Comment tester le flux d'air d'un boîtier NAS et les températures des disques avant le déploiement

La chaleur tue sans bruit.
J'ai vu trop de déploiements échouer de la même manière stupide : le NAS démarre bien, le CPU semble “ normal ”, les ventilateurs tournent, et puis - après 6 à 72 heures de charge d'écriture réelle - une baie de lecteur chauffe de 8 à 15°C de plus que ses voisines parce que l'air se faufile autour de la cage au lieu de la traverser, et votre baie “ fiable ” commence à vivre sur du temps emprunté.
Vous voulez le savoir après avoir accumulé 40 unités ?

Voici la dure vérité sur laquelle je vais insister : Le refroidissement du NAS n'est pas un problème de ventilateur, c'est un problème de pression et d'acheminement. Les baies de disques compactes sont en fait un mur de briques. Si vous ne forcez pas le flux d'air à travers la pile de disques durs, vous ne faites que brasser de l'air chaud à l'intérieur d'une boîte métallique. iSTONECASE le dit même clairement dans son propre article : la pression statique est importante, les espaces sont importants, et les températures des disques durs à régime mixte peuvent faire cuire les voisins. Lisez leur version directe ici : Refroidissement des boîtiers NAS pour les baies de disques durs à haute densité.

Et il ne s'agit pas d'une question théorique. Le refroidissement est un centre de coûts mesurable à grande échelle : l'AIE note que le contrôle du refroidissement et de l'environnement peut être ~7% de consommation totale dans les centres de données hyperscale efficaces et plus de 30% dans des installations d'entreprises moins efficaces, tandis que les centres de données sont estimés à ~415 TWh en 2024 (~1,5% de l'électricité mondiale). Si les adultes transpirent en se rafraîchissant, votre placard NAS dans un bureau chaud devrait l'être aussi. AIE : Demande d'énergie liée à l'IA (centres de données, part du refroidissement).

Ce que nous testons réellement (et ce qui échappe à la plupart des gens)

La plupart des équipes testent la “température”. Je teste distribution de la température et fluage thermique.

• Distribution : Lecteur le plus chaud vs lecteur le plus froid sur l'ensemble des baies sous charge constante.
• La peur de la mort : les températures qui augmentent d'heure en heure parce que le flux d'air est marginal ou recirculé.
• Routage : si l'air va à travers la cage d'entraînement ou la contourne par des interstices, des fuites latérales et des désordres dans les câbles.

Si vous achetez des châssis commercialisés avec un “contrôle intelligent de la température”, je reste sceptique. Un contrôleur ne peut pas réparer une fuite de dérivation. Un ventilateur ne peut pas pousser à travers un chemin bloqué. Si vous voulez des exemples d'agencements denses qui exigent un véritable contrôle du flux d'air, regardez un design à 12 baies avec des positions de ventilateur multiples comme Boîtier NAS 12 baies ISC NS12S4 (5×90mm + 3×120mm positions de ventilateur). La géométrie, c'est l'histoire, pas le texte marketing.

Le protocole de test de pré-déploiement sur lequel je signerais mon nom

1 Verrouiller les conditions de test (ou vos données sont inutilisables)

Choisissez une condition ambiante et documentez-la. Je ne vois pas d'inconvénient à ce que 22°C (laboratoire) et un deuxième passage à 30°C (simulation de placard moche). Journal de bord :

• Température ambiante de l'ampoule sèche (°C)
• Humidité relative (%)
• RPMs du ventilateur (avant/moyen/arrière si disponible)
• Modèle de disque + RPM + capacité (par exemple, WD Red Pro 7200 RPM vs Seagate Exos)
• Configuration du boîtier (nombre de baies peuplées, découpes installées, filtres activés/désactivés)

Pour des raisons environnementales, la carte de référence TC 9.9 de l'ASHRAE indique une enveloppe de bulbe sec recommandée de 18-27°C pour les classes communes, avec des directives plus strictes pour les équipements à plus forte densité. Il ne s'agit pas d'un “évangile du NAS”, mais d'une vérification de la réalité de ce qui est “normal” en termes d'équipement. ASHRAE TC 9.9 Thermal Guidelines Reference Card (2021, rev. exp.).

2 Effectuer un véritable test de flux d'air NAS (pas un contrôle des vibrations)

Deux méthodes bon marché et à haut niveau de signal :

A. Essai d'acheminement de la fumée / du brouillard (5 minutes, valeur élevée)
Vous recherchez une dérivation. Si la fumée est aspirée sur les côtés de la cage du lecteur, il y a un problème d'acheminement. Colmatez les interstices avec de simples plaques ou de la mousse (EPDM, PU, tout ce que vous pouvez répéter) jusqu'à ce que la fumée soit forcée de passer par les lecteurs.

B. “Test ”La pression dit la vérité
Si vous pouvez mesurer la pression différentielle (même approximativement), faites-le. Les ventilateurs à pression statique sont importants dans les cages denses - encore une fois, iSTONECASE l'indique explicitement : les CFM à l'air libre ne signifient pas grand-chose lorsque la cage est un mur.

Si vous évaluez des châssis à haute densité dotés de ventilateurs centraux remplaçables à chaud (du type 120×38 mm “12038”), c'est un indice que le fabricant s'attend à une restriction et qu'il a besoin de pression. Exemple : 4U ISC-SC465B24-L avec 3 ventilateurs 12038 remplaçables à chaud.

3 Contrôlez correctement les températures du lecteur

Vous avez besoin de deux couches :

Couche 1 : enregistrement de la température SMART (toutes les 60 secondes)

• Obtenir les températures SMART pour chaque baie de disque et les enregistrer au format CSV.
• Suivi du min / de la moyenne / du 95e percentile / du max par lecteur.
• Surveillez les disques qui fonctionnent bien au ralenti, mais qui atteignent des sommets lors d'écritures soutenues.

Couche 2 : Vérification ponctuelle de la réalité physique
SMART peut retarder. Ajoutez au moins une sonde de type K ou un contrôle ponctuel IR :

• avant de l'entraînement (côté entrée)
• arrière de l'entraînement (côté échappement)
• “baie à problèmes” identifiée par SMART

Ce qui m'intéresse :

• Température absolue de la baie la plus chaude
• Delta à travers les baies (pâte à tartiner chaud-froid)
• Delta sur un seul lecteur (entrée vs échappement)

4 Charger le NAS comme si vous le détestiez (test de combustion du NAS)

Si vous ne procédez pas à un trempage, vous ne faites que deviner.

Exécuter un 24 à 48 heures charge de travail mixte :

• écritures séquentielles (chauffer les corps des lecteurs)
• lectures/écritures aléatoires (chaleur du contrôleur + comportement du fond de panier)
• simulation de reconstruction de parité si applicable (ZFS resilver / RAID rebuild style)

Le matériau de performance thermique d'iSTONECASE pour le déploiement de masse parle d'un modèle de rodage de 24 à 48 heures parce qu'il permet d'éviter le fluage thermique et les défaillances du jour au lendemain - ce qui embarrasse les équipes. Validation thermique avant le déploiement en masse (accent mis sur le déverminage).

Et si vous sous-traitez l'assemblage, j'exigerais une trace des artefacts de combustion (journaux, cartes des fentes, photos). Leur services d'assemblage de châssis de serveurs La page présente littéralement la situation comme suit : “test fonctionnel + trempe thermique + base du micrologiciel”. C'est bien. Rendez-le contractuel.

5 Seuils de réussite/échec (ma version personnelle)

Les fournisseurs publient des plages de fonctionnement étendues ; les opérateurs vivent dans des plages plus étroites. Voici ce que j'utiliserais pour le contrôle avant déploiement :

• Températures cibles soutenues du disque dur : 30-45°C
• Ligne d'avertissement dure : maintien d'une température >50°C sur n'importe quelle baie en charge constante
• Déséquilibre de la baie : L'écart entre les températures les plus chaudes et les plus froides >7°C est un problème de routage jusqu'à preuve du contraire.
• Règle de l'insaisissabilité : si les températures augmentent de >3°C entre l'heure 2 et l'heure 8 à charge de travail constante, le flux d'air est marginal (ou en recirculation)

Non, ces chiffres ne sont pas sacrés. Ils sont pratiques. Ils vous empêchent d'expédier un châssis qui “fonctionne techniquement” mais qui pénalise quelques baies tout au long de l'année.

Meilleure configuration de ventilateur NAS (les choses dont les gens discutent, puis se trompent)

Le recto-verso est ennuyeux. C'est bien.
Si la conception de votre dossier le permet, visez flux tendu et contraintLe système de contrôle de la qualité est le suivant : admission → cage d'entraînement → échappement, avec un minimum de fuites latérales. Dans ce cas :

• Préférer ventilateurs capables de supporter la pression statique pour les cages denses (les ventilateurs de classe 12038 existent pour une raison).
• Bloquer les espaces inutiles pour que l'air n'ait qu'une seule tâche : passer à travers les conduits.
• Ne laissez pas les câbles s'enrouler autour des prises d'air. L'air déteste les spaghettis.
• Utiliser des blancs lorsque les baies sont vides ; les baies ouvertes deviennent des évents de dérivation.

Pour les petites constructions, un châssis compact comme le Boîtier NAS 4 baies ISC NS4SP T s'appuie sur une approche de ventilateur unique de classe 120mm - très bien, mais cela augmente les enjeux sur le routage et le contrôle de l'obstruction.

Ce qu'il faut enregistrer (parce qu'argumenter sans enregistrer n'est qu'une question d'ego)

• Températures SMART par disque toutes les 60 secondes
• Vitesse du ventilateur toutes les 60 secondes
• Température ambiante toutes les 60 secondes
• Marqueurs de phase de la charge de travail (début/fin de l'écriture séquentielle, phase aléatoire, simulation de reconstruction)

Produisez ensuite un tableau d'une page en interne : température maximale par baie + delta à travers les baies. Si vous ne pouvez pas expliquer pourquoi la baie #7 est toujours plus chaude, c'est que vous n'êtes pas prêt.

Tableau comparatif : méthodes d'essai de la circulation de l'air et de la température (ce que chacune capture)

FAQ

Comment vérifier la température du disque dur sur un NAS ?
La surveillance de la température des disques durs sur un NAS consiste à lire le capteur thermique intégré de chaque disque (généralement via SMART) et à l'enregistrer au fil du temps afin de voir la chaleur soutenue, les pics et le déséquilibre d'une baie à l'autre plutôt qu'un seul instantané. En pratique, utilisez le tableau de bord de votre système d'exploitation NAS ou les smartmontools et enregistrez les données à intervalles de 60 secondes pendant la charge.

Qu'est-ce qu'un test de débit d'air NAS ?
Un test de flux d'air NAS est une procédure reproductible qui vérifie que l'air est acheminé à travers la cage du lecteur (et non autour) en utilisant un traceur visuel (fumée/brouillard), des vérifications de la vitesse de rotation des ventilateurs et des données de distribution de la température de chaque baie sous une charge de travail soutenue. L'objectif est de détecter les fuites de dérivation, les zones mortes et le fluage thermique avant le déploiement.

Quels sont les attributs SMART pour la température des disques durs et pourquoi sont-ils importants ?
Température du disque dur Les attributs SMART sont des champs de télémétrie exposés par le système Self-Monitoring, Analysis, and Reporting Technology d'un disque qui indique les relevés de température interne et parfois les compteurs associés, ce qui vous permet de quantifier les baies qui chauffent lors d'écritures réelles. Ils sont importants parce qu'ils concernent chaque lecteur, qu'ils sont continus et qu'ils sont peu coûteux à consigner à grande échelle.

Qu'est-ce que le test de combustion des NAS et combien de temps doit-il durer ?
Le test de rodage d'un NAS est une immersion contrôlée de 24 à 48 heures au cours de laquelle vous exécutez des charges de travail d'E/S mixtes soutenues (séquentiel + aléatoire + stress de type reconstruction) tout en enregistrant les températures des disques, le comportement des ventilateurs et les signaux de stabilité afin de découvrir le fluage thermique et les défauts intermittents que les tests courts ne détectent pas. Les tests courts sont destinés aux démonstrations ; le déverminage est destiné à l'expédition.

Quelle est la meilleure configuration de ventilateur NAS pour le refroidissement des baies de disques ?
La meilleure configuration de ventilateur de NAS est un chemin de flux contraint, d'avant en arrière, qui utilise des ventilateurs à pression statique, des espaces scellés et des baies vides pour forcer l'air à travers la pile de disques durs et maintenir une faible propagation de la température d'une baie à l'autre lors d'écritures soutenues. “Plus de ventilateurs” n'est utile que si l'acheminement du flux d'air est discipliné et non fuyant.

Quelles sont les températures des lecteurs qui sont “trop chaudes” avant le déploiement ?
Les températures des lecteurs sont “trop chaudes” avant le déploiement lorsqu'une charge soutenue pousse une baie dans une plage où le lecteur le plus chaud dépasse matériellement le pack et continue d'augmenter avec le temps, ce qui indique un flux d'air ou une recirculation marginale. En règle générale, il faut considérer une température >50°C ou >7°C dans les baies comme une défaillance avant déploiement jusqu'à ce qu'elle soit corrigée.

Achèvement

Si vous êtes sur le point d'expédier une flotte NAS, ne vous contentez pas d'un “ça marche”. Effectuez le test. Enregistrez les températures. Forcez l'air là où il doit aller.

Et si vous choisissez du matériel, commencez par des châssis qui admettent la vérité : les cages d'entraînement denses ont besoin de pression et d'acheminement, pas de vibrations. Parcourir la gamme iSTONECASE conseils en matière de refroidissement pour les NAS à haute densité et comparer un compact Boîtier NAS à 4 baies contre une dense Disposition du châssis NAS à 12 baies avant de vous engager.

Une dernière chose : si quelqu'un vous dit que le refroidissement n'est dû qu'aux ventilateurs, demandez-lui les relevés de température. Ensuite, regardez-le changer de sujet.

Contexte externe que j'ai utilisé (parce que les chiffres l'emportent sur les opinions) : Les projections du 20 décembre 2024 du DOE concernant l'électricité des centres de données (croissance de la charge et % de l'électricité américaine) et le rapport sous-jacent du LBNL ; les estimations de l'AIE pour 2024 concernant la part de l'électricité et du refroidissement dans les centres de données ; les directives de l'ASHRAE TC 9.9 concernant l'enveloppe thermique. Communiqué du DOE, Rapport LBNL 2024 PDF, Analyse de l'AIE, ASHRAE TC 9.9 reference card PDF.