И дело вовсе не в нехватке средств или особенностях китайских ЦОД — они такие же, как и везде. Вот только окружающая среда в Китае отличается повышенным уровнем загрязняющих веществ, некоторые из которых ускоряют коррозию отдельных элементов оборудования. В некоторых регионах КНР уровень загрязнения атмосферы по многим показателям значительно превышает норму (порой, в десятки раз).
Один из наиболее эффективных (и экономных) способов охлаждения дата-центра является фрикулинг, то есть использование внешнего воздуха для снижения температуры оборудования. Фрикулинг, кроме всего прочего, является еще и одним из наиболее «зеленых» методов охлаждения дата-центра, поскольку здесь и энергопотребление не слишком высокое, и оборудования требуется не так много (конечно, все это с известными оговорками). Но вот беда — в Китае фрикулинг использовать затруднительно.
Почему?
Как уже говорилось, некоторые поллютанты весьма негативным образом воздействуют на оборудование. Для того, чтобы китайская серверная ферма могла использовать наружный воздух, его требуется очищать. А это, в свою очередь, требует использования фильтров, дополнительного оборудования, которое нельзя назвать дешевым. Плюс ко всему, возрастает и потребление энергии.
Результаты одного исследования
Интересную информацию озвучило специальное подразделение китайской корпорации Baidu. По данным исследователей, восточная часть Китая — наиболее загрязненная, это характерно и для атмосферы, и для грунта, и для воды. При этом именно на востоке Китае расположено большинство дата-центров Baidu. Когда строились объекты, состояние окружающей среды практически не принималось во внимание — разработчиков интересовали инфраструктурные особенности региона, стоимость энергии, близость крупных населенных пунктов, наличие подготовленного технического персонала.
Как оказалось, надо было учитывать еще и состояние окружающей среды, в особенности, атмосферы. Как оказалось, на востоке Китая атмосфера включает такие компоненты, как диоксид серы, оксид азота и пыль мелкой фракции, с диаметром ниже 2,5 мкм. Диоксид серы и оксид азота выбрасываются в атмосферу автомобилями, предприятиями, тепловыми электростанциями. И именно эти вещества вызывают активную коррозию оборудования. Ситуация усугубляется высокой влажностью и температурой окружающей среды.
Насколько это опасно?
Ранее исследование, целью которого было выяснить скорость коррозии серверного оборудования и его компонентов, проводилось компанией Intel. Специалисты компании обратили внимание на то, что оборудование, использующееся в Китае и Индии, приходит в негодность гораздо быстрее, чем аналогичное оборудование, работающее в дата-центрах других регионов.
В Китае, например, уровень загрязнения гораздо выше, чем на момент составления промышленных стандартов и соответствующих тестов для оборудования. Большинство таких стандартов и тестов разрабатывалось в 80-х годах, и сейчас они неприменимы к ситуации, которую можно наблюдать в Индии и Китае. Специалистам Intel пришлось разрабатывать дополнительные тесты, которые приближены к условиям Китая и некоторых других стран Азиатско-Тихоокеанского региона.
Как и ожидалось, основной проблемой стали соединения серы — в основном, оксиды серы и сероводород.
Что делать?
Лучше всего, конечно, привести состояние окружающей среды в указанных регионах в нормальное состояние. Кое-какие успехи китайцы в этом направлении уже делают. Власти КНР приняли в прошлом году ряд законов, направленных на улучшение состояния окружающей среды в стране, и некоторые результаты уже есть. Тем не менее, до появления значительных эффектов в этой сфере еще далеко, поэтому приходится приспосабливаться операторам дата-центров.
В частности, инженеры предлагают использование специальных воздухоочистных аппаратов, где используется жидкость (вода или химические вещества). Жидкость разбрызгивается через форсунки, обеспечивая очистку внешнего воздуха от пыли и некоторых химических соединений.
Кроме того, предлагается использовать систему охлаждения, рабочие элементы которой размещаются под стойками, при этом холодный воздух попадает прямо на оборудование, охлаждая его. Система автоматически подстраивается под текущую активность работы оборудования. В трубопроводах в качестве теплоносителя используется жидкость. А благодаря тому, что рабочие элементы такой системы располагаются под стойкой, в случае аварии оборудование не будет повреждено водой.
Сейчас Baidu принимает участие и в Open Compute Project, создавая собственные модели стоек для дата-центров.
Комментарии (30)
Ununtrium
21.09.2015 10:04-2Фрикулинг — это от слова «фрик»? Почему нельзя писать Free cooling?
sim-dev
21.09.2015 11:33+8Почему вообще не написать по-русски? Не хватает словарного запаса?
Ununtrium
21.09.2015 14:30+1В данном случае это устоявшийся термин. Аналог в русском?
maxshopen
21.09.2015 15:02+2воздушное охлаждение?
Ununtrium
21.09.2015 16:09+4Нет.
Free cooling is an economical method of using low external air temperatures to assist in chilling water
Это весьма конкретный подвид воздушного охлаждения. Если есть аналог в русском — интересно услышать. Если нету — можно не заниматься мицголизмом и писать по-английски. Тут вроде публика в основном грамотная.maxshopen
21.09.2015 16:22+1В контексте данной статьи воздушное охлаждение было бы гораздо более правильным термином, чем этот весьма конкретный его подвид, который еще не факт что вообще уместно употреблен, поскольку мне трудно понять как при вашем определении «фрикулинга» воздух умудряется окислять оборудование ЦОД-а. Это тоже самое что сказать что обычный бытовой кондиционер в квартиру пыль засасывает.
К слову чем фрикулинг от промышленного кондея отчличается?Ununtrium
21.09.2015 16:34+1Это не «мое» определение, а цитата из википедии. Перестаньте переходить на личности.
Да, насколько знаю, Free cooling используется и в кондиционерах. Нет, это не единственный тип охлаждения, используемый в кондиционерах. И нет, я не специалист в вопросах кондиционирования, так что не знаю чем «промышленный кондей» отличается от обычного.
maxshopen
21.09.2015 16:31+1Вот кстати по теме — www.hvac-school.ru/vestnik_ano/vestnik_ano_ukc_universitet_29/rezhim_svobodnogo_ohlazhdenija
«Свободное охлаждение» — почему нет )Ununtrium
21.09.2015 16:40+1Вполне вариант. Правда в английском игра слов в плане того что free в смысле и свободный и бесплатный (холодный воздух бесплатно тепло забирает).
Davert
21.09.2015 11:32+1А почему бы просто не начать строить дата-центры в западном Китае? Или в Тибете. Там вообще с охлаждением всё достаточно легко должно быть )
atd
21.09.2015 12:10+1> Или в Тибете
При низком атм давлении эффективность охлаждения снижается. Ну и тянуть туда сеть и электричество то ещё развлечение.
Klukonin
21.09.2015 11:34+1Где-то была на хабре статья про рекламные щиты — фильтры воздуха. Чем не технология очистки для того же Китая.
И на выходе там получались твердые брикеты. Удобно собирать и транспортировать.
Главное чтобы существовало четкое понимание того, как решать проблему.
binarydao
21.09.2015 13:00+3Это просто гимн киберпанку (который мёртв и наступил одновременно).
Следующим логическим шагом будет дополнительная фильтрация воздуха в серверных. Чтобы все возмущались, как так-то, для компьютеров воздух очищают, а для людей — нет!
Ну там и производители должны подсуетиться и начать выпускать кислородные баллоны для домашнего потребления. Поставил такой — и дыши себе кристально чистым воздухом с горных вершин. Разве что менять нужно два раза в неделю, но это частности.
Звучит смешно, но ведь покупаем мы чистую воду в бутылках, хотя, казалось бы, воду из крана вполне можно пить. Так и здесь, осталось дождаться, когда и эту часть экологии пустят на конвейер.
Nadoedalo
21.09.2015 16:31+2Давно купил себе очиститель воздуха в квартиру. Предполагаемое время работы фильтров — 5 лет(грубой очистки, угольный, HEPA + увлажняющий). Стоил относительно недорого, ~600$. Из бонусов — исчезают запахи, пыль комочками скатывается, легче дышать дома, почти нет аллергии. Ещё бы рекуператоров воздуха найти с HEPA-фильтром и было бы вообще супер, к сожалению такие решения слишком дорогие для бытового использования(зато для мет-лабы самое оно :D).
Goodkat
22.09.2015 10:57+1Это ж надо окна и двери закрытыми держать, иначе толку от фильтров нет?
Nadoedalo
22.09.2015 14:47Ну, естественно с постоянно открытыми окнами эффективность будет ниже, но и проветривать нужно. Этот очиститель фильтрует весь воздух за 3 часа, так что в целом проблем нет. Открыл — проветрил — закрыл и сидишь возле него, дышишь =) Ну или на работу сваливаешь а он работает.
Goodkat
22.09.2015 15:13А, так он внутри комнаты воздух фильтрует, а не забортный внутрь гонит.
Эффективней было бы, наверное, забирать воздух с улицы, фильтровать и подавать в квартиру — проветривать бы не пришлось.Nadoedalo
22.09.2015 16:01Эффективнее, кто спорит? Я потому и написал про рекуператоры с hepa-фильтром(а точнее их систему что бы всю квартиру проветривать постоянно). Вот только проблема в том что бытовых решений — нет, есть промышленные. А там и объёмы воздуха не те, и шум, и энергопотребление, и бабло совсем с другим количеством нулей.
Есть просто бытовые рекуператоры, типа тепло зимой экономить — так они не фильтруют воздух от пыльцы. В итоге свежий воздух будет но и отфильтровать все аллергены не получится.
kay
21.09.2015 13:44В качестве идеи.
Создать ДЦ в многоэтажном здании. Снизу соорудить специальные отверстия для забора воздуха, нацепить на них фильтры. Теплый воздух будет подниматься вверх, тем самым будет создаваться тяга для забора холодного воздуха снизу. И не потребуется использовать электроэнергию для вентиляторных установок. Если тяга будет достаточной для обеспечения работы работы ветряных электрогенераторов, то еще и профит.
Естественно могут быть и подводные камни.binarydao
22.09.2015 11:34+1А зачем тёплому воздуху лезть в какие-то там вентиляционные установки, да ещё и крутить лопасти, если он может просто подняться вверх параллельно зданию?
kay
22.09.2015 11:55+1Так поставить лопасти сверху.
binarydao
22.09.2015 12:09Т.е. на всём пути внутри здания снизу вверх запретить вентиляцию, чтобы поддерживалась разность температур?
kay
22.09.2015 15:10Грубо говоря, да. Это же специализированное здание для ДЦ. Создать специальные зоны с заслонками, чтобы обслуживающий персонал мог их посещать. Также для доп безопасности создать несколько «контуров», параллельное подключение этажей от единого «стояка» для сохранения одинаковой температуры и т.п.
P.S. Я не архитектор, просто поделился идеей, которая меня посетила после прочтения статьи.
ANtlord
«Пока петух не клюнет». Никак не думал, что это и китайцам с их менталитетом может относиться.
heathen
К китайцам с их менталитетом это относится ещё сильнее. Судя по рассказам людей, там живущих, они совсем недавно перестали, извините, срать (буквально) на улицах, да и то не все.
beeruser
Китайские «плантаторы» и на ДВ ничего не стесняются и оставляют после себя выжженную землю.
IRainman
Очень интенсивное развитие, пришлось экономить в процессе. У них, например, помимо проблем с экологией достаточно былинно выглядят энергосети даже в городах.