隨著夏天的到來(lái)，溫度逐步升高，很多家里已經(jīng)準(zhǔn)備讓空調(diào)上陣。但是拿出溫控器來(lái)調(diào)節(jié)家里的空調(diào)時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)制冷系統(tǒng)毫無(wú)反應(yīng)。其實(shí)同樣的情況每天都在數(shù)據(jù)中心上演。這是因?yàn)镮T空間塞進(jìn)了越來(lái)越多的設(shè)備，且IT基礎(chǔ)架構(gòu)承受的壓力也在日益增加。
其實(shí)IT系統(tǒng)對(duì)溫度和濕度的極端變化非常敏感，過(guò)高的溫度和濕度都會(huì)導(dǎo)致故障、降低性能以及縮短設(shè)備的使用壽命。許多人都知道數(shù)據(jù)中心需要保持涼爽，IT設(shè)備的最佳工作溫度是在20℃到25℃之間，相對(duì)應(yīng)的濕度在40%到55%之間。
但是往往數(shù)據(jù)中心的溫度很難拿捏的準(zhǔn)。隨著全球大氣環(huán)境的惡劣，天氣也是忽冷忽熱，人要是感冒了倒好解決，但這數(shù)據(jù)中心的溫度卻絕不能過(guò)熱或者過(guò)冷。
現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展愈演愈烈，數(shù)據(jù)中心的規(guī)模越來(lái)越大，發(fā)熱量也越來(lái)越大，因此，所謂的“熱問(wèn)題”也越來(lái)越嚴(yán)重。由于數(shù)據(jù)中心電子設(shè)備發(fā)熱量快速增加，不斷有人提出數(shù)據(jù)中心高熱密度問(wèn)題，越來(lái)越多的解決方案也被提出來(lái)。但是哪些可以采用，哪些又要避免呢？
機(jī)房溫度有那么高嗎？
很多網(wǎng)友可能會(huì)懷疑：“熱問(wèn)題”真的這么嚴(yán)重？“熱密度”真的有這么高嗎？
我們通過(guò)實(shí)地的機(jī)房走訪(fǎng)，通過(guò)調(diào)查一些機(jī)房得出，90%以上的機(jī)房存在“過(guò)熱”問(wèn)題，同時(shí)，這些機(jī)房的確“很冷”。
為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的問(wèn)題呢？其實(shí)也就是說(shuō)：大量機(jī)房確實(shí)存在所謂的“熱問(wèn)題”，而在一般情況下，這就是所謂的“高熱密度”問(wèn)題。然而，我們還必須透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，要真正地認(rèn)清這個(gè)“熱問(wèn)題”到底是什么問(wèn)題？
由于熱點(diǎn)問(wèn)題的存在，制冷設(shè)備供應(yīng)商與數(shù)據(jù)中心用戶(hù)想出了很多的解決方案，實(shí)際上，其中很多的方案是針對(duì)“熱區(qū)”而言的。就是說(shuō)：在數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)了“熱點(diǎn)”時(shí)，采用了“熱區(qū)”解決方案，更有甚者，采用“機(jī)房”解決方案來(lái)解決“熱點(diǎn)”問(wèn)題。這造成了大量的浪費(fèi)，也使機(jī)房溫度非常的低。
如上所述，采用“熱區(qū)”或“機(jī)房”解決方案來(lái)解決“熱點(diǎn)”問(wèn)題，造成大量浪費(fèi)，相當(dāng)于“殺雞用牛刀”。那么，為什么不采用“熱點(diǎn)”解決方案呢？我們認(rèn)為：實(shí)際上，采用“熱區(qū)”解決方案來(lái)解決“熱點(diǎn)”問(wèn)題，也是不得已的措施，原因卻相當(dāng)簡(jiǎn)單：缺少合適的“熱點(diǎn)”制冷解決方案(產(chǎn)品)。
熱點(diǎn)解決方案及問(wèn)題
數(shù)據(jù)中心的空調(diào)控制溫度一般為：24℃，當(dāng)某個(gè)機(jī)柜出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象時(shí)，管理人員會(huì)簡(jiǎn)單認(rèn)為：房間溫度不夠低，于是：就將機(jī)房的控制溫度降低，從24℃降低到20℃，甚至18℃。
這種方法在許多情況下是有效的，并且是最簡(jiǎn)單的方法，因此這種方法被廣泛使用。然而，這種方法立即將機(jī)房的空調(diào)能量消耗提升10%以上，因?yàn)榉块g溫度每降低1℃，空調(diào)機(jī)的制冷效率降低2%-3%以上，同時(shí)制冷量還降低3%-5%，還會(huì)引起過(guò)多的不必要除濕和加濕。此外，如果機(jī)房進(jìn)一步過(guò)熱，這種方法就不管用了，因?yàn)闄C(jī)房空調(diào)機(jī)的控制溫度不能進(jìn)一步降低。
增加空調(diào)機(jī)
一些用戶(hù)簡(jiǎn)單認(rèn)為出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象是因?yàn)榭照{(diào)機(jī)的能力不夠，需要增加空調(diào)機(jī)。
某些情況下，這種方式有效。當(dāng)補(bǔ)充空調(diào)機(jī)的安裝位置恰當(dāng)，其冷風(fēng)可以直接送到過(guò)熱區(qū)域時(shí)，這種方案解決了問(wèn)題。應(yīng)該說(shuō)這種方案會(huì)引起較大的投資。
分散負(fù)荷
當(dāng)某個(gè)機(jī)柜出現(xiàn)過(guò)熱時(shí)，比較有經(jīng)驗(yàn)的用戶(hù)會(huì)采用“負(fù)荷分散”的方法。
負(fù)荷分散即：將發(fā)熱量比較大的機(jī)柜內(nèi)部的服務(wù)器分散安裝到其他負(fù)荷比較小的機(jī)柜之中去。這種方法是有效的，不過(guò)也會(huì)引起一系列的服務(wù)器拆、裝工作量和費(fèi)用。此外，有時(shí)也不一定可行，因?yàn)橛械挠脩?hù)必須將自己租用的服務(wù)器放在一個(gè)集中的地方。
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調(diào)整空調(diào)機(jī)的位置
出現(xiàn)過(guò)熱時(shí)，數(shù)據(jù)中心用戶(hù)會(huì)同空調(diào)設(shè)備安裝人員溝通，有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、安裝人員考察用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)后，會(huì)向用戶(hù)提出這個(gè)解決方案。應(yīng)該說(shuō)，這種方案是可取的。
通過(guò)調(diào)整空調(diào)機(jī)的位置，改善氣流組織，使過(guò)熱現(xiàn)象消除。這種方法所增加的費(fèi)用主要就是：空調(diào)機(jī)位置改變時(shí)的安裝、管路(風(fēng)管、水管、銅管)連接等工作量和相關(guān)費(fèi)用。應(yīng)該說(shuō)，這種費(fèi)用有時(shí)相當(dāng)高，有時(shí)可實(shí)施，有時(shí)不可實(shí)施。
空調(diào)送風(fēng)不足 安裝增壓風(fēng)機(jī)
這是一種比較直觀(guān)的、直截了當(dāng)?shù)慕鉀Q思路。通過(guò)將空調(diào)機(jī)送出的冷風(fēng)利用風(fēng)管送到需要冷風(fēng)的熱點(diǎn)，如果空調(diào)機(jī)的送風(fēng)風(fēng)壓不足，再在風(fēng)管上安裝一個(gè)增壓風(fēng)機(jī)(多數(shù)情況下都需要增加風(fēng)機(jī)，否則會(huì)降低相關(guān)空調(diào)機(jī)的送風(fēng)能力及制冷性能)。
這種方案也存在一些問(wèn)題，例如：沒(méi)有備份、投資高、機(jī)房有足夠的空間安裝風(fēng)管才行。同樣的，數(shù)據(jù)中心中的溫度過(guò)低，好比過(guò)高一樣（或是類(lèi)似溫度的驟然變化的情況），也可能破壞數(shù)據(jù)處理，導(dǎo)致系統(tǒng)為保護(hù)硬件不受損壞而關(guān)閉，或損壞系統(tǒng)中的組件（主要指未被關(guān)閉的系統(tǒng)或系統(tǒng)未及反應(yīng)但溫度已快速恢復(fù)至正常值）。
為數(shù)據(jù)中心冷卻是有章可循的，你想保持涼爽，但肯定不想走進(jìn)大門(mén)看到溫度低得連北極熊都瑟瑟發(fā)抖。盡管許多人都有在冷卻不足的數(shù)據(jù)中心中工作的經(jīng)歷，但冷卻過(guò)頭同樣也是個(gè)常見(jiàn)的問(wèn)題。數(shù)據(jù)中心的管理者不想讓他們的設(shè)備溫度過(guò)高，但如果使用過(guò)多的電能用于冷卻，那等于是白白地花錢(qián)。
當(dāng)數(shù)據(jù)中心溫度還未低到威脅IT設(shè)備時(shí)，過(guò)度制冷也存在嚴(yán)重問(wèn)題：
這會(huì)造成巨大的資源浪費(fèi)。讓系統(tǒng)在接近20℃情況下運(yùn)行會(huì)比25℃花費(fèi)更多——如果對(duì)于所有的溫度敏感區(qū)域都采用更低的閾值，也完全沒(méi)有必要。
這會(huì)導(dǎo)致缺乏甚至沒(méi)有針對(duì)新增IT設(shè)備的制冷能力。
這會(huì)導(dǎo)致缺乏甚至沒(méi)有可用電力從而無(wú)法滿(mǎn)足新增IT設(shè)備的供電需求。
無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)IT設(shè)備的充分保護(hù)。
數(shù)據(jù)中心過(guò)冷的原因
傳統(tǒng)制冷方式。
針對(duì)房間級(jí)制冷無(wú)法象行級(jí)制冷那樣有效的針對(duì)熱點(diǎn)進(jìn)行制冷，還會(huì)存在熱空氣回流的問(wèn)題。
四周包圍式制冷只是針對(duì)負(fù)載最大值進(jìn)行的過(guò)度規(guī)劃，沒(méi)有中間，或低輸出供電設(shè)定選項(xiàng)。
對(duì)于IT設(shè)備規(guī)劃擺放不當(dāng)，導(dǎo)致制冷系統(tǒng)被迫產(chǎn)生并傳送超出IT設(shè)備所需的冷空氣。
缺乏氣流管理，如氣流路徑過(guò)長(zhǎng)，冷氣在到達(dá)IT設(shè)備前未能進(jìn)行有效的遏制，設(shè)備排出的熱空氣沒(méi)有被排走而是重新回流。
數(shù)據(jù)中心溫度控制
不同的解決方案解決數(shù)據(jù)中心過(guò)冷問(wèn)題：
質(zhì)量上乘的組件，可實(shí)現(xiàn)高性?xún)r(jià)比的合理規(guī)劃。
緊靠熱源的制冷，可實(shí)現(xiàn)行級(jí)冷熱通道布局并有效滿(mǎn)足每一個(gè)機(jī)架的制冷需求。
熱空氣遏制（Containment），利用熱通道圍欄系統(tǒng)，或氣流管理盲板以及地板索眼。
容量管理軟件，可確保制冷與實(shí)際需要相匹配，同時(shí)確定供電和制冷容量以防止陷入“進(jìn)退兩難”的境地。
通過(guò)合適的方案，數(shù)據(jù)中心可同時(shí)兼顧高密度和低密度IT設(shè)備的制冷需要，大大降低了制冷成本，使容量都得到最充分的利用——也無(wú)需將數(shù)據(jù)中心調(diào)至比實(shí)際需要更冷的狀態(tài)。隨著設(shè)定溫度的提高，室內(nèi)外溫差減小，這樣可降低數(shù)據(jù)中心的能耗。
而數(shù)據(jù)中心存在的一個(gè)主要問(wèn)題是局部過(guò)熱或過(guò)冷問(wèn)題，冷熱通道的送風(fēng)方式改變了傳統(tǒng)的機(jī)房送風(fēng)方式，通過(guò)實(shí)際驗(yàn)證，該送風(fēng)方式改變了數(shù)據(jù)中心的氣流組織和溫度場(chǎng)，并且提高了空調(diào)的制冷效率。
不過(guò)，這樣的送風(fēng)方式也存在著一個(gè)不可避免的問(wèn)題，在一個(gè)送風(fēng)通道上為了滿(mǎn)足較遠(yuǎn)距離送風(fēng)量達(dá)到額定標(biāo)準(zhǔn)，致使在機(jī)房空調(diào)較近的區(qū)域冷量過(guò)大，這樣在一個(gè)送風(fēng)通道中必然存在冷量分布不均勻，制冷效果參差不齊，從而造成冷量的浪費(fèi)，如果將局部過(guò)熱或過(guò)冷問(wèn)題解決，這將為數(shù)據(jù)中心節(jié)能降耗起到錦上添花的作用。
從上述的分析不難看出，如果能解決溫控問(wèn)題以及局部過(guò)熱及過(guò)冷問(wèn)題，使數(shù)據(jù)中心的溫度分布合理及均勻，提高回風(fēng)溫度，必然會(huì)為運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)很好的節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)收益，同時(shí)采用科學(xué)合理的手段也會(huì)使數(shù)據(jù)中心保持在一個(gè)適宜的環(huán)境中。
