Surveillance des températures en Datacenter

La gestion thermique est un enjeu crucial pour les datacenters. La surveillance des températures permet non seulement d'optimiser les performances, mais aussi de prolonger la durée de vie des équipements et de prévenir les pannes. Tentons ensemble d’analyser le lien entre DCIM et capteurs, leur rôle sur le datacenter et les bénéfices potentiels qui en découlent.

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Pourquoi la surveillance des températures est-elle cruciale ?

La température est un facteur déterminant dans le bon fonctionnement d'un datacenter. Une gestion thermique inadéquate peut entraîner des défaillances matérielles, des interruptions de service et une augmentation des coûts énergétiques.

Les équipements informatiques fonctionnent de manière optimale dans une plage de température spécifique. Une surveillance précise permet de maintenir des conditions idéales, prolongeant ainsi la durée de vie des serveurs et autres composants.

Une gestion thermique efficace permet de réduire la consommation d'énergie liée au refroidissement, contribuant ainsi à des économies significatives et à une réduction de l'empreinte carbone. Cela permet par ce biais de répondre aux normes en vigueur (ISO 14001, ISO 50001, Standard Carbon Trust…)

En détectant les anomalies thermiques à un stade précoce, les gestionnaires de datacenters peuvent intervenir avant qu'une panne ne survienne, minimisant ainsi les temps d'arrêt.

Les capteurs sont essentiels pour collecter des données en temps réel au sein du datacenter. Ils constituent la base de tout système de surveillance thermique efficace.

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Types de capteurs :

Capteurs de température et d’humidité : Placés stratégiquement dans le datacenter, ils mesurent la température ambiante et celle des équipements. Ces capteurs aident à maintenir un niveau de température optimal. L'humidité peut également affecter les performances des équipements. Ces capteurs aident à maintenir un niveau d'humidité optimal.

Plusieurs directives concernant la température et l'humidité sont précisées dans les recommandations ASHRAE : « une température de bulbe sec oscillant entre 18 et 27°C, une humidité avec un point de rosée compris entre 5,5°C et 15°C, et un taux d'humidité inférieur à 60%. ». Cette plage optimise non seulement la performance thermique mais aussi la prévention de la corrosion des composants électroniques.

Notons que ces capteurs sont souvent multifonctions (ex: hygrométrique-thermométrique).

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Capteurs de débit d'air : Ils surveillent la circulation de l'air, essentielle pour un refroidissement efficace → vitesse, débit, et pression.

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Placement des capteurs : Les capteurs doivent être placés à des points critiques, tels que les entrées et sorties d'air des racks, les allées chaudes et froides, et près des unités de refroidissement. Une cartographie thermique précise permet d'identifier les zones à « risques », le placement des capteurs s’optimise au fur et à mesure afin d’avoir la donnée la plus exacte possible. Cette cartographie est quasiment impossible sans outil adapté type PowerIQ par Sunbird DCIM ou EcoStruxure par Schneider Electric.

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DCIM : La clé d'une gestion efficace des températures

Le DCIM (Data Center Infrastructure Management) est une solution intégrée qui permet entre autres de surveiller, gérer et optimiser les infrastructures physiques et énergétiques d'un datacenter. Il joue un rôle central dans la gestion thermique en intégrant les données des capteurs et en fournissant des analyses détaillées accessibles simplement (et compilables dans des rapports).

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Fonctionnalités du DCIM :

• Surveillance en temps réel : Le DCIM centralise les données des capteurs, offrant une vue d'ensemble en temps réel de l'état thermique du datacenter. Il permet de visualiser les tendances et les anomalies grâce à des tableaux de bord interactifs.

• Alertes et notifications : Il envoie des alertes en cas de dépassement des seuils de température, permettant une intervention rapide. Les alertes peuvent être configurées pour différents niveaux de criticité, assurant une réponse adaptée à chaque situation.

• Analyse et reporting : Le DCIM fournit des rapports détaillés et des analyses historiques, aidant à identifier les tendances et à optimiser les performances. Les rapports peuvent inclure des analyses prédictives pour anticiper les besoins futurs en refroidissement.

• Intégration avec les systèmes de refroidissement : Le DCIM peut être intégré avec les systèmes de refroidissement pour ajuster automatiquement les paramètres en fonction des données des capteurs, assurant ainsi une régulation optimale de la température quasiment automatisée.

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Étude de cas : Transformation d'un datacenter grâce au DCIM + capteurs

Situation initiale :

Une entreprise administrait son datacenter on-premise sans système de surveillance avancé, les températures étaient contrôlées grâce à des outils internes par le personnel technique. Cela impliquait fatalement des rondes régulières et des relevés de données fastidieux, mobilisant une partie significative des ressources humaines et donc financières. Les interventions se faisaient souvent après l'apparition de problèmes, entraînant des temps d'arrêt imprévus. Les coûts énergétiques étaient élevés en raison d'une utilisation inefficace des systèmes de refroidissement, et les pannes trop fréquentes par rapport à la moyenne affectaient la disponibilité des services, impactant la productivité interne.

De plus, l’entreprise ne disposait pas de rapports clairs et précis sur son infrastructure. On peut considérer que cette entreprise fonctionnait en quelque sorte « à l’aveugle », sans vision concrète sur son infrastructure car elle ne possédait pas d’outil adapté.

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Phase 1 : Implémentation progressive

L'entreprise a commencé par investir dans l'installation et le repositionnement de capteurs de température et d'humidité à des points stratégiques du datacenter, tels que les allées chaudes et froides, les entrées d'air des serveurs, les zones de distribution d'énergie. Les données collectées par ces capteurs ont rapidement révélé des zones de surchauffe et des variations importantes de température. Ces informations ont permis de dresser une cartographie précise du datacenter et d'identifier les équipements les plus sensibles aux fluctuations thermiques.

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Phase 2 : Intégration du DCIM

Un DCIM a ensuite été déployé pour centraliser les données des capteurs, permettant de visualiser en temps réel l'état thermique du datacenter grâce à des tableaux de bord interactifs et des alertes configurables. Cette visibilité accrue a permis d'identifier rapidement les équipements à risque et de prendre des mesures correctives avant que des problèmes majeurs ne surviennent. Le DCIM a également facilité la gestion des actifs en fournissant une vue d'ensemble des équipements et de leur état de fonctionnement, réduisant ainsi les déplacements et le temps perdu par les équipes à surveiller les conditions opérationnelles du datacenter, les tâches ont pu être réaffectées vers d’autres besoins pour le datacenter.

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Phase 3 : Optimisation et automatisation

Grâce aux analyses approfondies fournies par le DCIM, les équipes ont lancé une réorganisation des équipements visant à améliorer la circulation de l'air et réduire les points chauds. Des alertes automatisées ont été configurées pour intervenir rapidement en cas de dépassement des seuils de température ou d'humidité, permettant une réponse proactive aux conditions anormales. Le système de refroidissement a été intégré au DCIM pour ajuster automatiquement les paramètres en fonction des données des capteurs, optimisant ainsi l'efficacité énergétique et réduisant drastiquement les coûts opérationnels. Cette automatisation a libéré du temps pour le personnel, leur permettant de se concentrer sur des tâches à plus forte valeur ajoutée.

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Résultats :

L'optimisation du refroidissement a permis de réduire la consommation énergétique de 19 %, entraînant des économies significatives sur les factures et contribuant aux objectifs de durabilité de l'entreprise. Ces économies ont rapidement compensé les investissements initiaux ce qui a conduit à une réduction des coûts de maintenance et à une meilleure allocation des ressources humaines et financières.

Les données précises et en temps réel ont facilité la conformité aux réglementations et aux bonnes pratiques de l'industrie.

Le DCIM a permis de calculer et de surveiller le Power Usage Effectiveness (PUE), un indicateur clé de l'efficacité énergétique du datacenter. Avant l'implémentation du DCIM, ce calcul était complexe et imprécis. Avec les données centralisées et en temps réel, l'entreprise a pu suivre les améliorations de l'efficacité énergétique et identifier les domaines nécessitant des optimisations supplémentaires.

Vision avant et après le DCIM :

Avant le DCIM, la vision des opérations du datacenter était fragmentée. Les interventions étaient souvent correctives et les données sur les performances énergétiques, limitées. Après l'implémentation du DCIM, l'entreprise a bénéficié d'une vue d'ensemble complète et en temps réel des opérations du datacenter. Cette visibilité accrue a permis une gestion proactive, une meilleure planification des capacités et une optimisation continue des performances énergétiques.

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Conseils pratiques pour une surveillance efficace des températures :

→ Effectuer des audits réguliers : Vérifiez régulièrement l'état des capteurs et du système DCIM pour garantir leur bon fonctionnement. Les audits doivent inclure des tests de calibration des capteurs et une vérification de la cohérence des données.

→ Former le personnel : Assurez-vous que votre équipe est formée à l'utilisation du DCIM et à l'interprétation des données. Une formation adéquate permet une réponse rapide et efficace aux alertes.

→ Mettre en place des procédures d'intervention : Développez des protocoles clairs pour répondre aux alertes de température, minimisant ainsi les temps d'arrêt. Les procédures doivent inclure des actions correctives spécifiques pour différents types d'anomalies, thermiques ou non.

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Conclusion

La surveillance des températures dans les datacenters est une tâche complexe mais essentielle. Grâce à l'utilisation de capteurs avancés et du DCIM, les gestionnaires peuvent optimiser les performances, réduire les coûts et assurer une continuité des services. En adoptant ces technologies et en suivant les meilleures pratiques, les datacenters peuvent fonctionner de manière plus efficace et résiliente dans un environnement en constante évolution. Le DCIM, en particulier, joue un rôle central en intégrant les données des capteurs et en fournissant des analyses détaillées, permettant ainsi une gestion proactive et optimisée des infrastructures on-premise.

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sources :

https://uptimeinstitute.com/  Uptime Intelligence Report - Heat reuse: a management primer

https://journeedudatacenter.com/wp-content/uploads/2023/05/fiche-normes-partie-1.pdf

https://www.straton-dcim.com/articles/dcim-pue