Технологии измерения и управления (MMT)

Повышение энергоэффективности ЦОД невозможно без точных данных о тепловом состоянии помещений, airflow-распределении и параметрах работы оборудования. Measurement and Management Technology (MMT) — комплекс методик и инструментов для трёхмерного анализа температур, влажности и динамики потоков воздуха в реальном времени.

MMT позволяет: * фиксировать тепловые аномалии и зоны смешивания потоков; * оценивать качество работы систем охлаждения; * формировать базовые тепловые модели для оптимизации уставок и управления ACU; * размещать сенсоры в критических точках на основе объективных данных.

Основные реализации MMT

Реализация	Принцип	Особенности применения
Мобильный 3D-сканер	Роботизированная платформа с многоточечными сенсорами	Быстрое построение трёхмерной тепловой карты зала
Беспроводная сенсорная сеть	Размещение стационарных сенсоров на стойках и ACU	Долговременный мониторинг динамики тепловых процессов

3D-сканер MMT

Система представляет собой мобильную платформу с рамой, на которой закреплены сенсоры температуры и влажности на разных высотах. Робот перемещается по машинному залу и выполняет послойный сбор данных.

Охватывает пространство над каждой плитой фальшпола.
Профиль строится на высоте от 0.15 м до 2 м.
Зал площадью ~180 м² сканируется за 2 часа.
Результатом является трёхмерная «тепловая карта» с высокой плотностью данных.

Такая карта позволяет:

выявлять зоны перегрева (hotspots), неравномерность температур и нарушения airflow;
диагностировать ошибки компоновки (поворот стойки, рециркуляция, «дырки» в фальшполе);
оценивать влияние ACU на распределение холодного воздуха;
базово моделировать тепловой профиль ЦОД.

3D-сканер даёт снимок состояния («snapshot»), но не отслеживает динамику. Поэтому при частых изменениях нагрузки (особенно GPU-кластеров) он дополняется сенсорной сетью.

Беспроводная сенсорная сеть

Сенсорная сеть формируется из большого числа малых автономных датчиков, закреплённых:

* на фронтах серверных стоек (впуск холодного воздуха); * на выходах горячего воздуха; * рядом с ACU (впуск и выпуск); * в характерных точках межрядного пространства.

Типичные измеряемые параметры:

* температура; * относительная влажность; * скорость и направление воздушного потока; * давление.

В проектах IBM использовалось 500+ сенсоров в одном машинном зале, что позволяло получать «живую» карту тепловых процессов.

Сенсорная сеть обеспечивает:

* мониторинг горизонтальных и вертикальных температурных градиентов; * фиксацию быстрых изменений, связанных с ИТ-нагрузкой; * автоматическую привязку данных к энергиям ACU и компоновочной модели помещения; * формирование «what-if» сценариев для будущего проектирования.

Использование MMT в оптимизации ЦОД

MMT-данные подключаются к моделям энергопотребления и тепловым моделям, что позволяет:

* оценивать степень соблюдения best practices; * определять критические зоны для размещения сенсоров, заглушек, направляющих панелей; * управлять включением и отключением ACU; * адаптировать воздушные потоки и уставки чиллера; * поддерживать устойчивую работу высокоплотных стоек.

Без высокоплотных трёхмерных данных невозможно определить реальные причины hotspots. Уставки ACU и чиллера часто снижают «вслепую», что приводит к перерасходу энергии.

Ключевые идеи

MMT обеспечивает детальную трёхмерную картину тепловых процессов в ЦОД.
Мобильный 3D-сканер фиксирует состояние зала с высокий разрешением, но не отслеживает динамику.
Беспроводная сенсорная сеть позволяет контролировать изменения тепловой нагрузки в реальном времени.
MMT служит основой для инженерных решений: корректировки airflow, настройки ACU, выбора места для новых стоек.
В сочетании с CFD MMT формирует точные виртуальные модели зала.
В условиях РФ MMT особенно ценно для оптимизации работы ACU и чиллера в периоды сезонных перепадов температур.