曾經(jīng)有一段時(shí)間，在分布式計(jì)算數(shù)據(jù)中心機(jī)房配備空調(diào)(CRAC)系統(tǒng)，以維護(hù)IT系統(tǒng)的溫度是相當(dāng)常見的。但時(shí)至今日，因?yàn)槠錁O高的能源消耗CRAC已成為數(shù)據(jù)中心的“壞孩子”。
電源使用效率(PUE) 是最常用來評(píng)估一家數(shù)據(jù)中心運(yùn)作情況的指標(biāo)(盡管在某些方面其存在嚴(yán)重缺陷)，該指標(biāo)使用數(shù)據(jù)中心的總能耗和由IT設(shè)備本身所消耗的能耗量之間的比率得出。當(dāng)剛剛開始采用PUE作為衡量指標(biāo)時(shí)，許多數(shù)據(jù)中心的PUE值都在3個(gè)以上的高分運(yùn)行，有許多甚至達(dá)到5以上。即使是現(xiàn)在，根據(jù)研究機(jī)構(gòu)Digital Realty Trust的調(diào)研報(bào)告顯示，全球已報(bào)告整體平均PUE值為2.9。
而另一項(xiàng)由Uptime Institute主辦的研究，則得出了全球整體平均PUE值為1.85的結(jié)論。但問題始終是存在的，即數(shù)據(jù)中心每消耗一部分電力以為其IT設(shè)備供電，必然有部分的電力要用于數(shù)據(jù)中心設(shè)施本身。
想想看，IT設(shè)備包括數(shù)據(jù)中心所有的服務(wù)器，存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。所有其余的電源使用都被計(jì)入所謂的“周邊系統(tǒng)”，包括照明，不間斷電源(UPS)系統(tǒng)損失和冷卻。即使是一家大的數(shù)據(jù)中心也在努力使其照明和現(xiàn)代UPS系統(tǒng)的能源效率能夠達(dá)到98%以上。而周邊功率最大的用戶是冷卻。
現(xiàn)在，是時(shí)候讓數(shù)據(jù)中心的冷卻在您的控制之下了，其可能并沒有一般IT專業(yè)人士所認(rèn)為的那樣難。
數(shù)據(jù)中心并不一定要非常冷
首先，時(shí)代變了。數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)運(yùn)行溫度也已經(jīng)發(fā)生了變化。數(shù)據(jù)中心不再需要保持17-19 ℃的空氣環(huán)境溫度。根據(jù)美國(guó)采暖,制冷與空調(diào)工程師學(xué)會(huì)(ASHRAE ，American Society of Heating Refrigerating and Air conditioning Engineers)最新的指導(dǎo)方針，允許數(shù)據(jù)中心環(huán)境運(yùn)行最高溫度達(dá)到20℃以上，在一些特殊情況下可以達(dá)到30℃，甚至40℃。這可以幫助數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商大大減少能源消費(fèi)賬單了。
但這并不是數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商們所能做的全部。其實(shí)有一整套的冷卻方案值得數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商們借鑒，以便產(chǎn)生快速的投資回報(bào)。
集中冷卻最需要冷卻的地方
在整個(gè)數(shù)據(jù)中心范圍內(nèi)都使用冷卻空氣僅僅只為了給部分體積小的設(shè)備降溫，無(wú)疑是一種浪費(fèi)。數(shù)據(jù)中心管理人員應(yīng)該使用冷熱通道的方法減少所需的冷空氣量。這可以通過具體的解決方案或者將機(jī)架系統(tǒng)的行與行之間的空間覆蓋耐火材料，在每一端使用阻燃聚丙烯來實(shí)現(xiàn)。檢查機(jī)架以確保冷空氣通過冷通道傳輸?shù)皆O(shè)備的熱點(diǎn)但不繞過他們，但這可以方便合理地監(jiān)測(cè)。
集裝箱式數(shù)據(jù)中心
對(duì)于那些正在審查其基礎(chǔ)設(shè)施，想要移動(dòng)到高度機(jī)架，采用整體冷卻的數(shù)據(jù)中心而言，集裝箱式數(shù)據(jù)中心可能是一個(gè)很好的方法。
使用密封機(jī)架，如Chatsworth Tower系統(tǒng)，包括機(jī)架內(nèi)本身的冷卻，冷空氣從堆棧的底部引入，而熱空氣從頂部離開。
來自諸如愛默生和APC這樣的供應(yīng)商所提供的系統(tǒng)，能夠?yàn)闄C(jī)架冷卻系統(tǒng)提供更多的工程解決方案，個(gè)別CRAC系統(tǒng)在機(jī)架行內(nèi)，可以用更具針對(duì)性的冷卻。
液體冷卻和空氣冷卻
基于液體的冷卻系統(tǒng)也卷土重來。后門水冷卻器是一個(gè)適用的解決方案，涵蓋了機(jī)架的背面，利用冷卻空氣去除多余的熱量。其他系統(tǒng)直接作用于IT設(shè)備，使用負(fù)壓系統(tǒng)，將水通過管道，所以即使發(fā)生泄漏，空氣會(huì)被吸入系統(tǒng)而不是被水壓排出來。IBM的Aquasar和Chilldyne就提供這種系統(tǒng)——但這些都是侵入性的，因?yàn)樗鼈兊氖褂眯枰褂玫奶囟ǖ某崞綋Q熱器，被連接到被冷卻的芯片。
其它系統(tǒng)，如Iceotope和LiquidCool，提供完全將模塊沉浸介電液體的有效方法去除熱。Green Revolution提供了電介質(zhì)使得設(shè)備可以浸沒到液體，保證現(xiàn)有的設(shè)備能夠繼續(xù)使用。這些系統(tǒng)都可以除去熱量，并可以在其他地方重復(fù)使用這些熱能，例如加熱的水被用于企業(yè)的其他部分。
室外空氣冷卻方案也是可以考慮的其他方案。在最北部的氣候條件下，一年只有幾天的時(shí)間外界溫度是超過冷卻設(shè)備需要的運(yùn)行溫度的。諸如Kyoto Wheel這樣的系統(tǒng)允許外部空氣以最低的成本被充分利用。
絕熱冷卻，這種方法讓液體蒸發(fā)的環(huán)繞著需要冷卻的物理設(shè)備的周圍環(huán)境，適用于外界溫度往往超過ASHRAE指導(dǎo)的氣候條件下，或支持更為溫和的氣候地區(qū)，其室外的空氣溫度低于系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行所需要的操作溫度。如EcoCooling公司，Munters公司，Keysource公司，Coolerado公司就提供數(shù)據(jù)中心所使用的絕熱系統(tǒng)。
其目的是最大限度地減少能量的使用，以保持?jǐn)?shù)據(jù)中心的IT設(shè)備在其所設(shè)計(jì)的熱參數(shù)訪問內(nèi)操作。使用上面提到的那些方法，像4D Data Centres這樣的公司已成功地建造和運(yùn)營(yíng)出PUE值達(dá)到1.14的數(shù)據(jù)中心;而 Datum的數(shù)據(jù)中心運(yùn)行的PUE值則為1.25 ;谷歌的PUE值是1.12左右。
這意味著，對(duì)于一家現(xiàn)有功率要求為1MW的大型數(shù)據(jù)中心，現(xiàn)在的PUE值是2，其中500kW能耗將用于IT設(shè)備消耗，而500KW能耗用于數(shù)據(jù)中心設(shè)施。通過審查冷卻方案可以將PUE縮小到少于1.2。這樣，同樣500KW的能耗用于IT設(shè)備負(fù)荷，就只有不到100kW的能耗用于數(shù)據(jù)中心設(shè)施。在這種方式中，節(jié)約了400kW的電力成本。在許多情況下，企業(yè)都是采用的低成本，低維護(hù)的解決方案。
那么現(xiàn)在，是時(shí)候花點(diǎn)時(shí)間來回顧一下您企業(yè)數(shù)據(jù)中心的冷卻方案了嗎?答案顯然是肯定的。
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