armoire puisse entrer par une prise d'air à l'avant d'une autre armoire.
Enfin, une gestion appropriée des câbles constitue un autre élément important pour l'optimisation de la ventilation dans les armoires. Les câbles doivent être acheminés et fixés de façon à ne pas obstruer le déplacement de l'air entrant ou sortant de l'armoire. Toute obstruction peut en effet réduire de manière considérable le niveau de ventilation entre les éléments matériels installés dans l'armoire.
L'utilisation d'armoires ventilées nécessite certaines précautions. Il peut arriver que les appareils de ventilation ne brassent pas suffisamment d'air pour la quantité de matériel installé dans l'armoire.
Considérations relatives aux salles
Les centres de données conçus et élaborés au cours des 10 dernières années sont généralement capables de refroidir jusqu'à 3 kW de charge calorifique par armoire. Ces conceptions impliquent souvent des modules de distribution d'air dans de faux planchers d'une hauteur de 18 à 24 pouces (45, 7 à 61 centimètres), des plafonds d'une hauteur de 8 à 9 pieds (2,5 à 2,75 mètres), ainsi que des unités de conditionnement d'air de salle d'ordinateurs réparties autour du périmètre de la salle. Le matériel informatique occupe environ 30 à 35 % de l'espace total du centre de données. L'espace restant est soit vide (allées d'accès, dégagements, par exemple), soit occupé par des unités d'alimentation et des unités de conditionnement d'air de salle d'ordinateurs. Jusqu'à récemment, il n'a été porté que peu d'attention aux évaluations de la charge calorifique, à la disposition du matériel et aux voies d'admission d'air, à la répartition de charge calorifique, à l'emplacement et aux ouvertures des dalles de plancher.
Evaluation de la charge calorifique totale de votre installation
Une évaluation de la charge calorifique totale est nécessaire pour déterminer la température d'équilibre de votre environnement global. Le but de cette évaluation est de vous assurer que vous disposez d'une puissance frigorifique suffisamment sensible, y compris en cas de redondance, pour gérer la charge calorifique que vous envisagez ou avez déjà installée. Il existe plusieurs façons d'effectuer cette évaluation, mais la plus courante consiste à vérifier la charge calorifique et le refroidissement dans les sections logiques définies par les barres en I, les obstructions à la ventilation, ou l'emplacement des unités de conditionnement d'air de salle d'ordinateurs.
Agencement du matériel et couloirs de ventilation
IBM recommande la disposition de couloir d'air chaud et de couloir d'air froid qui est présentée en détail dans le document ASHRAE "Thermal Guidelines for Data Processing Environments", daté de janvier 2004. Dans la figure suivante, les armoires du centre de données sont disposées de telle sorte qu'elles incluent des couloirs d'air chaud et des couloirs d'air froid. Le couloir d'air froid se compose de dalles de sol perforées qui séparent deux rangées d'armoires. Un air refroidi sort des dalles de sol perforées et est dirigé dans les parties avant des armoires. Les prises d'air des armoires (situées à l'avant de celles-ci) sont situées face aux couloirs d'air froid. Une telle disposition permet que l'air chaud évacué à l'arrière des armoires retourne vers les unités de conditionnement d'air de salle d'ordinateurs, ce qui réduit la recirculation d'air évacué dans les prises d'air des armoires. Les unités de conditionnement d'air de salle d'ordinateurs sont situées à l'extrémité des couloirs d'air chaud afin de faciliter le retour de l'air chaud vers chaque unité et optimiser la pression statique vers le couloir d'air froid.
Pour une bonne gestion de la charge calorifique du centre de données, l'important est de maintenir au niveau des prises d'air une température d'armoire conforme aux spécifications du fabricant. Lorsque l'air refroidi qui sort des dalles perforées dans le couloir d'air froid ne suffit pas à satisfaire les exigences de ventilation d'air refroidi pour l'armoire, il peut être nécessaire de générer une ventilation supplémentaire d'air non refroidi provenant d'autres parties du faux plancher. Reportez-vous à la figure suivante. Très souvent, une fois la ventilation arrière de l'armoire terminée, la ventilation de la partie supérieure de l'armoire se compose d'un mélange d'air chaud provenant de la partie arrière du système et d'air provenant d'autres endroits de la salle. Pour les armoires situées à l'extrémité de chaque rangée, la ventilation se compose d'un air chaud qui s'évacue de la partie arrière et se déplace vers la partie avant et les parties latérales de l'armoire. Ces modèles de ventilation ont été observés à la fois dans des centres de données existants et dans le cadre d'une modélisation.
Vous pouvez vous reporter à la figure suivante pour définir une ventilation appropriée à une charge calorifique donnée dans le cas d'un centre de données ne présentant pas une ventilation satisfaisante. Ce diagramme repose sur des valeurs représentant le pire cas de figure qui soit en matière d'agencement du matériel dans un centre de données et des exigences maximales en termes de spécifications de température requises par la plupart du matériel haut de gamme IBM . Les corrections à apporter en fonction de l'altitude sont indiquées dans la partie inférieure du diagramme.
La section Ventilation des systèmes décrit les méthodes de ventilation d'armoire les plus couramment utilisées.
Répartition de la charge calorifique
- Refroidissement énergique pour répondre à des exigences maximales de charge calorifique dans l'intégralité du centre de données.
- Niveau de refroidissement moyen du centre de données avec la possibilité d'accroître le refroidissement dans certains zones locales et restreintes.
L'option 1 est très coûteuse et plutôt réservée à des constructions récentes. L'option 2 indique qu'un certain nombre d'actions peuvent optimiser le refroidissement de centres de données existants et éventuellement augmenter le refroidissement de l'air dans des espaces restreints.
Il est tout d'abord recommandé de placer les dalles de plancher présentant un taux d'ouverture et de ventilation élevés face aux armoires haut de gamme. Il est également conseillé d'installer des dispositifs spéciaux pour évacuer immédiatement l'air chaud qui s'exhale des armoires de grande capacité, avant que cet air n'ait le temps de revenir dans les prises d'air des autres armoires de la salle. Il suffit pour cela d'installer un dispositif système de barrage ou d'acheminement de l'air vers les unités de conditionnement d'air de salle d'ordinateurs. Ce type de réalisation technique est délicat car il est nécessaire de s'assurer que cela n'a aucun effet secondaire sur la dynamique de la pression statique au sol et sur la répartition de la ventilation.
Dans les centres disposant de grands espaces d'implantation, il est plus pratique de concevoir un niveau de refroidissement constant de tout le faux plancher et d'alléger les armoires ou encore de prévoir de plus grands écarts entre celles-ci, et ce afin de respecter les normes de capacité au sol de chaque armoire.
Disposition et ouvertures des dalles de plancher
Les dalles perforées doivent être placées exclusivement dans les couloirs d'air froid, alignées sur les prises d'air du matériel. Aucune dalle perforée ne doit se trouver dans les couloirs d'air chaud, même si la chaleur y est insupportable. Ces couloirs sont, par définition, conçus pour la circulation de l'air chaud. La présence de dalles perforées dans un couloir d'air chaud diminuerait de manière artificielle la température de l'air redirigé vers les unités de conditionnement d'air de salle d'ordinateurs, ce qui réduirait l'efficacité et la capacité disponible de ces dernières. Ce type de phénomène peut contribuer à l'apparition d'incidents liés à des points chauds dans un centre de données. Aucune dalle perforée ne doit non plus être installée à proximité des unités de conditionnement d'air de salle d'ordinateurs. Dans des zones situées sous un faux plancher où la vitesse de l'air dépasse les 530 pieds par minute (152,4 mètres par minute), généralement au coeur d'environ six juxtapositions de débits unitaires, un effet Venturi peut se produire, l'air de la pièce étant aspiré vers la partie inférieure du faux plancher, à l'opposé du but recherché, l'air refroidi devant normalement être rejeté vers le haut.
La figure 5 indique les capacités de ventilation volumétrique des dalles de plancher à différents taux d'ouverture.
Dans les centres de données classiques, les dalles de faux plancher offrent généralement un débit compris entre 100 et 300 pieds cube par minute. Il est possible d'atteindre des débits de 500 pi3/min en suivant les instructions du présent document. Des débits de ventilation de 700 à 800 pi3/min par dalle peuvent également être obtenus grâce à des dalles présentant un taux d'ouverture supérieur. Ces dalles doivent être alignées dans les couloirs d'air froid sur les emplacements de prise d'air du matériel.
Toute ouverture présente dans le faux plancher et n'ayant pas pour fonction de laisser passer de l'air refroidi directement vers le matériel installé dans le centre de données doit être complètement rebouchée à l'aide d'un ensemble de brosses ou d'autre matériel d'ouverture de câble (par exemple, feuilles de mousse, coussins anti-feu). Il est également nécessaire de reboucher tous les trous présents sur les murs, les sols et les plafonds situés dans le périmètre du centre de données. Ce rebouchage des ouvertures permettra d'optimiser la pression statique sous le sol, d'assurer une ventilation optimale dans les couloirs d'air froid si nécessaire, et d'éliminer les risques de court-circuitage de l'air inutilisé de retour vers les unités de conditionnement d'air de salle d'ordinateurs.