Hiệu suất của trung tâm dữ liệu sẽ liên quan trực tiếp đến khả năng duy trì hoạt động hiệu quả của chính nó. Hệ thống dữ liệu đặc thù đã có nhiều thay đổi lớn trong vòng 20 năm qua. 10 năm trước, các nhà thiết kế và quản lý trung tâm dữ liệu chủ yếu quan tâm đến các công nghệ làm lạnh đối với những máy chủ quy mô lớn. Tuy nhiên, những thách thức về mật độ và hiệu quả khi quản lý trung tâm dữ liệu ta phải đối mặt hiện nay đòi hỏi một cách tiếp cận mới. Khoa học đằng sau trung tâm dữ liệu luôn không ngừng đổi mới và việc áp dụng đúng giải pháp chính là chìa khóa thành công của mỗi hệ thống.

Thực trạng thực tế của trung tâm dữ liệu

Với tính chất phức tạp cũng như đa dạng của thông tin được lưu trữ và truyền qua các dịch vụ đám mây và siêu dữ liệu góp phần gia tăng khối lượng thông tin khổng lồ đòi hỏi phải xử lý hàng ngày. Các trung tâm dữ liệu tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong gần như tất cả các yếu tố trong kinh doanh và thương mại bao gồm: tài chính, giải trí, giáo dục, chăm sóc sức khỏe… Khối lượng dữ liệu khổng lồ này khiến cho vai trò của các trung tâm dữ liệu trở nên vô cùng quan trọng và việc điều chỉnh nhiệt độ phù hợp cũng là yếu tố quyết định đến sự an toàn và độ tin cậy của dữ liệu. Trong quá trình lưu trữ và xử lý dữ liệu, các máy chủ tạo ra một lượng nhiệt rất lớn, do đó một hệ thống HVAC mạnh mẽ và đáng tin cậy có thể hoạt động liên tục 24/7 là rất cần thiết. Các nhà quản lý phải cân nhắc về hiệu năng và tính hiệu quả của chi phí làm mát một trung tâm dữ liệu. Theo nghiên cứu gần đây của Green Grid trong việc sử dụng dữ liệu của trung tâm dữ liệu Châu Âu, hiệu năng và chi phí vận hành là những phần được cảnh báo cần được cải thiện. Báo cáo NRDC năm 2015 cho thấy điện năng tiêu thụ tại các trung tâm dữ liệu được dự đoán sẽ tăng lên khoảng 140 tỷ kilowatt giờ hàng năm vào 2020. Lượng tiêu thụ này tương đương với sản lượng của 50 nhà máy điện, tiêu tốn của các doanh nghiệp Mỹ 13 tỷ đô la mỗi năm. Nhu cầu điện khủng khiếp của một trung tâm dữ liệu cũng làm gia tăng đáng kể lượng khí thải carbon gây hại cho môi trường.

http://www.lghvacstory.com/wp-content/uploads/2018/04/2_Data-center.png

Các trung tâm dữ liệu đòi hỏi một hệ thống riêng biệt gồm các ống nối gió, ống dẫn xuyên trần, sàn và khoảng trống giữa các giá đỡ máy để lưu thông luồng khí lạnh vào bên trong cũng như loại bỏ khí nóng ra khỏi các máy chủ. Máy chủ hoạt động liên tục 24 giờ/ngày do đó hệ thống HVAC cần có khả năng vận hành hiệu quả liên tục. Sự an toàn của dữ liệu được lưu trữ tại các trung tâm đóng vai trò cốt yếu trong việc duy trì sự kết nối của các hệ thống chức năng ta sử dụng mỗi ngày và sự phát triển của xã hội. Tuy nhiên, việc duy trì nhiệt độ mát mẻ cần thiết cho một trung tâm dữ liệu đòi hỏi nguồn năng lượng rất lớn và có thể dẫn đến kiệt quệ tài chính. LG có thể cung cấp một loạt các giải pháp HVAC có thể tối đa hóa hiệu quả của các trung tâm dữ liệu dù ở quy mô và hình thức nào.

http://www.lghvacstory.com/wp-content/uploads/2018/04/3_data-center-airflow.png

Các giải pháp cho trung tâm dữ liệu

Hệ thống HVAC cho trung tâm dữ liệu có nhiều loại và kích cỡ gồm các giải pháp trọn gói, mô-đun và tích hợp. Trung tâm dữ liệu dùng giải pháp trọn gói được chuẩn bị các phần khác có thể được xây dựng các cơ sở tiện ích cần thiết và các trung tâm dùng giải pháp mô-đun gồm nhiều đơn vị mô-đun với các giá đỡ máy chủ và điều hòa có hệ thống đường dẫn với khả năng tách biệt 2 dòng không khí nóng và lạnh. Hệ thống HVAC dành cho trung tâm dữ liệu tích hợp được xây dựng các cấu trúc ban đầu trên website, mang lại các ưu thế nổi bật cho hệ thống làm mát các trung tâm dữ liệu. Hiện nay, nổi bật có hệ thống làm mát miễn phí. Làm mát miễn phí là phương pháp hiệu quả về mặt kinh tế, tận dụng nguồn không khí lạnh từ thiên nhiên để làm lạnh trung tâm dữ liệu. Với “phương thức sử dụng không khí tự nhiên”, “phương thức kết hợp không khí” và “phương thức lưu thông không khí”, phương pháp làm mát này giúp tiết kiệm chi phí và điện năng. Khi nhiệt độ ngoài trời vào khoảng 13o-20o, chế độ không khí tự nhiên được kích hoạt và hệ thống HVAC được tắt trong quá trình tận dụng không khí lạnh ngoài trời để làm mát trung tâm dữ liệu. Chế độ kết hợp được kích hoạt để sử dụng không khí bên ngoài và chế độ lưu thông không khí sẽ tự động bật khi nhiệt độ giảm xuống dưới 13oC vì lúc này nhiệt độ ngoài trời trở nên quá lạnh để di chuyển qua các giá đỡ máy chủ. Chế độ tuần hoàn không khí sử dụng thiết bị HVAC để làm mát độc lập khi nhiệt độ ngoài trời trên 20oC.

http://www.lghvacstory.com/wp-content/uploads/2018/04/4_chiller.png

Các thiết bị làm lạnh ly tâm của LG giống như các thiết bị được tìm thấy ở các trung tâm dữ liệu tại Busan và Pyeongchon, Hàn Quốc, là các hệ thống HVAC tích hợp quy mô lớn đảm bảo cho quá trình làm mát liên tục của trung tâm dữ liệu. Các trung tâm dữ liệu này có diện tích lần lượt là 25.512㎡ và 85.547㎡, như tất cả các trung tâm dữ liệu và phòng máy chủ khác, cần phải được giám sát môi trường và làm mát liên tục. Hiệu suất sử dụng năng lượng (PUE) là thước đo tiêu chuẩn toàn cầu cho thấy hiệu quả sử dụng năng lượng của các trung tâm dữ liệu. Tỷ số PUE được xác định bằng tỷ số giữa năng lượng đầu vào của trung tâm dữ liệu với năng lượng sử dụng thực tế để vận hành các thiết bị. Trong khi chỉ số PUE trung bình của thế giới là 1.7 đối với các trung tâm dữ liệu, hệ thống làm lạnh ly tâm của LG có thể duy trì chỉ số PUE ấn tượng chỉ 1.4.

http://www.lghvacstory.com/wp-content/uploads/2018/04/5_PUE-Efficiency-Rating.png

Trong số các giải pháp làm lạnh của LG, giải pháp làm lạnh “băng nhiệt” có thể giảm chi phí vận hành bằng cách tận dụng chi phí điện qua đêm rẻ hơn và sử dụng nước đá tích lũy qua đêm trong hệ thống làm lạnh để làm mát hệ thống và giảm chi phí vận hành. Những hệ thống này giảm tải lượng điện dùng trong ngày và tiền điện nhờ sử dụng năng lượng nhiệt sinh ra từ băng được lưu trữ trong hệ thống để làm mát các trung tâm dữ liệu.

Các trung tâm dữ liệu vẫn luôn là một phần quan trọng trong cuộc sống và vai trò quản lý dữ liệu của nó đảm bảo cho các hoạt động của thế giới được cập nhật liên tục. Tại LG, chúng tôi vẫn tiếp tục cải tiến mỗi ngày các hệ thống làm lạnh cho các trung tâm dữ liệu và không gian đa dạng khác, mang lại sự thoải mái vượt trội và giúp các trung tâm hoạt động mạnh mẽ. Lần sau khi bạn truy cập trung tâm dữ liệu của công ty hay chỉ cần đi qua trung tâm dữ liệu, hãy thử suy nghĩ về những nỗ lực mà các nhà quản lý trung tâm dữ liệu và LG đã mang đến để đảm bảo tính hiệu quả và bảo mật cao cho các hệ thống nhé.