Mantener condiciones de funcionamiento óptimas es cada vez más crítico para los centros de datos modernos. La infraestructura de los servidores de hoy y del mañana tiene la tarea de ofrecer cada vez más potencia informática, pero esa potencia acarrea calor, el cual debe ser mitigado.
En lo que respecta a la refrigeración, los centros de datos tienen opciones, y no siempre le será fácil determinar la solución adecuada para satisfacer sus necesidades. ¿Cómo se determina cuál es la solución de refrigeración adecuada para un centro de datos? Para encontrar la respuesta, vale la pena empezar por examinar algunos requisitos críticos para las operaciones de su centro de datos:
Diseño para la resiliencia
La resiliencia es un indicador importante para cualquier centro de datos. Según la definición de la Oficina de Eficiencia Energética y Energías Renovables del Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE),la resiliencia es la capacidad de un centro de datos para "prepararse y adaptarse a condiciones cambiantes, resistir y recuperarse rápidamente de las interrupciones".
Aunque la resiliencia suele asociarse a factores externos importantes —como fenómenos meteorológicos graves, ciberataques, ataques físicos o falta de disponibilidad de suministro de combustible—, la resiliencia de los centros de datos también puede depender de una serie de factores internos. Estos incluyen la disponibilidad de energía y refrigeración para las operaciones de TI, según el DOE.
Todo ello significa que debe contar un sistema de refrigeración confiable para ofrecer un servicio continuo durante toda la vida útil de sus sistemas de servidores. Una falla del sistema puede provocar costosos tiempos de inactividad en sus operaciones e interrupciones críticas para sus clientes. Los sistemas de refrigeración fiables son esenciales para la resiliencia total de un centro de datos.
¿Greenfield o Brownfield?
Su elección del sistema de refrigeración puede depender de si su proyecto es una implementación con enfoque Greenfield o Brownfield.
En una implantación con enfoque "Greenfield", en la que el diseño, la instalación y la configuración del centro de datos son totalmente nuevos, vale la pena evaluar las opciones más avanzadas. Y no sólo para la refrigeración, sino para cada parte de la infraestructura del centro de datos. Utilizar sistemas anticuados puede hacer que su nuevo centro de datos se quede desactualizado incluso antes de estar plenamente operativo.
En una implementación "Brownfield" —en la que se utiliza y actualiza una estructura o sistemas ya existentes—, puede tener sentido mantener un sistema de refrigeración heredado para ahorrar en costos iniciales. Sin embargo, también en este caso vale la pena considerar una actualización para prepararse mejor para el futuro. Las configuraciones tradicionales de racks de servidores que alcanzaban los 10 kilovatios de potencia se consideraban de alta densidad; sin embargo, el día de mañana las configuraciones de densidad extrema pueden alcanzar los 40 kilovatios. Esa cifra es fundamentalmente insostenible para mantener temperaturas óptimas con los métodos tradicionales de refrigeración por aire.
Cómo maximizar la eficiencia
Para los centros de datos en los que se busca aumentar la eficiencia, la eficacia del uso de la energía (PUE) es un indicador fundamental. El Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL) define la PUE como "la relación entre la cantidad total de energía utilizada por las instalaciones de un centro de datos informático y la energía suministrada a los equipos informáticos".
Según el NREL, los centros de datos informan una amplia gama de cifras de PUE, pero la media general tiende a estar en torno a 1.8. Los centros de datos que buscan aumentar la eficiencia, sin embargo, suelen apuntar a valores de PUE de 1.2 o inferiores, y su sistema de refrigeración puede tener un impacto significativo en dicha cifra. Los cálculos de PUE tienen en cuenta la energía utilizada por los ventiladores y los calefactores de trazado de tuberías asociados a los equipos de refrigeración exterior. También se tienen en cuenta la calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC), calculando el consumo de energía de las paredes de ventilación, los ventiloconvectores que respaldan las salas eléctricas del centro de datos y la composición de la unidad de aire. Estas cosas merecen una evaluación seria a la hora de seleccionar una solución de refrigeración.
Protección de los equipos
Su infraestructura de servidores representa una inversión considerable, y los propietarios y administradores de centros de datos tienen la tarea de proteger y mantener los equipos de TI para maximizar su longevidad y rendimiento generativo.
El control de la temperatura y la protección de los equipos van de la mano. La Sociedad Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE) recomienda que los servidores y el hardware de almacenamiento funcionen a entre 64.4 °F y 80.6 °F (de 18 °C a 27 °C) en entornos de procesamiento de datos. Las temperaturas que exceden esos rangos tienen el potencial de afectar la vida útil del hardware de servidores y almacenamiento.
Refrigeración de un centro de datos: un resumen de sus opciones
Teniendo en cuenta las necesidades críticas mencionadas, conozcamos algunas de las opciones entre las que deben elegir los centros de datos:
Refrigeración por aire. Los sistemas de refrigeración por aire son el método más convencional para mantener las condiciones ambientales. El aire frío es liberado en un pasillo frío, desde donde luego es aspirado a través de la parte frontal del hardware informático y a través de los componentes antes de ser expulsado al pasillo caliente. A continuación, dicho aire caliente se expulsa al pasillo caliente, vuelve a la unidad HVAC, se enfría y vuelve al centro de datos. Sin embargo, estos métodos tienen cada vez más dificultades para administrar de forma eficiente mayores densidades de potencia y el calor resultante.
Refrigeración indirecta. La refrigeración indirecta, también llamada "refrigeración por placa fría", funciona absorbiendo y disipando el calor mediante sistemas de refrigeración por líquido de circuito cerrado. Más eficiente y compacta que los sistemas de refrigeración por aire tradicionales, la refrigeración indirecta ofrece algunas ventajas innegables. No obstante, pueden ser costosos y depender de un suministro de agua constante. Las tuberías y bombas de agua pueden corroerse con el tiempo, lo que incrementa el riesgo de pérdidas en espacios repletos de electrónica.
Refrigeración por inmersión. Las aplicaciones de refrigeración por inmersión sumergen los componentes informáticos en un fluido dieléctrico no conductor y eliminan el calor por convección a medida que el fluido pasa por un mecanismo de rechazo de calor. Y al eliminar las limitaciones de la refrigeración indirecta o por aire, es posible aportar grandes beneficios a los centros de datos.
Los propietarios y operadores de centros de datos con visión de futuro ya apuestan por la refrigeración por inmersión, especialmente cuando se trata de computación en la nube. La refrigeración por inmersión aporta una serie de ventajas por sí sola, como un mejor rendimiento térmico, el cual puede disminuir el estrangulamiento o tiempo de inactividad de los equipos. La refrigeración por inmersión también permite mejorar el PUE de los centros de datos al eliminar la necesidad de ventiladores que consumen mucha energía, lo que permite a las instalaciones desviar más consumo de kilovatios directamente al hardware. Por último, puede ayudar a prolongar la vida útil de los equipos reduciendo la complejidad del diseño del servidor y también las temperaturas de funcionamiento para evitar la degradación térmica de los componentes del servidor.
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