數據中心機架氣流狀況與存在的問題
admin
2013-12-20 00:00:00
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在數據中心機房內安裝冷卻系統時，經常會出現一些本可避免的問題，進而會降低系統的 可用性并提高成本。這些無意的疏忽會導致形成熱區，降低容錯能力、效率和冷卻性能。盡管 用戶安排了設施操作員來解決冷卻問題，但實際上許多問題是由IT設備的不當部署造成的。
多數數據中心機房制冷系統都存在各種基本的設計和配置缺陷，這可能會導致無法獲得 既定的冷卻性能，同時阻礙冷空氣的流通。這些問題通常不會被發現，因為數據中心機房通 常以遠低于設計目標的功率密度運行。然而，全新IT設備功率密度的增加，使得數據中心 機架微環境逐漸接近設計極限，進而暴露出無法提供有效冷卻性能的問題。
多種問題導致用戶需要對數據中心的冷卻系統進行進一步優化。這些問題來源包括冷卻 設備自身的設計和規范問題，以及整套系統向設備提供冷空氣的過程等；與冷空氣分配相關 的冷卻問題；與IT設備部署相關的設置問題。主要考慮因素如下：
(1)機架內的空氣流通；
(2)機架布局；
(3)設備分配；
(4)冷卻設置；
(5)空氣輸送口與回風口設計。
1.IT設備對氣流流通的要求
機柜內及周圍的空氣流通對于冷卻性能至關重要。理解機架空氣流通的關鍵是掌握其基 本原則，即IT設備制冷受兩種因素的影響：
(1)經調節的空氣由設備進氣口進人；
(2)設備氣流的輸入和輸出不受限制。
經常發生并導致無法實現最佳情況的兩個主要問題是：
(1)CRAC輸送的氣體在到達設備進氣口之前與熱廢氣混合在一起；
(2)設備空氣流通受到障礙物的阻隔。
只有深入了解產生這兩個問題的原因，才能提出解決這些問題的方法。
2.機柜內的空氣流通和冷熱空氣混合
盡管機架通常被認為是一種機械支架，但它對于防止設備排出的熱廢氣重新循環進人設 備進氣口至關重要。廢氣將被輕微增壓，再加上設備進氣過程中的吸力，將可能導致廢氣被 重新吸人設備進氣口。這一結果的影響要遠遠大于熱廢氣浮力的影響。
盡管所有主要的IT設備制造商都強烈要求在機架中對冷熱氣流進行隔離，但實際上90% 甚至更高比例的數據中心都忽略了這一點。空氣再循環問題可能導致IT設備的溫度上升15 T 或8T。很多原因都可能造成冷熱氣流在機架中短路或者混合。
3.氣流循環對容錯能力的影響
與合理實施的系統相比，氣流循環非常嚴重的機架系統會導致系統容錯能力和可維護性 大幅降低。在大多數安裝中，冷卻性能均通過一系列并行的CRAC組件提供。在此類系統 中，當其中一個CRAC系統由于故障或維護停止工作時，其他CRAC組件將能夠自動接替其 工作，繼續提供冷卻功能。但空氣循環可在以下幾方面減弱這一容錯能力：
(1)循環造成較低的CRAC回流空氣溫度，可能導致其余CRAC組件以較低的能效比工 作，進而無法滿足冷卻性能要求。
(2)剩余系統無法提供克服循環效應所需的較高供氣速度，導致循環增加和設備溫度 過高。
4.氣流循環對總擁有成本的影響
