數(shù)據(jù)中心冷卻挑戰(zhàn)以及如何解決這些挑戰(zhàn)

　　IT設(shè)備會(huì)產(chǎn)生熱量，并且隨著其容量的增加，產(chǎn)生的熱量也會(huì)更多。 一些組織縮小了數(shù)據(jù)中心的物理尺寸，以將更多的空間放入機(jī)柜中。 即使是較小的數(shù)據(jù)中心現(xiàn)在也能看到 10 年前從未想象過的熱密度。

　　正確冷卻計(jì)算硬件一直是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，但當(dāng)只有某些機(jī)柜比其他機(jī)柜更熱時(shí)，這就變得更加困難，特別是在仍在運(yùn)行 20 年舊冷卻設(shè)備的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心。 數(shù)據(jù)中心存在常見的冷卻挑戰(zhàn)，但也有確保這些挑戰(zhàn)不會(huì)妨礙高效冷卻的方法。

　　謹(jǐn)防冷卻空氣流失

　　首先，優(yōu)化您的冷卻系統(tǒng)，以充分利用您所擁有的資源。 如果可以的話，請(qǐng)遵循 ASHRAE TC 9.9 指南作為指導(dǎo)，然后尋找其他方面的改進(jìn)。 如果現(xiàn)有設(shè)備仍能完成工作，則不要投資新設(shè)備。 讓我們從最大的挑戰(zhàn)開始：現(xiàn)有的高架地板冷卻。

　　清理地板下的空間，以便空調(diào)能夠暢通無阻地輸送空氣。 這是一個(gè)多步驟的過程，但可以產(chǎn)生驚人的變化。 重新對(duì)齊、緊固和重新調(diào)平地板，并密封所有開口，以確保最大限度地減少冷空氣的浪費(fèi)。 好的產(chǎn)品可以彌補(bǔ)現(xiàn)有電纜和管道周圍的間隙。 產(chǎn)生冷空氣的成本很高，因此通過漏水的地板浪費(fèi)冷空氣不僅成本高昂，而且會(huì)降低冷卻效率。

　　確保高效的數(shù)據(jù)中心空氣流通

　　了解氣流瓦片，并平衡數(shù)據(jù)中心的氣流。在25%的開放瓷磚上安裝一個(gè)完全開放的可調(diào)節(jié)阻尼器，其有效開放面積僅為16%，因此可以考慮安裝無阻尼瓷磚。此外，63%的開放式爐排瓷磚有助于在較高的加熱柜前使用，但也可以降低地板下空氣對(duì)附近瓷磚的壓力。它們中的太多會(huì)使地板上的其他部分空氣不足。

　　如果使用得當(dāng)，風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)的瓷磚可以解決問題。風(fēng)扇取想要的空氣，所以可能留給其他柜子的空氣很少。裝有溫控風(fēng)扇的瓷磚會(huì)有所幫助。但是它們很貴，組織可能需要大量的它們來平衡一個(gè)房間。

　　采取措施確保冷卻空氣充足

　　對(duì)于持續(xù)存在的問題或非活動(dòng)地板房間，有一些方法可以補(bǔ)充特定區(qū)域的冷卻，但它們都面臨挑戰(zhàn)。

　　添加行內(nèi)冷卻器需要重新布置機(jī)柜。 前門或后門預(yù)冷卻器或后冷卻器可以減少熱負(fù)荷。 但兩者都需要管道和冷凍水或制冷劑冷卻源。 然而，這些比添加或更換大型機(jī)房空調(diào)或機(jī)房空氣處理器更有效，而且也更便宜。 簡單地添加空調(diào)，尤其是地板下系統(tǒng)，可能會(huì)損害冷卻效果，除非專家使用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)氣流模型優(yōu)化氣流設(shè)計(jì)。

　　通道封閉是確保冷卻空氣足以調(diào)節(jié)設(shè)備溫度的另一種選擇。 這樣做有兩個(gè)重大決定。

　　1. 完全或部分遏制

　　在現(xiàn)有設(shè)施中很難實(shí)施完全遏制。 如果消防頭位于交替通道中，柜上方的空氣密封屏障將阻止噴水器或氣體排放到達(dá)相鄰?fù)ǖ馈?有以下三種選擇：

　　1.安裝部分密封裝置。 在某些情況下，封閉過道末端(但不封閉柜子上方)幾乎與完全封閉一樣有效。

　　2.添加消防頭和傳感器。 這是最好的選擇，但價(jià)格昂貴，并且可能對(duì)正在運(yùn)行的數(shù)據(jù)中心造成破壞。

　　3.考慮在發(fā)生火災(zāi)時(shí)自動(dòng)移除安全屏障的產(chǎn)品。 不幸的是，其中大多數(shù)不符合國家消防協(xié)會(huì) 76 標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)是一項(xiàng)咨詢標(biāo)準(zhǔn)，不可強(qiáng)制執(zhí)行。 僅推薦真正合規(guī)的選項(xiàng)。

　　2. 熱通道或冷通道遏制

　　每種方法都有支持者，但內(nèi)閣配置可能會(huì)決定。 冷通道遏制需要良好的空氣平衡，并確保所有冷空氣進(jìn)入機(jī)柜。 但房間的其余部分很熱——可能達(dá)到 100 華氏度(37.8 攝氏度)或更高。

　　熱通道氣流遏制更加節(jié)能，但需要有一條清晰的回風(fēng)路徑返回空調(diào)。 現(xiàn)有設(shè)施通常發(fā)現(xiàn)冷通道遏制裝置更適合改造。

　　頂置冷卻器可以有效地將冷空氣直接輸送到高熱柜前，但它們需要大量的熱負(fù)荷才能運(yùn)行。 他們還使用難以在現(xiàn)有設(shè)施中安裝的特殊管道。

　　監(jiān)控冷卻環(huán)境

　　最重要的是，安裝良好的環(huán)境監(jiān)控——數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理軟件——并在機(jī)柜上安裝傳感器。 現(xiàn)代智能配電裝置使這一切變得簡單。 根據(jù)真實(shí)數(shù)據(jù)調(diào)整冷卻效果，而不僅僅是根據(jù)某個(gè)區(qū)域的感覺。 良好的數(shù)據(jù)使組織能夠在接近 ASHRAE 散熱指南的頂部(IT 設(shè)備入口溫度為 27 攝氏度或 80.6 華氏度)的情況下運(yùn)行，使用更少的冷卻能源，但也能從冷卻裝置中獲得更多的容量。

　　自冷機(jī)柜適用于只有少量機(jī)柜且包含高密度設(shè)備的數(shù)據(jù)中心。 它們很大并且可能是非冗余的。 如果冷卻停止，門會(huì)打開以進(jìn)入房間冷卻，直到組織修復(fù)機(jī)柜系統(tǒng)。

　　全浸入式冷卻將服務(wù)器運(yùn)行在一桶非導(dǎo)電液體中，可以處理高熱密度。 它們就像水平 42U 機(jī)柜，但它們的重量可能會(huì)給地板負(fù)載帶來問題。 然而，對(duì)于全機(jī)架的高性能服務(wù)器來說，它們可能是最簡單的解決方案。

　　有很多方法可以解決具有挑戰(zhàn)性的冷卻問題，但最大的挑戰(zhàn)可能是決定選擇哪種方法。 檢查您的預(yù)算和設(shè)施要求，以確定解決常見冷卻問題的最佳方法。

　　作者：Robert McFarlane