Høj luftfugtighed er den største harddisk-dræber når datacentret køles med frisk luft

Ventilatorerne til indblæsning af frisk luft udefra, som blandes med recirkuleret luft fra datacenteret hos Facebook i Luleå.
Køling af datacentre blot ved at lade luft udefra komme ind har sin pris i form af døde harddiske. Men det kan stadig betale sig.

Flere af de store megadatacentre som it-giganter, som Facebook, Microsoft og Google opfører, benytter sig af kølemetoder, der udnytter luften omkring datacentret, snarere end køling med kompressorer. Men det kan koste i antallet af ødelagte harddiske.

Forskere fra Rutgers University har i samarbejde med hostingfirmaet Godaddy og Microsoft undersøgt levetiden for diske i ni af Microsofts datacentre for at finde ud af, hvordan hardwaren klarede sig i forskellige miljøer.

Resultatet ved undersøgelsen af mere end én million harddiske var, at den altovervejende faktor, der kunne øge antallet af diske, der gik i stykker, var høj luftfugtighed.

Microsofts datacentre benytter sig af både traditionel køling med kompressordrevne chillere, frikøling med et lukket vandsystem, der køles ned af luften udenfor, og så den nyere kølemetode, hvor luft udefra hentes ind og blandes op med luften i datacentret.

Den sidste metode benytter eksempelvis Facebook sig af i selskabets store datacenter i Luleå i Nordsverige. Om vinteren kan det være nødvendigt at recirkulere mere af den varme luft fra datacentret for at opnå den rette temperatur. Tilsvarende kan det om sommeren være nødvendigt at køle luften ned ved at forstøve vand, så fordampningen sænker temperaturen. Det øger samtidig den relative luftfugtighed, og derfor er man nødt til at ramme en balance mellem temperatur og vandindhold.

Læs også: Støjkrav fik Facebook til at vælge dansk datacenter-køling

I koldt klima kan lav luftfugtighed være et problem for komponenterne i et datacenter, fordi det øger risikoen for statisk elektricitet. Men i varmere klima er høj luftfugtighed den suverænt væsentligste faktor for diskenes holdbarhed ifølge undersøgelsen i Microsofts datacentre.

For de datacentre, der geografisk er placeret i et klima, hvor køling med luft udefra giver et varmt og fugtigt datacenter, er fejlraten for diske cirka tre gange højere end normalt. Det er væsentligt, fordi diskfejl er den klart mest hyppige hardwarefejl i et datacenter.

Temperaturen i sig selv viste sig ikke at have nær lige så stor indflydelse. I datacentre, hvor den relative luftfugtighed kan blive høj, kan det derfor være en idé at benytte et andet serverdesign, foreslår forskerne.

Læs også: Microsoft-projekt vil etablere datacentre under vandet

Hos det datacenter, der blev studeret mest grundigt, benyttede Microsoft bladeservere, hvor diskene sad nær fronten. Det vil sige, at køleluften skulle passere diskene først. Hvis man i stedet placerer serverdiskene bagerst, bliver luften opvarmet af processoren, og dermed falder den relative luftfugtighed. Harddiskene kan generelt tåle de højere temperaturer, der kan komme op på cirka 42 grader, når luften når harddiske placerer bagerst i serveren.

Den mest hyppige type fejl, hvor luftfugtigheden kan være en faktor, er problemer med stikket, hvor korrosion blev fundet flere steder i et friluftskølet datacenter efter en varm og fugtig sommer.

En af de positive nyheder fra undersøgelsen er, at der ikke ser ud til at være en betydelig sammenhæng mellem hyppigheden af hardwarefejl og udsving i temperatur og luftfugtighed. Udstyret kan altså godt håndtere de udsving, der opstår ved friluftskøling.

I de senere år er det blevet mere almindeligt at øge temperaturen i datacentrene, og det ser også ud til, at udstyret generelt klarer sig fint ved temperaturer på over 24 grader. Fejlene er mest tilbøjelige til at opstå, når den relative luftfugtighed samtidig overstiger 60 procent.

Læs også: Dansk datacenter gemmer aktuel vinterkulde 70 meter under jorden til varmere tider

Selvom høj luftfugtighed nedsætter levetiden eller øger risikoen for diskfejl, så er det imidlertid ikke i en grad, hvor det har negativ indflydelse på driftsomkostningerne. Det, man sparer i energi til køling, opvejer altså mere end det, man skal bruge på diskudskiftninger eller ekstra redundans med flere diske.

Hvis man vil reducere antallet af diskfejl i et friluftskølet datacenter, så kan løsningerne være enten at ændre serverdesignet, så harddiskene ikke udsættes for luft med høj relativ luftfugtighed, eller blot lade temperaturen i datacentret være højere på varme dage i stedet for at køle luften.

Undersøgelsen af disklevetiden i Microsofts datacentre blev offentliggjort i et paper til Usenix-konferencen i sidste uge.

Følg forløbet

Kommentarer (3)

Bent Jensen

Man skal nok heller ikke benytte en standart Hardisk i en Bil og regne med at den lever længe.
BIlen er nok noget af det bedste til levetidstest, måske bedre end et rigtigt Klimaskab, da man får vibrationer og stød med. :-)

Niels Danielsen

Måske kan det betale sig at give printet et lag lak, eller silikone efter at SATA kablet er blevet monteret.
Det kan forhindre noget af den korrosion som SMD komponeter, PCB, og stik udsættes for.

Johnnie Hougaard Nielsen

Når stikkene var det mest ramte af luftfugtigheden, kunne det friste at tænke sig en konstruktion mindre korrosion, måske bedre tæthed eller guld. Et skifte fra elektriske signaler til lys lyder nu også som en vej frem. Lysledere har jo god modstandkraft mod korrosion.

Log ind eller opret en konto for at skrive kommentarer

JobfinderJob i it-branchen