当前位置: 首页 > 科技观察

如何保护数据中心免受全球热浪的影响?

时间:2023-03-14 21:50:00 科技观察

气候变化在意想不到的地方带来麻烦:数据中心运营。随着全球热浪频率的增加,这些关键技术基础设施受到的影响越来越频繁,威胁着互联网的基础要素。谷歌和甲骨文的伦敦数据中心在7月被迫离线,当时英国经历了超过40摄氏度的创纪录高温。热浪导致他们的数据中心冷却系统无法使用,并导致许多客户的网站中断。谷歌中断影响了整个欧洲的WordPress托管网站。这些冷却系统旨在调节服务器和其他数据中心设备散发的热量。但是当内部的热量遇到热浪的外部热量时,冷却系统就会不堪重负,无法正常工作。因此,重要的数据中心设备会过热并停止运行。随着热浪席卷整个秋季,科技公司的IT运营面临长期中断。根据Twitter前工程副总裁CarrieFernandez的一份公司备忘录,Twitter在9月份发现自己处于“非冗余状态”,当时高温导致其萨克拉门托数据中心中断。她称这一事件“史无前例”,并表示热浪导致“物理设备完全关闭”。虽然热浪已成为一种全球现象,但Twitter等公司并未做好应对高温可能对科技行业造成的损害的准备。Twitter前安全负责人Peiter“Mudge”Zatko在8月的一次举报中透露,由于“数据中心冗余不足”,Twitter面临风险。他警告说,“少数数据中心的临时但重叠中断”可能导致Twitter被“离线数周、数月或永久”。现在埃隆·马斯克收购了Twitter并解雇了大量员工,这家公司对热浪的准备可能不如以前。热浪:IT日益头疼的问题热浪会对严重依赖IT服务或交付数字产品的企业造成重大损害。4DDataCenters首席运营官SteveWright警告说,高温等环境条件有能力“损坏IT设备并因电网过载导致停电”。Wright说,未能在高温下正确维护数据中心的公司可能会遇到“服务器故障、硬盘崩溃和数据丢失”。“任何中断都可能对客户造成毁灭性打击,关键数据文件损坏或丢失、大型机出现故障、系统过热和资金损失,”他说。但是,对于这种日益严重的IT难题,有一些解决方案。Wright解释说,数据中心运营商可以从安装备用发电机开始,以确保在停电期间持续供电。他补充说,它们还可以通过跟踪温度和湿度来延长数据中心服务器和硬盘驱动器的使用寿命。赖特指出,微软对水下数据中心的成功测试是解决过热问题的一种手段。这家科技巨头称这个概念“可靠且实用”,与陆上数据中心相比故障率要低得多。“对于数据中心,需要高能冷却系统来应对不断上升的温度,尤其是2021年对美国数据中心的调查显示,45%的数据中心所有者和运营商负责管理全球最大的IT基础设施组织,说,极端天气已经威胁到他们的持续运营,”他解释道。数据中心的冷却系统是系统中的薄弱环节冷却系统旨在防止数据中心设备过热,但事实是它们根本无法应对破纪录的热浪。数据中心智库UptimeInstituteIntelligence的研究主管DanielBizo表示,极端高温会给压缩机、泵、风扇和其他冷却设备带来压力。“不用太技术化,压缩机有很多种类型,是空调和冷却系统等机械制冷系统的核心。它们使用电力来压缩气态冷却剂,然后在循环后期膨胀(冷却盘管暴露在环境空气或水)并急剧冷却以产生冷却效果,”他解释道。“这个例子中的泵是一个水泵,它在数据中心周围循环设施水(在冷冻水系统中)作为冷却剂(由冷水机中的压缩机冷却),以去除计算机房空气处理器、内联冷却装置的热量和其他热交换设备。他们工作越努力,就越有可能失败。”不幸的是,冷却设备并不是数据中心唯一易受极端高温影响的重要部分。Bizo说备用发电机和外部电气设备也会受到热浪的影响。这“降低了它们支持全部容量的能力数据中心,如果需要,如果电网遇到热引起的问题”。虽然高温将在2022年严重破坏谷歌、甲骨文和Twitter等知名科技公司的服务,但该行业仍有一些希望。Bizo解释说,除了少数明显的例外,绝大多数数据中心在夏季“没有出现极端温度的重大问题”。他将此归因于“适当的电源和冷却冗余以及良好的设备维护卫生。”“此外,大多数数据中心通常仅以中等利用率水平运行。运营商可以利用备用冷却能力来应对极端高温,”他说。“相比之下,云提供商更倾向于将其基础设施推向极限,并且在极端天气事件中容错的空间更小。如何保护数据中心免受热浪的影响随着热浪在全球范围内变得越来越普遍并且对技术基础设施造成灾难性影响,数据中心运营商必须加强防御以抵御这种非常真实的威胁。幸运的是,Bizo认为有许多解决方案可以减轻极端高温的影响。首先,数据中心运营商可以投资蒸发和绝热冷却系统。或者他们可以用喷水灭火系统补充现有的空调和冷却装置。”机房容忍几度高温有助于降低冷却系统的压力;如果您的系统仅由环境空气冷却(仅由外部空气冷却),运营商可能会考虑通过蒸发效果对其进行升级,”他说。“一个例子可能是雾化空调/冷却器冷却盘管周围的空气。新建筑/重大翻新工程可以选择旨在利用蒸发(或绝热效应,另一种依赖空气吸水的物理现象)来冷却周围空气的冷却系统,只要它不会太潮湿而无法达到冷却效果”他说,“更具战略性的长期应对措施”是采用液冷IT系统来应对气候危机。“液冷IT也有帮助,因为它允许整个冷却‘链’的温度更高。这是因为与空气不同,根据行业建议需要在18-27摄氏度范围内供应,直接输送到服务器的液体(水、工程流体)可以达到30摄氏度以上的温度,在某些情况下甚至可以达到40摄氏度。摄氏度,这取决于实施情况,”他说。“这意味着,例如,冷冻水系统可以设计为提供32C数据中心冷却水。这比冷却到15C以下(例如)要少得多,这在许多实施中很常见。“由于数据中心运营商已经经历了热浪的不利影响,Uptime的立场是他们应该进行定期评估,以确定与气候相关的漏洞,并在时间用完之前实施解决方案。”Bizo补充说:“随着极端天气事件以及气候变化的其他后果变得更加严重和广泛,解决气候适应能力是现代企业的当务之急。数据中心如何抵御高温虽然科技行业极易受到热浪的影响,但有不乏解决问题的技术解决方案。全球数据中心提供商CyrusOne正在用闭环冷冻水系统和风冷式冷水机组应对极端高温。CyrusOne环境健康、安全和可持续发展副总裁KyleMyers,将它们描述为“一种为我们的设备提供冷水的节能方式。”该系统包括一个循环,一次装满的水不足8,000加仑,而其他运营商通常每年消耗数千万加仑的水来冷却他们的每个数据中心。这种一次性水源随后由集成的压缩机和冷凝器冷却.一旦水变冷,就可以降低数据中心内部的温度。“这个过程冷却了全国不同温度区的IT设备,”他告诉媒体。“我们的风冷式冷水机配备了节能器,使我们能够利用较低的温度更有效地从冷冻水中去除热量——同时无需加水。”水来维持运作。”在限制极端高温对重要数据中心设备的影响的同时,该技术还具有环境效益。它不需要恒定的水源,而且由于不需要排水管,因此数据中心不会释放任何污染物。Myers说:“对于依赖水进行冷却的设施,它们可以在这段时间燃烧大量的水来保持数据中心凉爽。”幸运的是,我们的现代建筑标准使用无水冷却,因此虽然我们的总电力负荷可能会增加,但我们不会耗尽遭受干旱的凤凰城地区的水资源。”但是,如果不投资冷冻水系统等花哨的系统,组织可以通过做出更明智的决策来减轻增加的热量。例如,CirrusNexus首席信息官KellyFleming建议希望将工作负载转移到云端的组织选择使用可再生能源的数据中心区域。他还建议:“不需要全天候24/7运行的服务器可以在其数据中心区域消耗的能源处于最清洁状态时上下旋转,这可能会根据其供电的能源而有很大差异。”在过去的几个月里,这证明了热浪对全球科技行业的破坏力有多大。随着热度丝毫没有放缓的迹象,科技公司显然正处于十字路口。如果科技公司未能监控和缓解极端高温,几乎肯定会发生更严重的停电。