Wenn Sie Ihre veralteten Technologien und Komponenten auf Energieeffizienz aktualisieren, neue Hardware zur Kühlung Ihrer Systeme einführen oder neue Anlagen errichten, denken Sie an eines: Redfish®.
Warum Redfish®?
Bei der Bereitstellung Ihres Rechenzentrums müssen Sie langfristig denken. Ihr Plan sollte aktuelle Bedürfnisse unterstützen und sowohl zukünftige Erweiterungen als auch Modifikationen berücksichtigen – einschließlich der Integration von Komponenten verschiedener Hersteller.
Die Redfish-API wurde von der DMTF (Distributed Management Task Force) entwickelt, um die Interoperabilität von Rechenzentrums-Komponenten zu ermöglichen. Die Beschaffung von Produkten, die Redfish unterstützen, kann eine erfolgreiche Integration sicherstellen und es Ihnen ermöglichen, Ihr System und dessen Energieverbrauch, einschließlich der thermischen Ausrüstung, zu verwalten.
Kühl bleiben
Während Rechenzentren Daten verarbeiten, erzeugen sie Wärme. Um effizient zu funktionieren, müssen einzelne elektronische Komponenten innerhalb ihrer optimalen Temperaturbereiche arbeiten; dies optimiert auch den Energieverbrauch auf Komponentenebene. Wenn die Temperaturen steigen, erhöht sich auch der interne Widerstand; die Leistung der Komponenten kann leiden, während der Gesamtstromverbrauch steigt. Zusätzlich muss Wärme abgeführt werden, um Schäden an den Komponenten zu verhindern. Eine Überkühlung des Systems
Laut einem kürzlich veröffentlichten Bericht, der vom [U.S. Department of Energy’s Federal Energy Management](https://www.energy.gov/sites/default/files/2024-07/best-practice-guide-data-center-design.pdf) gesponsert wurde, werden etwa 40% des Energieverbrauchs von Rechenzentren für die Kühlung aufgewendet. Strategien zum Wärmemanagement, Kühldesign und die Auswahl der Ausrüstung sind daher entscheidend für die Reduzierung des Stromverbrauchs und seiner Kosten, und das Medium und die Methode der Kühlung selbst sind absolut entscheidend.
Einige der Methoden umfassen:
– Luftbasierte Kühlung: CRAC (Computer Room Air Conditioning Units) und CRAH (Computer Room Air Handlers). Kleinere Zentren verlassen sich oft auf diese, ebenso wie einige ältere Systeme.
– Flüssigkühlungstechnologien: Diese bieten bessere Kühleffizienz und Energieeinsparungen und werden zunehmend eingesetzt.
– Wassergekühlte Zentren: konkurrieren mit Menschen um dasselbe reine, trinkbare Wasser, das Menschen trinken. In [den von Dürre geplagten Ländern Uruguay und Chile](https://www.reuters.com/article/technology/feature-in-latin-america-data-center-plans-fuel-water-worries-idUSL8N3AU1PY/) lösten Googles Pläne zum Bau von Rechenzentren Proteste aus.
– Direkt-Chip-Kühlung (Kaltplatten-Kühlung): Eine hocheffiziente Methode, bei der Kühlmittel durch Rohre zu Kaltplatten zirkuliert, die auf wärmeerzeugenden Komponenten montiert sind. Die Kaltplatten absorbieren die Wärme in das Kühlmittel, das weggepumpt wird.
– Immersionskühlung: Wärmeerzeugende Komponenten werden in einen Tank mit Flüssigkeit getaucht, die Wärme absorbiert und aus dem Tank zur Kühlung zirkuliert wird. Dies umfasst einphasige Immersion, bei der die Flüssigkeit flüssig bleibt, während sie Wärme absorbiert, und zweiphasige Immersion, bei der die Flüssigkeit beim Absorbieren von Wärme verdampft und der Dampf wieder zu einer Flüssigkeit kondensiert wird.
Spezialisierte dielektrische Flüssigkeiten sind besonders effektiv bei der Wärmeübertragung.
– Rückseitige Wärmetauscher (RDHX): Werden an der Rücktür eines Server-Racks installiert. Heiße Luft verlässt das Rack, passiert den Wärmetauscher, wo flüssiges Kühlmittel die Wärme absorbiert, bevor die Luft wieder in das Rechenzentrum freigesetzt wird.
– Hybride Kühlsysteme: Diese kombinieren Flüssigkühlung mit Luftkühlungssystemen, um die Effizienz beider Systeme zu optimieren. Die Flüssigkühlung könnte beispielsweise den Großteil der Wärmelast bewältigen, während die Luftkühlung die Restwärme managt.
Verstehen des Redfish-Protokolls
Das Redfish-Protokoll ist eine RESTful-Schnittstelle, die einen standardisierten Ansatz für das Management bietet, eine nahtlose Integration ermöglicht und verbesserte Sicherheit, Skalierbarkeit und Benutzerfreundlichkeit bietet, was es ideal für moderne Rechenzentrumsumgebungen macht.
Nachfolgend finden Sie ein Diagramm des Ressourcenbaums (https://www.dmtf.org/sites/default/files/standards/documents/DSP2064_1.0.0.pdf), beginnend bei der Redfish Service Root, das alle Ressourcen enthält, die zur Modellierung einer rackbasierten Kühlverteilungseinheit (CDU) verwendet werden. Andere Arten von Kühlsystemen, wie Immersionskühleinheiten, folgen demselben Modell.
Kühleinheiten
Das Redfish CoolingUnit-Schema unterstützt verschiedene Arten von Geräten, wie **Kühlverteilungseinheiten (CDUs)**, die über **Kühlkreisläufe** verbunden sind, die die Ausrüstung in einem einzelnen Rack versorgen. Kühlkreislaufdefinitionen enthalten Produktinformationen und zeigen die Verbindungen zum und vom Kreislauf. Dies ermöglicht es Software, den Fluss des Kühlmittels durch seinen gesamten Zyklus in einem Kühlsystem auf Anlagenebene zu verfolgen und gleichzeitig grundlegende Inventarfunktionen bereitzustellen.
SPSen – Verwaltung von Kühlkreisläufen
SPSen können sowohl den Kühlmittelfluss steuern als auch die Temperatur regulieren. SPSen verwenden typischerweise Protokolle wie Modbus, Profibus oder EtherNet/IP für industrielle Kommunikation. Um mit Redfish zu kommunizieren, wird eine Kommunikationsbrücke oder ein Gateway verwendet, um industrielle Protokolle in Redfish-konforme RESTful-Befehle zu übersetzen.
Die Brücke ermöglicht den Echtzeit-Datenaustausch zwischen der SPS und den IT-Managementsystemen des Rechenzentrums über Redfish. Zum Beispiel könnte die SPS Kühlmitteltemperaturen, Pumpenzustände oder Alarme an die Redfish-Schnittstelle melden.
Beispielsweise kann ein IT-Server eine HTTP GET-Anfrage an den /redfish/v1/Thermal-Endpunkt (auf der SPS) initiieren. Die SPS kann mit einer JSON-Nutzlast antworten, die thermische Informationen enthält.
Fazit
Die Implementierung des Redfish-Protokolls für eine umfassende Rechenzentrumsüberwachung bietet zahlreiche Vorteile, einschließlich verbesserter Sichtbarkeit, verbesserter Energieeffizienz und sicherer Fernverwaltung, und stellt sicher, dass Ihre Rechenzentrums-Komponenten, Steuerungen und Kommunikation miteinander effizient die Energieanforderungen ausgleichen.
Ein letztes Wort: Achten Sie auf die Entwicklung von SPSen, die Redfish nativ unterstützen – SPSen, die das thermische Management effizient ausgleichen und Ihre Rechenzentren kühl halten.
Vollständige Informationen zu Redfish finden Sie in der Redfish Data Mode Specification, die von der [DMTF (früher bekannt als Distributed Management Task Force)(https://www.dmtf.org/about) gepflegt wird. Die DMTF erstellt offene Managementstandards für diverse aufkommende und traditionelle IT-Infrastrukturen, einschließlich Cloud, Virtualisierung, Netzwerk, Server und Speicher. Mitgliedsunternehmen und Allianzpartner weltweit arbeiten an Standards zusammen, um das interoperable Management von Informationstechnologien zu verbessern.
