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    解決高密度數據中心制冷問題都有哪些招?

    來源:PCHome 作者:機房360分享 更新時間:2010/1/26 17:29:05

    摘要:數據中心功率密度不斷的攀升,是制冷問題越來越顯得突出。本文詳細講述超高密度機柜和刀片服務器冷卻的策略和方法。

      數據中心功率密度不斷的攀升,是制冷問題越來越顯得突出。本文詳細講述超高密度機柜和刀片服務器冷卻的策略和方法。

    1.基于規則的散熱能力轉借:為整個機房提供機柜負載平均值,提供電力和散熱的能力,通過采用一些規則允許高密度機柜借用鄰近的利用率高的冷卻能力。


      這種解決方案在實踐中經常被采用但很少有文字記錄。這種方法利用了這樣一個事實,一些機柜的功耗能低于設計的平均值。散熱能力和回流能力利用率不高的機柜的散熱能力可以讓附近的其它機柜使用。象”不要讓高密度機柜相互挨在一起“這樣的簡單規則就會起到一些有益的效果,用戶還可以采用一些更復雜的規則,使機柜能夠為兩倍于設計的平均功率值提供可靠和可預測的散熱能力??梢酝ㄟ^機柜級監控功耗來確定和遵從這些規則。這種功能可以通過管理系統如APC的ISXManager自動完成。當引進較新的IT設備時,其功耗會隨時間的推移發生變化,這種功能的自動實現就顯得十分重要。

    描述了一種有效的規則的實例,可以按照這種方法實施。這種規則適用于新設備的應用。根據這種規則,緊鄰的幾個機柜未被充分利用的散熱能力可以用于對一個機柜的設備進行散熱,這就使得該機柜的功率密度峰值可以超過房間平均散熱功率值。在一般的數據中心中,這是一種非常有效的應用高密度機柜的方法,因此經常會有相鄰機柜的散熱能力未被充分利用的情況。

    2.分散負載:為整個機房提供機柜負載平均值,提供電力和散熱的能力,同時將負載超過平均值的機柜中的負載分散到多個機柜中。

    這是在今天的數據中心采用高密度設備最常用的解決方案。幸運的是,1U服務器和刀片服務器不需要同時安裝在同一個機柜中,可以分散配置在多個機柜中。通過將設備分散安裝在多個機柜中,任何一個機柜都可以不超出設計的功率密度,因此散熱性能是可預測的。

    請注意在多個機柜中分散配置設備會使機柜內有相當大的未被利用的垂直空間。必須用隔板封填充這些空間,防止散熱性能降低。

    3.輔助散熱:為整個機房提供機柜負載平均值,提供電力和散熱的能力,使用輔助散熱設備為功率密度超過機柜設計的平均值的機柜提供所需的散熱能力。

    通常這種方案需要事先對安裝進行規劃,以便在需要的時間和地點利用輔助散熱設備。房間已經按這種方法進行規劃時,可以用多種方法對機柜進行輔助散熱。這些方法包括:

    1.安裝特制的(柵格式)地板磚或風扇增強CRAC對機柜的冷空氣供應。

    2.安裝特制的回流管理或風扇從機柜中排出熱空氣,使機器排出的熱空氣回流到CRAC。

    3.安裝專門的機柜或機架式散熱設備直接為機柜提供所需的散熱能力。

    4.全房間制冷:為機房內每個機柜提供能夠為期望達到的功率峰值提供電力和散熱的能力。

    從概念上講,這是最簡單的解決方案,但從未實現過,因為數據中心每個機柜的功率都會有很大的不同,這種解決方案的結果會造成極大的浪費和極高的成本。此外,每個機柜的整體機柜功率密度超過6kW的數據中心進行設計需要極復雜的工程設計和分析。這種方法只有在極端情況下才是合理的。

    5.設定專門的高密度區:為整個機房提供機柜負載平均值,提供電力和散熱的能力,在房間內設定一個有限的專門的區域提供強散熱能力,將高密度機柜限制在這一區域內。

    這種方法需要對高密度機柜部分以及將這些機柜隔離到一個特定區域的能力提前有所了解,在這些特約情況下能夠達到最佳的空間利用率。不幸的是,對高密度機柜部分的事先了解通常很難做到。因此,許多用戶無法采用這種方案。

    當一個專門的高密度區被確定后,用戶可以這個區域采用專門的高密度技術,以便為該區域提供可預測的功率和散熱密度。當功率密度超過每個機柜10kW時,氣流的不可預測性成了主要問題。解決這一問題的技術是基于縮短散熱系統和機柜間的氣流路徑的原則的。


      上圖所示系統包含了機柜的一個熱通道/冷通道布局。該系統的關鍵運行原則就是通過封閉熱道來控制TI設備排出的所有熱空氣,然后立即用一個基于機架的空調系統對這些熱空氣進行冷卻??刂茻峥諝庠偌由陷^短的氣流路徑使得系統能夠為很高的功率密度進行冷卻,同時使得系統體現出高效率。這一系統的性能完全不依賴場地而且地板不墊高的情況下也可安裝使有

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