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Sistemas de enfriamiento de centros de datos incorporan fuentes naturales

A pesar de las preocupaciones en torno a la tecnología de refrigeración basada en agua, las organizaciones están desarrollando nuevas configuraciones de hardware que dependen de fiordos y océanos para enfriar de manera efectiva los racks de servidores densos.

A medida que la densidad del centro de datos alcanza aproximadamente 20 kilovatios por rack y más, la viabilidad de los sistemas de refrigeración de centros de datos de aire libre o de ambiente se vuelve cuestionable. Los costos aumentan y, en cierto punto, las organizaciones simplemente no pueden construir sistemas capaces de enfriar los racks ultradensos de manera suficientemente eficiente.

Las empresas están incursionando en nuevos diseños que se basan en fiordos, ríos y océanos. El trabajo tiene potencial, pero está en una etapa incipiente de desarrollo.

Los sistemas tradicionales de enfriamiento por aire, como los enfriadores sofisticados, los sistemas de calefacción y aire acondicionado, están comenzando a alcanzar sus límites de rendimiento. Cuando los racks aumentan su densidad, tienen problemas para suministrar el enfriamiento necesario debido al control de humedad, la resistencia al flujo de aire y la eficiencia del ventilador. El hardware de refrigeración también consume mucha electricidad, lo que aumenta los costos y puede afectar negativamente a los servidores en caso de falla.

Las fluctuaciones de temperatura también exacerban la eficacia de enfriamiento. Durante el año, las temperaturas varían desde la congelación hasta los 38 grados Celsius en muchas áreas. Las empresas intentan mantener sus centros de datos a aproximadamente 21 grados centígrados, lo que significa que los sistemas de enfriamiento de los centros de datos trabajan más duro durante los períodos pico y las estaciones cambiantes.

Depender de las fuentes de agua

Están surgiendo nuevas técnicas de enfriamiento a base de agua para abordar el sobrecalentamiento, pero algunos proveedores están construyendo centros de datos en lugares cercanos y, en algunos casos, en vías fluviales naturales. La atracción es doble: Las temperaturas se mantienen relativamente constantes durante todo el año. Además, el agua es una opción de enfriamiento más eficiente que el aire; es al menos 50 veces más efectiva.

El problema es que el agua puede filtrarse y causar daños en el hardware, por lo que las empresas desconfían de su uso en configuraciones locales. Pero, como la refrigeración basada en aire se vuelve demasiado costosa, algunas organizaciones están recurriendo a los recursos naturales como una forma de enfriar el hardware del centro de datos.

Green Mountain, que apunta a centros de datos de alta gama, construyó su centro de datos Stavanger en la ladera de una montaña en 2013. La antigua instalación de almacenamiento de municiones de alta seguridad de la OTAN se encuentra en la costa oeste de Noruega y utiliza el agua fría que fluye de un fiordo adyacente.

La compañía construyó dos depósitos de agua dentro de la estación de enfriamiento, y los mecanismos de admisión están a 16 pies por debajo del nivel del mar. Esto permite que el sistema de enfriamiento del centro de datos tenga un suministro natural de agua fría mediante el uso de la gravedad. El agua se recolecta a través de tuberías que tienen 100 metros de profundidad, donde la temperatura es constante a 8 grados centígrados.

Luego, esta agua pasa a través de un intercambiador de calor y un sistema de agua dulce de circuito cerrado que lleva agua fría libre al centro de datos. El diseño actualizado de enfriamiento del centro de datos ahora admite densidades de 20 kilovatios a 120 kilovatios por rack.

Nautilus Data Technologies Inc. está llevando la idea un paso más allá, utilizando barcazas como centros de datos flotantes. La compañía está construyendo su primer sistema en el astillero naval Mare Island en California. Una vez que el centro de datos esté terminado, la compañía planea remolcarlo al Puerto de Stockton y que sus clientes utilicen sus servicios para fines de 2019.

Afrontar nuevos retos

Estos proyectos de la industria tienen potencial, pero enfrentan desafíos de implementación.

«Todos están preocupados por las fugas», dijo Chris Brown, director de tecnología del Uptime Institute. «Vivo en Oklahoma y he visto lluvias severas crear fugas en techos aparentemente impermeables».

Estas ubicaciones también necesitan fuentes de energía fiables y renovables. El centro de Stavanger está situado cerca de dos centrales hidroeléctricas. El énfasis en la energía renovable limita el número de ubicaciones potenciales para estos centros de datos.

Y los centros de datos deben tener líneas de comunicación integrales y de alta velocidad para garantizar el tiempo de funcionamiento de la red, lo que puede resultar costoso.

Debido a que la tecnología de enfriamiento a gran escala basada en agua, así como estas configuraciones de centros de datos y herramientas de administración, son todavía nuevas, las compañías como Nautilus Data Technologies aún están descubriendo cómo combinarlas de manera efectiva para que todo funcione sin problemas.

También hay nuevos obstáculos ambientales. En el caso de Nautilus Data Technologies, debe tener en cuenta factores como las algas, los percebes y la vida marina, así como la capacidad del agua salada para desgastar cualquier maquinaria.

A medida que la infraestructura del centro de datos continúa haciéndose más poderosa y los racks aumentan su densidad, las organizaciones necesitarán sistemas de enfriamiento del centro de datos para satisfacer las necesidades de sobrecalentamiento y rendimiento. Las opciones actuales de la industria son nuevas y tienen potencial, pero enfrentan muchas preguntas.

«Actualmente, se están probando varios conceptos interesantes a medida que la industria trata de abordar las limitaciones del sistema de enfriamiento por aire, pero aún no ha surgido ninguna bala de plata», concluyó Brown.

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