解決數(shù)據(jù)中心散熱難點(diǎn)
來源：未知 發(fā)布時(shí)間：2019-06-19 08:41 點(diǎn)擊：
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包括電力供應(yīng)與散熱的運(yùn)營(yíng)成本對(duì)企業(yè)數(shù)據(jù)中心的影響日益擴(kuò)大。認(rèn)為沒有遷移或者重建數(shù)據(jù)中心，就不會(huì)增加附加成本的想法早已經(jīng)過時(shí)。日益攀升的能源成本成為企業(yè)的巨大負(fù)擔(dān)，如何有效降低能耗支出，已經(jīng)成為數(shù)據(jù)中心管理者的當(dāng)務(wù)之急。
大多數(shù)數(shù)據(jù)中心在建設(shè)時(shí)并沒有對(duì)投入的IT設(shè)備的功耗與散熱系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的評(píng)估。在追求綠色計(jì)算的時(shí)代，人們一致認(rèn)為，應(yīng)該盡量減少IT設(shè)備的電力消耗，而不是增加能耗。實(shí)際上，相比幾年前IT系統(tǒng)單位計(jì)算性能的能耗與單位GB存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的能耗確實(shí)減少了，但是數(shù)據(jù)中心仍然需要比以前多得多的電力與散熱成本，主要原因包括越來越多的計(jì)算能力被放到一個(gè)狹小的機(jī)房; 今天的機(jī)架式服務(wù)器和刀片服務(wù)器同以前傳統(tǒng)的塔式服務(wù)器相比，每平方米的功耗大大增加; 企業(yè)對(duì)IT系統(tǒng)要求提高了，性能提高了等等，總電力供應(yīng)與散熱需求增加了。
今天的數(shù)據(jù)中心，服務(wù)器整合是必需的。數(shù)據(jù)中心因?yàn)樵O(shè)備的高度分布化和單一服務(wù)器運(yùn)行單一應(yīng)用的“豎井式”結(jié)構(gòu)，造成運(yùn)營(yíng)費(fèi)用迅速增加，并且迅速吞噬企業(yè)的利潤(rùn)。所以，解決的途徑就是減少需要管理的計(jì)算資源的數(shù)量，從而減少昂貴的運(yùn)營(yíng)成本。但是，這僅僅是人們一個(gè)善良的愿望。以現(xiàn)在的發(fā)展速度，如果數(shù)據(jù)中心不進(jìn)行系統(tǒng)改造，散熱問題最終將會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心崩潰的災(zāi)難性后果。你可以減少需要移動(dòng)設(shè)備的大小與數(shù)量，但是你不能減少需要增加的計(jì)算與存儲(chǔ)信息設(shè)備，你需要結(jié)束的可能是在一個(gè)更小的空間里，計(jì)算與存儲(chǔ)系統(tǒng)需要更多的電力消耗。
近幾年，在一個(gè)相對(duì)狹小的空間里裝備更多的存儲(chǔ)與計(jì)算能力是完全可以做到的，通過減少空間的占有，增加現(xiàn)有設(shè)備的壽命，減少需要維護(hù)與管理的設(shè)備的數(shù)量，讓IT完成更多的工作。顯然，一旦在數(shù)據(jù)中心中推廣這一思想，數(shù)據(jù)中心占有的空間將會(huì)更小，帶來的問題是硬件變得更小，性能更高，效率更高，電力供應(yīng)系統(tǒng)密度也更大，生產(chǎn)的熱量更大、更集中，問題也更嚴(yán)重。如何散熱變得越來越關(guān)鍵。
假設(shè)今天你對(duì)自己數(shù)據(jù)中心安裝的設(shè)備有足夠的散熱能力，那么你可以部署計(jì)算設(shè)備。如果你不能做出這樣的判斷，那么最好采用科學(xué)的散熱設(shè)計(jì)。
采用一個(gè)交互的熱通道與冷通道層設(shè)計(jì)，可以解決目前數(shù)據(jù)中心存在的很多典型問題。原理很簡(jiǎn)單，服務(wù)器與存儲(chǔ)設(shè)備會(huì)得到冷氣流，然后排出熱氣流。通常這些設(shè)備的前端會(huì)吸入冷空間，而把熱空氣從后端排出。假如企業(yè)銷售的機(jī)架設(shè)備通常也具有相同的設(shè)計(jì)思想，那么用戶就可以設(shè)計(jì)熱通道與冷通道層。相反，同一溫度的氣流在通過時(shí)必須互相面對(duì)，以便熱氣流不是通過冷氣流的侵入而被排出機(jī)架。在冷通道里，放置機(jī)架的地板要有足夠的排風(fēng)口，可以給設(shè)備提供足夠的冷氣。
當(dāng)然從原理上說，熱通道和冷通道是最好的，但是有時(shí)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)卻達(dá)不到目的。特別時(shí)放在機(jī)架極端的系統(tǒng)特別容易出現(xiàn)問題。首先需要保證的是，數(shù)據(jù)中心能夠從地板下獲得足夠的冷空氣，并使其到達(dá)需要冷卻的設(shè)備位置。但即使可以做到這一點(diǎn)，如何讓冷空氣達(dá)到機(jī)柜頂部仍然是一個(gè)問題。而且，阻止機(jī)器散出的熱空氣同冷空氣混合更是困難重重。原因包括兩個(gè)方面：首先，頂端熱量增加，而比較低的機(jī)柜的溫度降低，從而使大量的空調(diào)系統(tǒng)停止制冷，進(jìn)一步加劇頂端溫度的上升；第二，在被驅(qū)散氣流的附近，流動(dòng)的氣流可能引發(fā)熱空氣在機(jī)架的頂端形成熱氣球，并反過來會(huì)進(jìn)入機(jī)架內(nèi)部溫度比較低的服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備附近。在一些情況下，它還會(huì)引起機(jī)架過熱，造成系統(tǒng)宕機(jī)，或者通過關(guān)閉系統(tǒng)來進(jìn)行維護(hù)。
解決這一問題有速度控制和區(qū)域打包兩種方式。前一種方式，傳統(tǒng)的風(fēng)扇被安裝在數(shù)據(jù)中心的特殊部位，直接控制熱氣流和冷氣流流向正確的地方。在大多數(shù)情況下，空氣在穿過和排風(fēng)孔的速度，還不能到達(dá)機(jī)架頂部，并形成足夠的冷卻能力，特別是地板上的通風(fēng)孔的通風(fēng)能力超過風(fēng)扇吹動(dòng)空氣的能力時(shí)，情況更嚴(yán)重。簡(jiǎn)單的增加通風(fēng)孔，而沒有理解你可以將多少空氣吹向地板，結(jié)果會(huì)造成系統(tǒng)的制冷能力大幅下降。
區(qū)域打包方式是在一個(gè)相對(duì)隔離的更廣的范圍內(nèi)，完成熱與冷通道的交互。采用這種方法，在機(jī)架頂端到房子的天花板之間設(shè)置一個(gè)完全隔離的有物理墻壁的管道。在數(shù)據(jù)中心，會(huì)形成很多這種隔離的小空間，就像數(shù)據(jù)中心的管理員才有權(quán)使用的機(jī)架上有一個(gè)或者兩個(gè)可以打開的小門的房間。雖然這種設(shè)計(jì)有點(diǎn)激進(jìn)，但是在一個(gè)小的數(shù)據(jù)中心，它可以限制熱氣流和冷氣流的混合，并是具有成本效益的一種途徑。唯一值得擔(dān)心的是建造這些小空間時(shí)，可能對(duì)機(jī)架以及其上的IT設(shè)備所造成的影響，包括物理的碎片等。在大多數(shù)情況下，簡(jiǎn)單的采用熱通道與冷通道設(shè)計(jì)，甚至是激進(jìn)的區(qū)域打包方式等，相比下一代的計(jì)算與存儲(chǔ)設(shè)備對(duì)能耗和散熱的需求而言，都是權(quán)宜之計(jì)。tag標(biāo)簽:
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