Turb(l)o(g)

Après les câbles, fibres et autres moyens de connexion et l’énergie nécessaire pour faire fonctionner un datacenter, intéressons nous à présent au froid.

Le froid n’est, finalement, qu’une forme parmi d’autre d’énergie. Comprendre qu’il faut du courant électrique pour faire du froid. Et il en faut beaucoup. Au final, à quelques approximations près, une machine qui consomme 300 watts d’énergie va générer 300 watts de chaleur qu’il faudra refroidir ou évacuer.

Anciennement, on dépensait souvent plus d’énergie en froid qu’en alimentation des machines. On mesure l’efficacité d’un datacenter à son PUE (Power Usage Effectiveness), à savoir la quantité d’énergie consommée de façon globale par le bâtiment divisée par la quantité d’énergie utile réellement consommée par les équipements. Le PUE moyen actuel est d’environ 2, ce qui veut dire qu’on utilise encore la moitié de l’énergie à autre chose que l’alimentation des équipements actifs du datacenter.

Les datacenter les plus performants affichent un PUE de 1.20 à 1.30, et même jusqu’à 1.10 avec certaines méthodes peu catholiques mais très efficaces. Alors comment, au final, faut-il faire pour refroidir efficacement un datacenter ?

Il faut d’abord fixer une cible de température. Ça ne sert à rien de faire cracher 10°C à une climatisation, plus la température à l’entrée sera élevée, moins elle arrivera à la réduire. 18 à 20°C comme cible de température ambiante à l’avant d’un rack, c’est bien.

Il faut ensuite éviter de refroidir n’importe quoi. Lorsqu’on installe des serveurs dans un rack, sauf boitier particulièrement mal fait, l’air rentre par l’avant et ressort par l’arrière. Il est donc naturel de climatiser l’avant d’un rack, ça ne sert strictement à rien de climatiser l’arrière. Au mieux, il faut simplement évacuer l’air chaud, mais depenser de l’energie pour ramener à 18°C un flux d’air qui est a 30°C, c’est idiot. Autant le cracher dehors et en reprendre du plus frais (sauf si, biensur, l’air ambiant extérieur est plus chaud).

Cet air frais, on le canalise dans des « cold corridors » (couloirs froids) qui sont des espaces fermés entre deux rangées de baies. Les arrières de baies sont, quant à eux, a l’air libre pour laisser s’évacuer la chaleur dans la salle puis parfois à l’extérieur au moyen d’extracteurs.

Tiens, puisqu’on parle de dehors. Sous nos latitude tempérées, il fait bien souvent plus frais dehors qu’à l’arrière d’un serveur. Il fait même majoritairement moins de 20°C dehors. C’est le principe du FreeCooling de plus en plus utilisé en conjonction avec des climatisation classique. Quand la température extérieure est plus basse que la cible de température du datacenter, on se borne a faire entrer l’air extérieur dans le bâtiment. Un gros ventilateur, ça consomme beaucoup moins qu’une climatisation.

Quelle est, enfin, la solution la plus efficace ? C’est le refroidissement à l’eau. Très peu d’acteurs dans le monde s’y sont réellement mis, les implication en matière de sécurité pour le matériel étant difficilement maitrisable, mais le PUE d’un datacenter 100% watercooling est proche de 1, surtout si la nappe phréatique disponible est peu profonde et ne nécessite donc pas de trop grosse pompes pour être exploitée. Il y a aussi un gros travail d’intégration à faire, le circuit d’eau devant passer à l’intérieur de chaque serveur.

Pour la quatrième et dernière partie de cette quadrilogie, je vous parlerais de tout le reste, des petits détails sur l’extinction (ou pas) des incendies, de la sécurité, des choses les plus loufoques ou impressionnantes que j’ai pu voir depuis 10 ans, etc …