反思:数据中心的设计

              本文重点:反思:数据中心的设计

              图2:基于密封遏制的冷却策略通过完全隔离供气和回风气流来提高冷却效率围绕服务器机架设计数据中心尽管采取密封遏制的策略对数据中心的冷却带来了革命性的影响,但大多数企业组织的数据中心仍然以与以往差不多的方式继续规划其新的计算设施。

              首先,他们设计一座建筑,并将其中的一部分规划用于数据处理大厅或白空间。

              然后,他们将采用尽可能多的服务器机架填充空白区域。

              但是,以传统方式设计的数据中心可能会产生各种各样的问题。 例如,规格过小或过大的电力和冷却基础设施可能会引发对于运营能力的不必要额限制或增加资本支出。 不方便定位的结构元件可以迫使密封遏制管道以降低其效率的方式弯曲和绕行。 服务器机房的过道过窄或不够长会使服务器机架放置复杂化,并导致地面空间的浪费。 因此,越来越多的企业组织开始认识到数据中心的设计是充满了智慧的,不是先建造起了数据中心建筑大楼然后安置进入服务器机架即可,而是需要围绕着服务器机架来进行数据中心建筑大楼的设计建造。 由此,他们不再是先建造其数据中心建筑,然后简单的用服务器机架填充服务器机房了,而是根据他们实际业务的需求来选择好理想的机架,并围绕这些机架来进行服务器机房的设计。 他们正在为他们将要使用的精确硬件和机箱阵列安装最佳的基础设施,而不是低估或过度配置新设施的电力和冷却资源。 他们不是选择当结构缺陷导致解决效率的低下问题发生时立即应对,而是选择了从开始设计之初就防止这些缺陷的发生。 最终结果是不仅使得数据中心的冷却和维护成本更低,而且更可靠,更适合业务需求。 围绕数据中心服务器机架实施规划的关键步骤从服务器机架出发,来进行数据中心的规划与传统设计方法是背道而驰的,但却能够始终如一地带来更好的结果。

              以下是围绕数据中心服务器机架实施规划的基本措施:1、需求收集围绕服务器机架设计数据中心的核心优势在于,该方案允许企业数据中心能够根据相关确切的技术和业务需求定制设施。 那么,确定这些需求就应该成为数据中心规划过程首当其冲的第一步。

              特别是,请务必评估您企业数据中心在以下重要领域的要求:功率密度:对于该需求的估算是最为重要的,因为其在设计过程的后期将会推动好几项重要决策的制定。 同时还请务必注意,您数据中心的功率密度评估不仅仅应考虑近期的业务需求,还应充分考虑到未来长期的需求。 资金预算:对新数据中心可用资金和运营资金的实际理解预算将帮助您企业适当平衡效率和成本。

              数据中心的选址:构建数据中心的地理选址也可能是关键性的设计决策影响因素。 例如,除最热气候地带之外的所有企业组织都可能希望在其新的数据中心设施中安置空气侧的节能器。

              空气侧节能器使企业数据中心能够通过用从室外泵入的自然冷空气替换热废气的方法来减少对耗电的CRAC装置的依赖。 有相关的研究表明,即使在温和或温带的气候条件下,空气侧的节能器至少也是部分季节时间段的较为实用的选择方案。 2、确定选择行级还是机架级的冷却方案在最高级别,大多数基于密封遏制的冷却方案分为两类:行级和机架级。

              在行级系统中,服务器机架的整行或通道位于共享机箱内,共享机柜和CRAC单元或建筑物范围的冷却系统支持。

              在机架级系统中,每台单独的机架都有自己的机箱,压力通风系统和冷却设备。 虽然任一选项都能够处理高功率的密度,但机架级设计往往功能更强大,成本也更高。

              这通常使他们成为预测极高功率密度的企业数据中心的更好选择,只要他们能够承担得起更高额的前期投资成本。 3、决定选择被动还是主动的密封遏制方案大多数密封遏制冷却策略主要依赖于被动的排气系统,其中服务器硬件内置的排气扇完成大部分的散热工作,即将供气吸入并驱动返回空气。

              然而,有时候,一种称为回流或背压的现象会抑制气流,导致服务器风扇无法保持返回和供气流的正常流通。 在这种情况下,必须使用配备有更强大风扇的主动排气系统。

              当考虑是否使用被动或主动的密封遏制冷却方案时,请牢记以下几点:●通常,大多数基于行的冷却解决方案仅采用被动的排气设计。

              ●而机架级冷却方案中的每台机柜都很少需要主动的密封。

              使用机架级冷却的数据中心通常更好地将被动的密封封装作为其默认选择,然后在易于回流的特定位置选择性地安装主动的排气产品。

              4、确定冷通道和热通道密封遏制之间的关系大多数行级冷却方案都具有冷通道或热通道分离的密封设计,这两种方式均采用传统的热通道/冷通道空气分配方法。 冷通道密封系统封闭了服务器机房的冷通道部分,允许热废气在其他任何地方自由流动。 热通道密封系统隔离服务器机房的热通道部分,允许冷空气在其他地方自由移动。 这两种方法都可以提高CRAC装置的效率和容量,或者通过在冷通道解决方案中专门在服务器设备上引导供气,或者在热通道解决方案中将废气直接引导到冷却器。 虽然企业数据中心在冷通道和热通道密封遏制方案之间进行选择时必须权衡一些问题,但考虑以下两大因素则可以帮助简化某些情况下决策的制定:●由于冷通道密封允许热回风的自由流通,服务器机房的温度很快就会让数据中心的操作运营员工和访客感到不舒服。

              热通道密封装置使用冷空气填充服务器机房,从而改善了工作和观察条件。 因此,需要安排操作运营管理人员定期出现在服务器机房中的数据中心通常更倾向于采用热通道密封系统。 ●空气侧节约通常仅适用于利用热通道密封遏制的数据中心,使其成为那些想要利用空气侧节能器所带来的节省的数据中心的行级密封遏制策略。