Per chi è Flow
In un data center il raffreddamento non è un impianto fra gli altri
Un data center non si ferma quando si rompe un condizionatore. Si ferma quando nessuno se n'era accorto prima. Il raffreddamento, in un ambiente mission-critical, è la condizione che tiene in piedi il servizio: il calore prodotto dagli apparati non smette mai, e va rimosso in continuo.
Lo trattiamo così. Niente pronto intervento a chiamata, con il conto che arriva dopo il guasto: un canone, tempi di risposta misurabili e una misura continua che lavora prima che il problema diventi un fermo. La continuità diventa un obbligo contrattuale, non una promessa.
01Temperatura
La temperatura ideale di una sala
Il riferimento di settore è ASHRAE TC 9.9 (Thermal Guidelines for Data Processing Environments): un intervallo raccomandato tra 18 e 27 gradi a bulbo secco, uguale per tutte le classi di apparati (da A1 ad A4). Gli intervalli ammessi si estendono oltre, per classe, ma è sulla fascia raccomandata che si gioca l'equilibrio fra affidabilità e consumi.
E conta dove si misura: nei data center moderni il riferimento non è la temperatura generica dell'ambiente, ma quella in immissione agli apparati, al corridoio freddo. Tenere separato il corridoio freddo dal corridoio caldo, l'aria calda in uscita dai server, evita che i due flussi si rimescolino e mantiene insieme affidabilità e consumi. Come si tiene questo intervallo nel tempo lo spieghiamo in temperatura ideale in una sala server.
Lo stesso standard non vincola solo la temperatura a bulbo secco: pone limiti anche all'umidità, espressa come punto di rugiada (dew point) e umidità relativa. Troppo secca favorisce le scariche elettrostatiche, troppo umida porta condensa e corrosione sui componenti. Il punto di rugiada raccomandato sta tra circa -9 e 15 gradi.
Fonte: ASHRAE TC 9.9. Valori indicativi, da verificare sulla classe effettiva degli apparati.
02Quando la temperatura sale
Cosa succede oltre la soglia
I server non si spengono subito: prima riducono le prestazioni (throttling), poi intervengono gli arresti di protezione. Il danno raramente è il guasto in sé - è l'interruzione del servizio e il tempo per rientrare.
Per questo la domanda giusta non è "quanto è potente il raffreddamento", ma "quanto regge se qualcosa va storto".
03I sistemi
Le tecnologie di raffreddamento
Precision cooling
Controllo fine di temperatura e umidità con unità CRAC e CRAH, pensato per il carico continuo di una sala dati.
Free cooling
Il free cooling sfrutta l'aria esterna quando il clima lo consente, abbattendo i consumi. A Milano la stagione utile è ampia: abbiamo fatto i conti su quanto rende davvero il free cooling a Milano.
A liquido o ad acqua
Per densità di calore elevate, incluse le nuove sale dedicate al carico AI: abbiamo messo a confronto quando l'aria non basta più per le densità dei rack AI.
Non partiamo da una tecnologia preferita: scegliamo quella che regge il tuo carico, il tuo budget e l'efficienza della sala, misurata dal PUE.
Quanto ti costa un'ora di fermo del raffreddamento?
Mettilo in numeri, prima che lo faccia un guasto.
04Ridondanza
Perché N+1 non è un lusso
Un solo circuito di raffreddamento è un singolo punto di rottura. La ridondanza N+1, una unità in più rispetto al necessario, permette manutenzione e guasti senza fermare la sala. È la differenza fra "funziona" e "funziona anche quando qualcosa si rompe". Dove il carico non ammette alcun fermo si va oltre, con due rami interi e indipendenti: vediamo come si sceglie fra N+1 e 2N.
Un data center resta in servizio su due gambe: gli impianti UPS per la continuità operativa dell'alimentazione, che tengono acceso il carico durante un blackout, e il raffreddamento, che impedisce alla sala di andare in temperatura mentre i server continuano a scaldare. La prima non è il nostro mestiere - lì serve un impiantista elettrico. Il raffreddamento sì, ed è la gamba che presidiamo: ridondanza, tempi di intervento a canone e monitoraggio continuo, perché un gruppo di continuità che regge l'alimentazione non serve a molto se la sala supera la soglia termica in pochi minuti.
05Monitoraggio
La parte che non si vede
Sensori di temperatura e umidità, soglie, allarmi: servono a intervenire prima del problema, non a spiegarlo dopo. Su dove mettere i sensori e quali soglie impostare in sala server abbiamo raccolto quello che vediamo funzionare. È qui che un canone con tempi garantiti si distingue dalla chiamata d'emergenza - la misura continua è inclusa, non un extra.
Operiamo a Milano e in Lombardia, Assago e il Milanofiori compresi: dove la densità di sale dati è più alta, nei tempi di risposta garantiti il tempo pesa più della distanza.
Le norme che toccano gli impianti, per settore, le trovi nella normativa impianti.
Domande frequenti
Qual è la temperatura ideale in una sala server?
18-27 gradi raccomandati da ASHRAE TC 9.9, misurati al corridoio freddo in immissione ai server e da tarare sulla classe degli apparati. Il punto di misura conta quanto il valore: la stessa sala può essere in norma davanti al rack e fuori scala dietro, se il ricircolo fra corridoio caldo e freddo non è contenuto. Alzare il set point fa risparmiare, ma solo fino a dove la distribuzione dell'aria regge: oltre, si guadagna sul chiller e si perde in margine di sicurezza sugli apparati.
Cosa succede se la temperatura supera la soglia?
Prima throttling, poi arresti di protezione: il rischio è l'interruzione del servizio, non solo il guasto. Gli apparati riducono da soli le prestazioni per non danneggiarsi, quindi il primo sintomo non è un allarme ma un rallentamento, che spesso viene attribuito ad altro. Se la temperatura continua a salire intervengono gli spegnimenti di sicurezza. Per questo la soglia va sorvegliata in immissione agli apparati e non a parete, e l'allarme deve arrivare a qualcuno che può agire: un avviso che nessuno legge non è un presidio.
Cos'è il free cooling?
Raffreddamento che usa l'aria esterna quando il clima lo permette, per ridurre i consumi: sotto una certa temperatura i compressori si fermano o modulano, e il lavoro lo fa l'aria di fuori. A Milano le ore utili nell'anno non sono poche, per questo pesa così tanto sulla bolletta di una sala. Si realizza in modo diretto, immettendo aria esterna filtrata, o indiretto, con uno scambiatore o le batterie in free cooling del chiller. La parte delicata non è la macchina ma la logica di commutazione: soglie tarate male fanno oscillare il sistema fra le due modalità e il risparmio si perde.
Cos'è la ridondanza N+1?
Una unità di raffreddamento in più del necessario, per reggere guasti e manutenzione senza fermare la sala. Se per smaltire il carico servono tre macchine, N+1 vuol dire installarne quattro: una può fermarsi, per rottura o per un intervento programmato, e le altre tengono. È il livello che chiediamo come minimo su una sala che non può fermarsi, e va verificato non solo sulle macchine ma su tutta la catena, alimentazione e distribuzione comprese: una ridondanza che si ferma al chiller e lascia una pompa sola non è una ridondanza.
Quanto calore produce un data center?
Quasi tutta l'energia elettrica assorbita si trasforma in calore, da rimuovere in continuo: per questo la continuità del raffreddamento coincide con la continuità del servizio. Quel calore però non è per forza uno scarto da disperdere: abbiamo raccontato dove può andare il calore recuperato, dal teleriscaldamento agli edifici vicini.
Quanta acqua serve per raffreddarlo?
Dipende dal metodo: aria e free cooling usano poca o nessuna acqua, i sistemi evaporativi o ad acqua di più. A Milano il free cooling riduce insieme energia e acqua per buona parte dell'anno.
Che cos'è il free cooling in un data center?
Free cooling vuol dire raffreddare usando l'aria esterna quando è già abbastanza fredda, invece di far lavorare i compressori. Nei sistemi di raffreddamento per data center è la leva che pesa di più sui consumi, perché a Milano le ore utili nell'anno non sono poche. Si realizza in modo diretto, immettendo aria esterna filtrata, oppure indiretto, con uno scambiatore o un circuito ad acqua che sfrutta le batterie in free cooling del chiller. La parte delicata non è la macchina ma la logica di commutazione: se le soglie sono tarate male il sistema oscilla fra le due modalità e si perde il risparmio.
Come si raffredda un data center ad alta densità?
Dipende da quanto calore c'è da rimuovere per rack. Alle densità ordinarie si lavora ad aria, con precision cooling di un data center, con unità CRAC e CRAH, che tengono temperatura e umidità sotto controllo fine sul carico continuo della sala. Salendo di densità si passa al raffreddamento ad acqua di un data center, con chiller e batterie che sfruttano il free cooling quando l'aria esterna lo permette. Sulle sale più dense, comprese quelle dedicate al carico AI, entra il raffreddamento a liquido nei data center, che porta il fluido fino al rack.
Che cosa cambia nel raffrescamento di una sala dati rispetto a un ufficio?
Il raffrescamento di un data center non ha una stagione e non ha un orario: il calore degli apparati non smette mai, quindi va rimosso in continuo. Il cooling in un ambiente mission-critical si progetta perciò con la ridondanza - una unità in più del necessario, la N+1 - e con la misura presa in immissione al corridoio freddo, non a metà sala. In ufficio un guasto si sente; qui si conta in servizio interrotto.
Seguite sale dati ad Assago e nel Milanofiori?
Sì. Operiamo a Milano e in Lombardia, e i data center di Assago e del Milanofiori rientrano nell'area che copriamo con tempi di intervento garantiti per contratto. Su una sala dati il tempo pesa più della distanza: conta arrivare dentro la finestra concordata e, prima ancora, vedere il problema da remoto con il monitoraggio, così l'intervento parte prima che suoni l'allarme in sala.