數(shù)據(jù)中心夏季優(yōu)秀降溫技巧

Julius Neudorfer是北美接入技術(shù)有限公司(NAAT)的創(chuàng)始人和首席技術(shù)官。北美接入技術(shù)有限公司(NAAT)總部位于紐約州威徹斯特，其客戶包括財(cái)富500強(qiáng)企業(yè)和政府機(jī)構(gòu)。在過去的25年中，該公司致力于設(shè)計(jì)和實(shí)施數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施及相關(guān)技術(shù)項(xiàng)目。

如今又到了炎熱潮濕的夏季，高溫天氣考驗(yàn)著數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)的工作極限。盡管許多組織放棄運(yùn)營內(nèi)部部署數(shù)據(jù)中心，并已遷移到托管數(shù)據(jù)中心和云平臺(tái)，但仍有許多中小型數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器機(jī)房在運(yùn)營。許多組織的數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)達(dá)到甚至超過其極限。因此，組織需要為其服務(wù)器采取一些有效的冷卻措施防止過熱。

因此，盡管關(guān)于美國采暖、制冷與空調(diào)工程師學(xué)會(huì)(ASHRAE)新的熱指南和自然冷卻技術(shù)的帖子很多，但是對(duì)于邊緣計(jì)算設(shè)施的冷卻技術(shù)卻沒有什么幫助。對(duì)于位于混合用途建筑中的服務(wù)器機(jī)房來說，這是一個(gè)常見問題，這些服務(wù)器機(jī)房沒有部署大型專用冷卻系統(tǒng)或在炎熱的夏季沒有足夠容量的冷卻系統(tǒng)。實(shí)際上，任何冷卻系統(tǒng)的性能都會(huì)隨著室外溫度和濕度的升高而降低。許多IT部門希望其服務(wù)器在夏季中不會(huì)因過熱停機(jī)而突然崩潰。

以下一些技巧和措施可能無法解決長期冷卻問題，但可能會(huì)幫助數(shù)據(jù)中心安然度過夏季。在很多時(shí)候，當(dāng)IT設(shè)備的實(shí)際熱負(fù)荷并沒有嚴(yán)重超過冷卻系統(tǒng)的實(shí)際容量時(shí)，優(yōu)化氣流可能會(huì)改善這種情況，直到安裝新的冷卻系統(tǒng)為止。

1.如果數(shù)據(jù)中心溫度上升不要驚慌。即使數(shù)據(jù)中心冷熱通道的溫度高達(dá)80°F，也不要驚慌。雖然這比數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)溫度(70°F ～72°F)要高，當(dāng)然工作人員也不喜歡在這樣的環(huán)境中工作，但是它對(duì)服務(wù)器的影響可能并不像人們想象的那么糟糕。如果機(jī)柜前部的最高溫度為80°F或更高，則在ASHRAE的TC 9.9標(biāo)準(zhǔn)的最新推薦準(zhǔn)則范圍內(nèi)，而即使進(jìn)氣溫度稍高(高達(dá)90°F)，仍在其允許范圍內(nèi)。

2.在服務(wù)器機(jī)柜正面的內(nèi)部進(jìn)行溫度測(cè)量。這是服務(wù)器吸入冷空氣的地方，實(shí)際上是唯一有效且最重要的溫度測(cè)量方法。在服務(wù)器機(jī)柜的頂部、中部和底部獲取溫度讀數(shù)(假設(shè)具有“熱通道-冷通道”布局)。機(jī)柜頂部的溫度通常是比較高的。如果機(jī)柜的底部溫度較低，并且在可能的情況下，可以嘗試將服務(wù)器重新布置在機(jī)柜底部(或最涼爽的區(qū)域)附近。確保使用擋板擋住機(jī)柜前面的空間和所有未使用的開放空間。這樣可以防止后部的熱空氣再回流到機(jī)柜的前部。

3.不必?fù)?dān)心后部溫度。即使服務(wù)器機(jī)架后部溫度在100°F或更高(這并不罕見)，不要采用風(fēng)扇對(duì)機(jī)柜后部進(jìn)行冷卻，這只會(huì)使更多的熱空氣混入冷通道中。

4.如果數(shù)據(jù)中心采用高架地板，需要確保地板的格柵或穿孔瓷磚正確地位于最熱的機(jī)柜所在的位置。如有必要，需要重新布置或更換不同的地板格柵，以使氣流與熱負(fù)荷相匹配。注意不要將地板格柵放置在離機(jī)房空調(diào)太近的位置，這將使冷空氣回流。

5.避免旁路氣流。檢查架空地板在機(jī)柜內(nèi)部是否有開口。地板上的電纜開口將讓冷空氣從不需要的出口中逸出，并降低冷通道中地板通風(fēng)口的冷空氣流量。使用空氣密閉型套件可很大程度地減少這個(gè)問題。

6. 如有可能，盡量將熱負(fù)荷重新分配并均勻地分布到每個(gè)機(jī)柜上，以避免或減少“熱點(diǎn)”。在移動(dòng)服務(wù)器之前，需要檢測(cè)服務(wù)器機(jī)柜頂部、中部和底部的溫度。在每個(gè)機(jī)柜或每三個(gè)機(jī)柜中安裝溫度傳感器，并在可能的情況下安裝中央監(jiān)控器。

7.檢查機(jī)柜后部是否有阻礙排氣的電纜。這將導(dǎo)致IT設(shè)備風(fēng)扇背壓過大，甚至在前面有足夠的冷空氣時(shí)也可能導(dǎo)致設(shè)備過熱。對(duì)于裝滿1U服務(wù)器的機(jī)柜來說尤其如此，這些服務(wù)器通常有較長的電源線和網(wǎng)絡(luò)電纜?？紤]采用較短(1～2英尺)的電源線，并替換大多數(shù)服務(wù)器原有的較長電源線，并且也要使用盡可能短的網(wǎng)線。對(duì)機(jī)柜后部采用電纜管理措施，以免阻礙氣流。

8.如果有高架管道冷卻系統(tǒng)，需要確保冷空氣出口直接位于機(jī)柜的正面，而回流管道位于熱通道上方。也有一些天花板通風(fēng)口和回風(fēng)口位置不佳導(dǎo)致機(jī)房過熱，但冷卻系統(tǒng)的容量并沒有超出的情況，這只是因?yàn)樗械睦淇諝舛紱]有直接流到機(jī)柜的前端或未正確排出熱空氣。最重要的問題是避免再循環(huán)。確保來自機(jī)柜后部的熱空氣可以直接返回機(jī)房空間的回流口，而不會(huì)與冷空氣混合。如果有增壓天花板，考慮使用它來捕捉熱空氣，并從機(jī)房空調(diào)的頂部回風(fēng)口向天花板添加通風(fēng)管道。一些基本的管道工程將會(huì)對(duì)機(jī)房溫度產(chǎn)生直接影響。實(shí)際上，回風(fēng)溫度越高，機(jī)房空調(diào)的效率和制冷量就越高。

9.只有在可以將熱量排到外部區(qū)域時(shí)，才考慮添加臨時(shí)式冷卻設(shè)備。將排氣管安裝到可以回到機(jī)房空調(diào)的天花板上是行不通的。其新加的冷卻設(shè)備熱排氣管必須排入受控空間之外的區(qū)域。

10.當(dāng)機(jī)房沒有人員工作時(shí)，需要關(guān)掉燈具。這樣可以節(jié)省1%～3%的電力和熱負(fù)荷，甚至可以將溫度降低1℃～2℃。

11.檢查是否仍然有其他設(shè)備仍然接通電源，但并沒有投入生產(chǎn)(例如僵尸服務(wù)器)。這是相當(dāng)普遍的情況，并且很容易解決，只需將其關(guān)閉即可。

12.如果機(jī)房部署了刀片服務(wù)器，則在冷卻系統(tǒng)無法處理全部熱負(fù)荷時(shí)，需要考慮激活“功率上限”功能。這可能會(huì)減慢處理器的速度，但是這與由于熱關(guān)機(jī)而發(fā)生意外的服務(wù)器崩潰相比要好得多。

結(jié)語

當(dāng)然，需要確保冷卻系統(tǒng)得到了正確的維修和維護(hù)，并且所有的外部排風(fēng)系統(tǒng)都進(jìn)行了清潔。當(dāng)熱負(fù)荷完全超過冷卻系統(tǒng)的容量時(shí)，雖然沒有真正的快速解決辦法，有時(shí)只是改善空氣流量就可能會(huì)使整體效率提高5%～20%。這可能會(huì)讓數(shù)據(jù)中心度過夏季最熱的日子，直到可以根據(jù)需要升級(jí)或改造冷卻系統(tǒng)為止。無論如何，這會(huì)降低能源成本，這總是一件好事。

今年持續(xù)蔓延的冠狀病毒疫情使IT人員和其他支持人員在現(xiàn)場(chǎng)工作變得更加困難，使遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制比以往任何時(shí)候都更加重要。數(shù)據(jù)中心管理人員因此需要未雨綢繆，至少要在部分或全部機(jī)柜中安裝一些遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控器，設(shè)置警報(bào)閾值，以提供針對(duì)出現(xiàn)問題的預(yù)警系統(tǒng)。

如果其他所有方法都不奏效，則需要制定備用計(jì)劃，以關(guān)閉最不重要的系統(tǒng)，以便更重要的服務(wù)器保持運(yùn)行(例如電子郵件和財(cái)務(wù)等)。確保將最關(guān)鍵的IT系統(tǒng)放置在最涼爽的地方。這比收到高溫警告或使最關(guān)鍵的系統(tǒng)意外因過熱而關(guān)機(jī)要好得多。

本文名稱：數(shù)據(jù)中心夏季優(yōu)秀降溫技巧
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