Сценарии использования серверов ITPOD для задач c необходимостью Free Colling

Технология FreeCooling в серверах ITPOD

Главный вызов для «железа» при использовании Direct FreeCooling - это работа при высоких температурах всасываемого воздуха (до +35°C и выше). Стандартные серверы в таких условиях начинают автоматически снижать частоту процессоров, чтобы не перегреться, и теряют производительность.  ITPOD как вендор решает эту проблему комплексно, адаптируя платформы под агрессивную среду фрикулинга.
Наши инженеры разрабатывают системы охлаждения, которые включают в себя:

• Усиленную компонентную базу. Мы используем серверные платформы, способные штатно работать при температурах до 35°C (например, серверы серии Network Appliance на базе AMD EPYC имеют рабочий диапазон от 5 до 35°C) .
• Кастомизированные радиаторы.  Для эффективного отвода тепла от процессоров с высоким TDP (до 300 Вт и более) мы проектируем и устанавливаем радиаторы увеличенной площади и с оптимизированной геометрией, обеспечивающие максимальный забор тепла.
• Высокопроизводительную вентиляторную группу. Система охлаждения строится по схеме N+1 с использованием высокоскоростных вентиляторов (например, 4 вентиляторов 80x56 мм в серверах ITPOD) . Это создает избыточное статическое давление, необходимое для прогона больших объемов теплого воздуха сквозь плотную компоновку компонентов.
• Интеллектуальное управление. Контроллеры управления (iBMC) следят за температурой всех критических компонентов и динамически регулируют скорость вращения вентиляторов, чтобы поддерживать оптимальный тепловой режим без лишнего шума и энергопотребления.

Далее рассмотрим конкретные сценарии, как сервера ITPOD могут закрыть потребности заказчика, связанные с технологией Free Cooling.

Сценарий 1: Гиперконвергентная инфраструктура (HCI) и частное облако для ритейла

Задача. Крупной розничной сети, аналогичной X5 Group, требуется масштабируемая и энергоэффективная платформа для частного облака, работающего в ЦОД с фрикулингом. Нагрузка включает как базы данных, так и платформенные сервисы.

Решение ITPOD.

• Аппаратная архитектура. Сервер ITPOD-SR401-36RE-G2 (4U) на базе двух процессоров AMD EPYC 9004 (Genoa). Выбор форм-фактора 4U не случаен: он позволяет разместить массивную систему охлаждения и 36 накопителей, не создавая зон перегрева.
• Дизайн системы охлаждения. Внутри корпуса организовано прямоточное охлаждение с двумя рядами вентиляторов (N+1). Воздух проходит от передней панели с дисками к задней, где расположены слоты PCIe. Усиленные радиаторы на процессорах рассчитаны на работу при температуре входящего воздуха до 35 °C без потери тактовой частоты.
• Программный стек. Платформа валидирована для работы с Astra Linux, VMware ESXi и системами управления контейнеризацией. Наличие iBMC с поддержкой Redfish API позволяет интегрировать серверы в единую систему мониторинга, например OneOPS, для автоматизации управления инфраструктурой ЦОД.

Сценарий 2: Высоконагруженная СХД для Big Data и QoE-аналитики

Задача. Телеком-оператору или провайдеру, например использующему решения VAS Experts, нужна емкая и быстрая система хранения для статистики QoE и анализа трафика. Дисковая корзина — главный источник тепла в сервере, поэтому ее охлаждение в условиях фрикулинга критически важно.

Решение ITPOD.

• Аппаратная архитектура. Гибридная или Full-Flash СХД на базе платформы ITPOD Storage. Используется шасси с глубокой фронтальной корзиной на 36 дисков.
• Дизайн охлаждения. Специальная компоновка вентиляторов создает высокоскоростной поток воздуха, который омывает каждый накопитель в корзине. Для NVMe-дисков (U.2), установленных с тыльной стороны, предусмотрены отдельные зоны охлаждения, чтобы они не попадали в тепловую тень от процессоров.
• Программный стек. Система оптимизирована для работы с СУБД и платформами аналитики, требующими стабильной производительности дисковой подсистемы. Inline-дедупликация и компрессия снижают объем хранимых данных, косвенно уменьшая тепловыделение.

Сценарий 3: Банковская вычислительная платформа для транзакционных систем и аналитики

Задача. Размещение вычислительных узлов для банковских транзакционных систем, систем управления рисками и аналитики в ЦОД с использованием Direct Free Cooling. Банковская инфраструктура требует высокой доступности, стабильной производительности и строгого соблюдения SLA. При этом серверы должны сохранять производительность даже при повышенной температуре входящего воздуха (до 35 °C), характерной для фрикулинговых ЦОД.

Решение ITPOD.

• Аппаратная архитектура. Двухпроцессорный сервер ITPOD-ASR201-S12RE-G2 на базе процессора AMD EPYC 9005. Платформа поддерживает 12-канальную память DDR5 и большое количество линий PCIe 5.0, что позволяет размещать высокоскоростные NVMe-накопители и сетевые адаптеры 100/200 GbE для банковских систем обработки транзакций и аналитики данных.
• Дизайн охлаждения. Для эксплуатации в ЦОД с фрикулингом применяется усиленная система охлаждения с четырьмя высокопроизводительными вентиляторами по схеме N+1. В ходе инженерных испытаний была протестирована конфигурация с двухроторными вентиляторами, которые обеспечивают увеличенный воздушный поток через радиаторы CPU и зоны памяти. Это позволяет поддерживать стабильную температуру процессоров и предотвращать снижение частоты даже при высокой температуре входящего воздуха. Параллельно ведется разработка EVAC-радиатора, оптимизированного для работы при высоких температурах воздуха и повышенной плотности тепловыделения современных процессоров.
• Программный стек. Полная совместимость с корпоративными платформами виртуализации и операционными системами, включая решения VMware, Red Hat, SUSE и Microsoft Windows Server. Платформа может использоваться для размещения банковских приложений, СУБД, аналитических платформ и систем обработки транзакций.

Сценарий 4: Телекоммуникационный шлюз и пограничные вычисления

Задача. Размещение оборудования СОРМ или пограничного сервера (uCPE) в телекоммуникационной стойке либо в ЦОД с фрикулингом, где пространство ограничено, а условия по запыленности и температуре могут быть жесткими.

Решение ITPOD.

• Аппаратная архитектура. Короткий сервер ITPOD-MSR201-S06R-10P глубиной всего 450 мм на базе одного процессора AMD EPYC 7003.
• Дизайн охлаждения. В компактном корпусе критически важно избежать перегрева. Используются четыре высокоскоростных вентилятора с горячей заменой (hot-swap), создающих турбулентный поток для обдува всех компонентов, включая установленные карты расширения PCIe, например для DPI. Система рассчитана на работу в условиях ограниченной вентиляции, характерных для телеком-стоек.
• Программный стек. Полная совместимость с ПО СКАТ DPI и QoE от VAS Experts. Интеграция с системами управления трафиком.

Преимущества подхода

1. Прямое снижение OPEX. Заказчик получает серверную инфраструктуру, которая позволяет использовать дешевую энергию природы. Экономия на счетах за электричество может достигать миллионов рублей в год, что особенно заметно при масштабировании от нескольких стоек до целого ЦОД.
2. Стабильная производительность (No-Throttling). Благодаря адаптированной системе охлаждения заказчик может быть уверен, что его процессоры AMD EPYC или Intel Xeon будут работать на заявленных частотах даже жарким летом, когда температура в холодном коридоре поднимается до пиковых значений.
3. Соответствие ESG-стратегии. Использование оборудования, оптимизированного для «зеленых» ЦОД, позволяет бизнесу декларировать реальное снижение углеродного следа за счет низкого PUE, что повышает инвестиционную привлекательность компании.
4. Предсказуемость и надежность. Заказчик получает не просто «железо», а инженерное решение, валидированное для работы в специфических условиях. Это снижает риски аварий и простоев.

5. Повышенная отказоустойчивость. Серверная архитектура с резервированием вентиляторов и источников питания обеспечивает бесперебойную работу критичных банковских приложений, включая транзакционные системы и системы обработки платежей.