Czynniki z zakresu projektowania systemu brzegowego

Edge Computing – przetwarzanie brzegowe nabiera tempa. Coraz więcej organizacji korzysta z szybkiego przetwarzania danych na bardzo lokalnym poziomie w celu optymalizacji wykorzystania danych, a tym samym usprawnienia operacji. Branżami szczególnie zainteresowanymi przetwarzaniem brzegowym są wojsko, produkcja/przemysł, handel detaliczny, telekomunikacja, usługi finansowe, opieka zdrowotna, transport.

Prawie każdy rodzaj tych organizacji przechodzi na Edge’a, aby:

• Szybciej wykorzystywać dane
• Obniżyć koszty
• Zwiększyć przepustowość danych
• Poprawić ogólną wydajność operacyjną

Każde wdrożenie Edge wiąże się z własnymi, unikalnymi potrzebami w zakresie skalowania, chłodzenia i bezpieczeństwa. Z pewnością nie ma jednego uniwersalnego rozwiązania dla wdrożenia brzegowego. Podczas projektowania systemu Edge należy wziąć pod uwagę kilka czynników, które wymieniliśmy poniżej.

Skalowalność

Skalowanie w celu dostosowania się do przyszłych potrzeb oznacza zaprojektowanie wdrożenia, które jest elastyczne. Takiego, do którego można szybko dodać akcesoria czy zmienić konfigurację obudowy (czasami nazywanej szafą IT). Rozwiązania, w którym możemy zmieścić urządzenia, wydzielić części żeby sprzęt IT i zasilanie mogły być zainstalowane w tej samej obudowie. A także żeby nie było przeszkód do zastosowania odpowiedniego chłodzenia.

Modułowe rozwiązania w zakresie obudów sprawiają, że skalowanie urządzenia przetwarzania brzegowego jest jeszcze łatwiejsze. Są to zasadniczo elementy konstrukcyjne, wykonane z komponentów, które można przestawiać bez konieczności cięcia lub spawania podczas wprowadzania zmian. Łatwość rekonfiguracji w celu dodawania nowego sprzętu do obudowy modułowej, nawet jeśli ich wymiary różnią się od tego, co już jest w obudowie, staje się prostym zadaniem, często wykonywanym bez użycia narzędzi.

Niektóre obudowy idą o krok dalej w prostocie. Opcje szaf modułowych Rittal są dostępne z zainstalowanymi standardowymi akcesoriami, co umożliwia jeszcze szybsze skalowanie zgodnie ze specyfikacjami. Wbudowane rozwiązania w zakresie chłodzenia, zarządzania kablami i listwy zasilającej sprawiają, że te obudowy to inteligentny i wydajny sposób na rozbudowę centrum danych EDGE.

Infrastruktura

Aby spełnić wymagania dotyczące zasilania i nadmiarowości, wdrożenia nowych urządzeń Edge często wymagają inwestycji w infrastrukturę. Obiekt może wymagać na przykład dodania zapasowego generatora, transformatora i rozdzielnicy. Niektóre wdrożenia, takie jak te w odległych lokalizacjach, mogą potrzebować zasilania prądem trójfazowym wysokiego napięcia. Postaraj się przeprowadzić dokładną ocenę obecnej infrastruktury Twojego obiektu, przygotowując się do pomyślnego wdrożenia przetwarzania brzegowego.

Infrastruktura obejmuje również bezpieczeństwo, zarówno środowiskowe, jak i fizyczne. Może być konieczne spełnienie istniejących standardów korporacyjnych lub prawnych i uwzględnienie ich w instalacji Edge.

Chłodzenie

Najbardziej wydajnym systemem dla Twoich potrzeb będzie taki, który jest dopasowany do mocy cieplnej szaf, zapewnia odpowiedni przepływ powietrza do każdej szafy oraz utrzymuje wymagany poziom temperatury i wilgotności. Dodatkowo klimatyzacja musi uwzględniać również czynniki środowiskowe w miejscu instalacji – ekstremalne temperatury, działanie promieni słonecznych, narażenie na działanie czynników atmosferycznych. Podczas oceny opcji chłodzenia zalecamy przyjrzenie się tym poniższym czynnikom:

• Rodzaj cieczy. W przypadku instalacji wielopozycyjnej chłodzenie w Edge jest najlepiej wykonywane przez systemy oparte na czynniku chłodniczym. W zależności od środowiska i dostępności można również rozważyć system oparty na wodzie.
  • Chłodzenie na bazie czynnika chłodniczego jest idealne do środowisk wewnętrznych o niskich obciążeń termicznych (2-20 kW). Zacznij od klimatyzatora montowanego w szafie dla jednego lub dwóch obciążeń o niewielkich rozmiarach, aż do klimatyzacji szeregowej LCP DX o wielu rozmiarach.
  • Systemy na bazie wody oferują wyjątkowe właściwości chłodzące, dobrze dopasowane do wysokiej mocy cieplnej systemów Edge z wyższymi obciążeniami termicznymi.
• Średnie temperatury do utrzymania. Ogólnie rzecz biorąc, sprzęt powinien być utrzymywany w temperaturze 21–27°C, ale wartość zadana urządzenia będzie zależeć częściowo od obliczeń mocy cieplnej szaf rack. W przypadku instalacji o większej gęstości może być wymagana większa moc chłodzenia, aby zrównoważyć te wyższe obciążenia cieplne
• Przepływ powietrza. Aby zapewnić wydajny przepływ powietrza, należy obliczyć specyficzne wymagania dla szaf. Ważne jest również, aby zrozumieć, w którą stronę zostanie skierowany strumień powietrza. Idealnym kierunkiem jest przód-tył, ale należy go zaplanować w oparciu o sposób odprowadzania ogrzanego powietrza. Przepływ powietrza może również wpływać na rodzaj chłodzenia cieczą w zależności od układu w szafie, w rzędzie lub w kombinacji obu.
• Warunki otoczenia. Ekstremalne temperatury w środowisku zakładu produkcyjnego, będą miały wpływ na energię potrzebną do utrzymania idealnej temperatury szafy. To, czy (i w jakim stopniu) temperatura otoczenia wpłynie na chłodzenie, będzie zależeć od wydajności systemu i ciepła generowanego przez sprzęt.
• Wahania obciążenia. Jeśli w Twojej instalacji Edge pojawią się różnice w zużyciu energii, wybrany system chłodzenia powinien być dostosowany do zmieniających się warunków.
  
  

Najlepsze chłodzenie dla systemów brzegowych

W oparciu o powyższe czynniki, jednym z najlepszych rozwiązań chłodzących dla wdrożeń Edge będzie zamknięty system chłodzenia cieczą. Oto tylko niektóre z jego zalet:

• Niższy koszt

W systemach z obiegiem zamkniętym szafy i wymienniki ciepła współpracują wyłącznie ze sobą, optymalizując przepływ powietrza i wydajność. Wyłączają się również, gdy temperatura wewnątrz obudów osiąga z góry określoną idealną temperaturę. Zmniejszają w ten sposób cykl pracy urządzenia (i w zamian koszty energii), w przeciwieństwie do tradycyjnych systemów chłodzenia pomieszczeń, które są „zawsze włączone”.

• Monitorowanie

System zamkniętego obiegu stale monitoruje i reguluje parametry operacyjne, aby zapewnić optymalne odprowadzanie ciepła i utrzymanie temperatury.

• „Czystsze” chłodzenie

Dzięki solidnym drzwiom (przednim i tylnym) zainstalowanym na obudowach, klimatyzacja jest oparta na stelażu. Nie przedostaje się tam kurz, brud ani wilgoć z zewnętrznego otoczenia obudowy, co pomaga w utrzymaniu najwyższej wydajności sprzętu.

• Idealny do dużych obciążeń termicznych

Systemy z obiegiem zamkniętym efektywniej odprowadzają ciepło w zastosowaniach o dużej gęstości (nawet w skrajnych temperaturach), usuwając ciepło bezpośrednio w tym punkcie, w którym jest generowane. Dzieje się to bez względu na to, czy są wykorzystywane w pojedynczej obudowie czy w zabudowie szeregowej.

• Wydajność sprzętu

Ponieważ systemy z obiegiem zamkniętym utrzymują idealną temperaturę wewnątrz obudowy, optymalizuje się zarówno wydajność, jak i żywotność sprzętu.

Bezpieczeństwo

Aby zapobiec nieuzasadnionemu dostępowi, oprócz zabezpieczenia obiektu i poszczególnych obudów, ważne są również funkcje wykrywania i gaszenia pożaru w obudowach. Dla bezawaryjnej pracy sprzętu bardzo istotne jest, aby środek gaśniczy nie wpływał na elektronikę, więc musi być on nieprzewodzący i nie może pozostawiać śladów.

Bez wątpienia wiele czynników zewnętrznych ma wpływ na sposób zaprojektowania systemu przetwarzania brzegowego. Mamy nadzieje, że w tym artykule udało się nam rozwiać choć kilka wątpliwości dotyczących projektowania systemu brzegowego.

Więcej informacji znajdziesz w naszym katalogu Edge Data Center oraz ebooku