Trong trung tâm dữ liệu (TTDL), định tuyến cáp không phải là việc quan trọng nhất, nhưng là việc cần thực hiện để đảm bảo sử dụng năng lượng hiệu quả.
Vào năm 2015, trung tâm dữ liệu được mô tả giống như một hệ sinh thái. “Hệ sinh thái” là thuật ngữ thích hợp dành cho những thành phần trong hệ thống mạng cũng như TTDL, vì chúng đều phụ thuộc lẫn nhau ở mức độ nhất định, và một thay đổi dù là cải tiến hay thụt lùi đều sẽ tác động đến các thành phần liên quan trong hệ sinh thái này, việc quản lý cáp ở lớp vật lý có thể ảnh hưởng đến khả năng luân chuyển luồng khí làm mát trong TTDL. Quản lý cáp hợp lý sẽ cải thiện luồng khí, giúp toàn bộ hệ sinh thái và hiệu quả làm mát thiết bị được cải thiện, và ngược lại.
Dựa trên mô tả TTDL như một hệ sinh thái thì cáp không phải là “con cá to nhất” ảnh hưởng đến hoạt động cũng như hiệu quả làm mát và hiệu suất sử dụng năng lượng của TTDL. Nhưng dù sao, đó vẫn là một con cá, nghĩa là có ảnh hưởng. Quan điểm này từng được đề cập bởi Ian Seaton, nhà tư vấn và là kỹ thuật viên của Chatworth Products Inc. Seaton chuyên cung cấp dịch vụ tư vấn cho các công ty gồm CPI, Upsite Technologies và nhiều công ty khác. Vào tháng 11, Seaton từng thuyết trình về “Thách thức quản lý luồng khí hiệu quả trong hệ thống mạng” tại hội thảo do Cabling Installation & Maintenance tổ chức. Bài thuyết trình đề cập những vấn đề liên quan đến phân phối cáp và quản lý cáp. Số lượng cáp cùng với lượng lớn các thiết bị chuyển mạch sử dụng trong TTDL hiện nay ngày càng tăng, khiến việc quản lý cáp trở thành thách thức đáng kể. Seaton kết luận đó là thách thức thực sự vì “Quản lý cáp tốt sẽ giúp cải thiện quản lý luồng khí.”
Tủ rack lớn hơn và rộng hơn
Thực tế, số lượng cáp quá lớn trong TTDL cần được quản lý không phải là tin tức bất ngờ. Gần ba năm trước, nghiên cứu với tên gọi IMS (do IHS Research thực hiện) đã kiểm tra các yếu tố khiến thị trường tủ rack cao hơn 42-U gia tăng trong TTDL. Liz Cruz, nhà phân tích cấp cao về TTDL, điện toán đám mây và cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin (CNTT) của IHS đã tiến hành nghiên cứu và đưa ra báo cáo vào mùa xuân năm 2012. Tại thời điểm đó, bà trích dẫn “chiều sâu của máy chủ tăng, cáp trong tủ rack nhiều hơn, nhu cầu quản lý luồng khí và mong muốn tối đa hóa không gian sàn trong TTDL” là các lý do khiến tủ rack cao hơn được ưa chuộng.
Trở lại năm 2012, Cruz dự đoán các lô hàng tủ rack 48U sẽ tăng bình quân 15% mỗi năm trong 5 năm tiếp theo, các lô hàng tủ rack 42U sẽ tăng trưởng 5%. Tủ rack không những được dự đoán có chiều cao tăng lên, mà còn được dự đoán sẽ rộng hơn. Các nhà phân tích cho biết chiều rộng tủ tiêu chuẩn năm 2012 là 600 mm nhưng “trong tương lai, các tủ rộng từ 750 – 800 mm sẽ có tỷ lệ tăng trưởng cao gấp đôi. Về chiều sâu, loại tủ sâu 1100 mm hiện nay chiếm thị phần lớn nhất, nhưng tủ sâu 1200 mm sẽ có tốc độ phát triển nhanh nhất.”
Cáp là một trong nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự thay đổi này. Theo các nhà phân tích, mật độ thiết bị lắp trong tủ rack là nguyên nhân chính. Mật độ này khiến nhiều cáp xuất hiện trong tủ, sinh ra nhiều nhiệt hơn. Hai thực tế này đòi hỏi phải tăng chiều rộng và chiều sâu của tủ để dễ quản lý cáp và luồng khí. Theo Cruz “sự tăng trưởng mật độ cáp điện trong tủ rack sẽ không tăng vọt trong tương lai, nghĩa là không ảnh hưởng đến kích thước tủ”.
Nên và không nên
Lars Strong, kỹ sư cao cấp của Upsite Technologies đã viết về ảnh hưởng của tủ rack chiều cao lớn đối với TTDL nói chung và quản lý luồng khí nói riêng vào tháng 12/2014. Nhiều hạn chế làm cho chiều cao tủ rack xoay quanh mức 48U thay vì 51 hoặc 52U trong một số trường hợp. Strong cho biết thêm “khi sử dụng tủ rack cao hơn, quản lý cáp là thách thức hàng đầu. Tủ rack cao hơn đồng nghĩa có nhiều máy chủ được lắp đặt bên trong, và cần nhiều cáp hơn. Quản lý cáp phải hiệu quả và gọn gàng để đảm bảo luồng khí di chuyển ra khỏi tủ dể dàng”.
Tuy nhiên, ngay cả khi cáp được quản lý đúng cách, đôi lúc vẫn không đủ không gian ở mặt sau tủ. Điều này làm gia tăng nhu cầu sử dụng tủ rack rộng hơn và sâu hơn để chứa thêm cáp.
Bài báo của Strong đã xuất hiện trong bản tin của Upsite. Đầu năm 2014, ông đã viết một bài báo với tiêu đề “10 mẹo cải thiện PUE thông qua quản lý cáp”. Trong bài báo đó, ông chỉ ra “nếu quản lý cáp không đúng cách và ngăn chặn luồng khí, các thiết bị làm mát buộc phải hoạt động nhiều hơn dù không hiệu quả. Điều này tác động tiêu cực đến hiệu quả sử dụng năng lượng PUE (Power Usage Effectiveness). Cách quản lý cáp đóng vai trò quan trọng trong chiến lược quản lý luồng khí tổng thể, nhưng lại dễ bị bỏ qua vì hai điều này không thường liên kết với nhau.”
Ông chia 10 mẹo này thành ba khu vực cần quản lý cáp gồm quản lý cáp ở sàn nâng, quản lý cáp trong tủ rack và quản lý cáp trên cao. Strong còn ghi rõ mô tả cho mỗi mẹo là “Nên” hoặc “Không nên”.
Đối với quản lý cáp dưới sàn, ông khuyên “đặt khay cáp bên dưới tủ hoặc bên dưới lối đi nóng để lối đi lạnh dưới sàn nâng tại các tấm sàn đục lỗ được thông thoáng. Đặt khay cáp càng cao càng tốt để luồng khí có không gian di chuyển phía bên dưới. Điều này đặc biệt quan trọng khi các khay cáp đặt gần hoặc phía trước thiết bị làm mát, nơi hầu hết luồng khí lạnh đều nằm sát dưới sàn. Đặt các khay cáp ở cùng độ cao để luồng khí làm mát di chuyển mà không bị cản trở. Không nên đặt khay cáp tại lối đi lạnh, vì chúng sẽ chặn luồng khí lạnh bên dưới tấm sàn đục lỗ.”
Đối với tủ rack, Strong khuyên “sử dụng tủ rộng hơn với các thanh quản lý cáp lắp bên trong và không lắp tại nơi thoát khí nóng của thiết bị. Sử dụng tủ sâu hơn để khí nóng có nhiều không gian thoát ra ngoài theo chiều dọc. Sử dụng các thanh lấp khoảng trống cũng là một giải pháp. Khi áp suất trong tủ tăng, thanh lấp khoảng trống sẽ đóng vai trò quan trọng. Không nên chặn luồng khí nóng thoát ra từ các máy chủ, đặc biệt là những máy chủ dùng quạt làm mát có lượng gió lớn và tốc độ cao.”
Đối với quản lý cáp trên cao, Strong khuyên “không nên đặt khay cáp ngay trên tủ trong những phòng không có hệ thống trần thu hồi khí. Khí nóng sẽ di chuyển dưới khay cáp và quay lại tủ rack thông qua các lối đi cáp trên nóc tủ. Nên đặt khay cáp cách vài in tính từ nóc tủ rack để đảm bảo toàn bộ luồng khí nóng thoát ra sẽ di chuyển lên trần và trên khay cáp. Điều này giúp cải thiện khả năng quản lý luồng khí trong phòng.”
Trong một cuộc phỏng vấn với tạp chí Cabling Installation & Maintenance, Strong chia sẻ từ những gì ông thấy, hầu hết các khay cáp được lắp đặt mà không quan tâm nhiều đến quản lý luồng khí. Thông thường, Strong đề xuất lắp khay cáp ở vị trí không quá cao trong phòng, tuy nhiên luồng khí không được xem xét khi triển khai lắt đặt.
Strong ủng hộ việc triệu tập một đội tích hợp các vấn đề quan trọng về môi trường (ICE - Integrated Critical Environment) để đưa ra quyết định cho trung tâm dữ liệu và không gian phòng chứa máy chủ. Các thành viên của ICE thường gồm nhân viên quản lý tài sản và cơ sở vật chất, giám đốc CNTT và người quản trị trung tâm dữ liệu. Strong cho biết “một vài người làm việc trong phòng máy (phòng chứa máy chủ hoặc TTDL) mỗi ngày, vài người khác thì làm việc bên ngoài chẳng hạn như tại phòng khách và họ không thường xuyên vào phòng máy.” Strong chỉ ra rằng các cuộc đối thoại liên quan đến TTDL thường chỉ tập trung vào cơ cấu tổ chức và những lưu ý để ngăn chặn sự cố phát sinh hoặc tìm giải pháp giúp TTDL hoạt động hiệu quả hơn.
Strong còn chỉ ra vấn đề có thể phát sinh khi đi cáp thông qua nóc tủ rack, đó là luồng khí nóng sẽ thoát ra ngoài theo đường đi cáp này. Có hai cách giảm thiểu hoặc loại bỏ vấn đề trên: một là dùng cơ chế niêm phong bằng vòng đệm kín. Hai là áp dụng phương pháp ngăn chặn lối đi của luồng khí. Cách này yêu cầu những thiết bị ngăn chặn phải đặt ở cạnh trước của tủ để toàn bộ phần trên cùng của tủ bao gồm cả lỗ thông cáp đều nằm trong lối đi của luồng khí nóng.
Ngăn khí là một “con cá lớn” trong hệ sinh thái của TTDL, và quản lý cáp tuy là một “con cá nhỏ” nhưng vẫn quan trọng và không được bỏ qua.
Võ Phan Hồng Phước
Theo Cablinginstall.com
