Green IT : Le refroidissement des datacenters, meilleure option ?

Green IT : Le refroidissement des datacenters, meilleure option ?

Aujourd’hui, il faut repenser notre manière de gérer la consommation d’énergie dans les datacenters. Il est temps de parler un peu plus de « green IT ». Cette question se pose également pour itelligence qui gère plusieurs datacenters dans le monde. L’objectif est de trouver un juste équilibre entre rentabilité et mode de consommation ; car lorsque l’on utilise plusieurs milliers de serveurs et que l’on consomme un nombre incalculable de mégawatts d’énergie, la question du green IT se pose forcément.

Même si le green IT ne se limite pas à la consommation d’énergie, cet aspect n’en reste pas moins crucial dans les datacenters. La réduction de cette consommation, et par conséquent des émissions de CO2, est une étape importante pour répondre aux objectifs du green IT.

De quelle température mes serveurs ont-ils besoin ?

Toute forme d’énergie utilisée par un système informatique se transforme en chaleur. Généralement, ce n’est pas un problème, car nous avons tous besoin de chaleur. Mais cette chaleur se trouve parfois au mauvais endroit. En effet, les systèmes informatiques craignent la surchauffe et ne fonctionnent que si la température est modérée. C’est pourquoi cette chaleur doit être évacuée. Les systèmes doivent être refroidis, ce qui malheureusement demande encore plus d’énergie. La difficulté est donc de rendre le refroidissement aussi efficace que possible.

La première question à se poser est : de quelle température mes serveurs ont-ils besoin ? La réponse a évolué au cours des dernières années. En effet, les datacenters avaient tendance à être refroidi plus que de raison. Mais on a réalisé que les serveurs n’ont pas forcément besoin d’être dans un environnement à 20 °C ni 16 °C ; ils fonctionnent parfaitement à 25 °C ou plus. La logique que pour une habitation : chaque degré à chauffer ou à refroidir en moins économise de l’énergie.

D’ailleurs, il est intéressant de constater que le marché des serveurs a évolué sur ce point. Ainsi, Dell a annoncé cette année le lancement d’une gamme de serveurs spécialement conçus pour fonctionner à une température de 40 °C voire 45 °C, non pas de manière continue, mais au moins pendant plusieurs jours. L’idée sous-jacente à ce projet est le « datacenter moins réfrigéré », équipé uniquement d’une climatisation. C’est à l’évidence une tendance positive : ne pas rechercher la meilleure technologie de refroidissement, mais progresser en matière de systèmes informatiques pour qu’ils ne souffrent plus du tout de la chaleur.

Vers une température optimale ?

Malheureusement, chaque degré de plus dans l’air ambiant des datacenters a quand même un effet négatif. À l’heure actuelle, la plupart des serveurs supportent une température maximale d’environ 35 °C, tout en sachant qu’il ne s’agit pas d’une température de fonctionnement standard. Dans l’idéal, la température ambiante d’une salle de serveurs doit être comprise entre 20 °C et 27 °C. Cela dépend de l’architecture de la pièce où se trouvent les serveurs, de la stabilité et du contrôle de la technologie de refroidissement, de la densité de serveurs dans les armoires de stockage et du type de matériel électronique.

Dans la mesure où le fonctionnement en continu de nombreux serveurs élève la température de la pièce, il faut refroidir davantage les datacenters afin que les serveurs bénéficient d’une température adaptée. Pour ce faire, la tendance actuelle consiste à amener de l’eau fraîche à proximité des serveurs. Cette pratique comporte deux avantages : tout d’abord, l’eau absorbe mieux la chaleur que l’air et est donc plus efficace en matière de refroidissement. Ensuite, vous évitez plus facilement les points chauds avec l’eau fraîche parce qu’il est parfois difficile de maîtriser les flux d’air entre les pièces des datacenters.

L’eau et l’électronique, vraiment compatibles ?

À l’inverse, la méthode classique qui consiste à diffuser de l’air frais au travers du plancher surélevé de la salle de serveurs, à l’aide d’unités de climatisation, ou CRAC (Computer Room Air Conditioner), n’est plus la dernière technologie en date. Bien qu’elle soit plus facile à mettre en œuvre, elle a pour inconvénient d’utiliser un moyen inefficace, l’air, et des flux difficilement maîtrisables. Il ne faut pas craindre l’eau dans les salles de serveurs. Aujourd’hui, les canalisations d’eau sont installées au niveau du plancher surélevé, tandis que les câbles électriques, les alimentations et les données passent par des conduites au plafond. Des capteurs supplémentaires détecteront tout début de fuite d’eau afin de prévenir tout dommage sur le matériel électronique sensible. Cette tendance va d’ailleurs en s’intensifiant. S’il existait déjà des serveurs refroidis par eau dans le passé avec des systèmes centraux, on trouvera désormais des serveurs directement raccordés à l’eau.

Il existe actuellement deux principales options de refroidissement par l’eau. D’une part des unités de climatisation en rangées ou latérales, où le réseau d’eau fraîche passe entre les baies de stockage des serveurs. Cette option fonctionne avec des cloisonnements d’allées chaudes ou froides qui garantissent l’efficacité des refroidisseurs latéraux.

D’autre part, un réseau d’eau fraîche directement adossé aux armoires de stockage des serveurs. D’énormes ventilateurs poussent alors l’air chaud des serveurs vers un échangeur thermique, qui le refroidit immédiatement. L’air qui quitte la baie est alors aussi froid qu’à l’entrée. Parmi les dernières avancées, des portes de refroidissement arrière passives pourraient même fonctionner sans ventilateur. Grâce à cette technologie, le courant d’air généré par les serveurs eux-mêmes passe directement à travers des portes réfrigérantes qui le refroidissent tout de suite. L’avantage : aucun ventilateur supplémentaire n’est nécessaire au niveau des portes arrière des armoires de stockage. L’inconvénient : il faut veiller à bien couvrir l’arrière des racks pour éviter que de l’air chaud ne repasse en frontal.

itelligence utilise ce type de refroidissement par eau au sein de ses datacenters. Nous utilisons des portes arrière à réfrigération active à proximité des racks de serveurs et des refroidisseurs latéraux et un système de cloisonnement des allées chaudes lorsque nous avons d’autres racks ou un réseau de stockage SAN, par exemple.

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