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    聯(lián)系我們(10465)
    [2019.2.24]
  
        
  
         
    
  
        

  
         
    
    公司簡(jiǎn)介(8744)
    [2019.5.21]
  
        
  
         
    
  
        

  
         
    
    服務(wù)項(xiàng)目(6353)
    [2018.9.17]
  
        
  
         
    
  
        

  
         
    
    服務(wù)器機(jī)柜XY-K3-1(4710)
    [2018.9.4]
  
        
  
         
    
  
        

  
         
    
    服務(wù)器機(jī)柜XY-K3-2(4580)
    [2018.9.4]
  
        
  
         
    
  
        

  
         
    
    圖騰機(jī)柜系列000(4249)
    [2018.9.4]
  
        
  
         
    
  
        


        
        		
      
        
    
        		
  
        

        

        
  
        
    
  
        
  
        
    
        
      
        
        
        
  
  
         
    
    圖騰機(jī)柜系列000(4249)
    [2018.9.4]
  
        
  
         
    
  
        

  
         
    
    服務(wù)器機(jī)柜XY-K3-2(4580)
    [2018.9.4]
  
        
  
         
    
  
        

  
         
    
    服務(wù)器機(jī)柜XY-K3-1(4710)
    [2018.9.4]
  
        
  
         
    
  
        

  
         
    
    機(jī)柜系列02(3865)
    [2018.9.4]
  
        
  
         
    
  
        

  
         
    
    機(jī)柜系列01(2293)
    [2018.9.4]
  
        
  
         
    
  
        


        
        		
      
        
    
        		
  
        

        
        		
     
    
        
      
        
        
        
          
        
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            高密度機(jī)柜的散熱方法
          
        
          
        
             發(fā)表日期：2020年2月16日 
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                  隨著數(shù)據(jù)中心機(jī)房?jī)?nèi)高密度機(jī)柜的不斷添加，設(shè)備的集成度越來越高，散熱問題已成為數(shù)據(jù)中心機(jī)房辦理的首要難題。該文中講述了五種應(yīng)對(duì)高密度機(jī)柜散熱問題的戰(zhàn)略，總結(jié)了運(yùn)用高密度核算的最佳散熱戰(zhàn)略，最終介紹了進(jìn)步冷卻功率和冷卻才能以及進(jìn)步現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心密度的具體辦法。
        　　1、導(dǎo)言
        　　在數(shù)據(jù)中心裝置最新的IT設(shè)備，如刀片式服務(wù)器，有著很多的長(zhǎng)處�？墒�，這些設(shè)備的能量消耗量每一機(jī)柜為現(xiàn)有機(jī)柜的2至5倍，即“高密度”機(jī)柜，高密度機(jī)柜的功率一般都超越5kW，相應(yīng)的散熱量也會(huì)加大，這一點(diǎn)已成為停機(jī)的潛在原因。為有效地防止設(shè)備故障和不明原因的速度緩慢，并延長(zhǎng)設(shè)備的運(yùn)用壽命，擬定合理和優(yōu)化的散熱戰(zhàn)略至關(guān)重要，以保證數(shù)據(jù)中心可以在其峰值功率下平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。本文首先剖析了五種應(yīng)對(duì)高密度機(jī)柜散熱問題的戰(zhàn)略，并總結(jié)了運(yùn)用高密度核算的合理并且最佳的散熱戰(zhàn)略，最終，介紹了進(jìn)步冷卻功率和冷卻才能以及進(jìn)步現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心密度的具體辦法。
        　　2、散熱戰(zhàn)略
        　　運(yùn)用高密度機(jī)柜的散熱戰(zhàn)略有五種根本辦法：渙散負(fù)載、依據(jù)規(guī)矩的散熱才能轉(zhuǎn)借、輔佐散熱、設(shè)定專門的高密度區(qū)以及全房間制冷。下面依次對(duì)這些辦法進(jìn)行探討。
        　　2.1渙散負(fù)載
        　　渙散負(fù)載是目前數(shù)據(jù)中心選用高密度設(shè)備最常用的解決辦法。其目的是將負(fù)載超越平均值的機(jī)柜中的服務(wù)器渙散到多個(gè)機(jī)柜中，完成整個(gè)機(jī)房的電力和散熱功用的負(fù)載平衡。
        　　經(jīng)過將設(shè)備渙散裝置在多個(gè)機(jī)柜中，任何一個(gè)機(jī)柜都可以不超出規(guī)劃的功率密度，因而散熱功用是可猜測(cè)的。例如可以將1U服務(wù)器和刀片服務(wù)器渙散裝備在多個(gè)機(jī)柜中。在多個(gè)機(jī)柜中渙散裝備設(shè)備會(huì)使機(jī)柜內(nèi)有相當(dāng)大的未被運(yùn)用的筆直空間。有必要用隔板封填充這些空間，防止散熱功用下降。隨了散熱外，其它一些要素也常常會(huì)要求高密度設(shè)備在多個(gè)機(jī)柜中渙散裝置。高密度裝備下，為機(jī)柜供給所需的電力或數(shù)據(jù)或許不行行或不切實(shí)際，在高密度裝備1U服務(wù)器的狀況下，機(jī)器后部很多的線纜或許會(huì)嚴(yán)峻阻止空氣的流轉(zhuǎn)，甚至后門都無法封閉。因而，在必要的狀況下，也需求將服務(wù)器等設(shè)備渙散放置。
        　　2.2依據(jù)規(guī)矩的散熱才能轉(zhuǎn)借
        　　依據(jù)規(guī)矩的散熱才能轉(zhuǎn)借這種解決方案，是希望經(jīng)過選用一定的規(guī)矩，來允許高密度機(jī)柜借用鄰近的其它運(yùn)用率不高的冷卻才能。
        　　數(shù)據(jù)中心中總有一些機(jī)柜的功耗相對(duì)比較低，其散熱才能和回流才能運(yùn)用率相對(duì)不高，這些機(jī)柜的散熱才能可以讓鄰近的其它機(jī)柜運(yùn)用。此外，還可以選用一些更雜亂的規(guī)矩，使機(jī)柜可以為兩倍于規(guī)劃的平均功率值供給牢靠和可猜測(cè)的散熱才能�？梢越�(jīng)過以機(jī)柜級(jí)監(jiān)控功耗來確認(rèn)這些規(guī)矩和辦法。
        　　2.3輔佐散熱
        　　輔佐散熱戰(zhàn)略，是希望經(jīng)過運(yùn)用輔佐散熱設(shè)備為功率密度超越機(jī)柜規(guī)劃平均值的機(jī)柜供給所需的散熱才能。這種辦法一般需求事前對(duì)核算機(jī)的裝置進(jìn)行規(guī)劃，以便在需求的時(shí)刻和地點(diǎn)運(yùn)用輔佐散熱設(shè)備。
        　　可以用多種辦法對(duì)機(jī)柜進(jìn)行輔佐散熱，包含：裝置特制的地板磚或電扇增強(qiáng)機(jī)房專用空調(diào)對(duì)機(jī)柜的冷空氣供給；裝置特制的回流管道或電扇從機(jī)柜中排出熱空氣，使機(jī)器排出的熱空氣回流到機(jī)房專用空調(diào)體系；以及裝置專門的機(jī)柜或機(jī)架式散熱設(shè)備直接為機(jī)柜供給所需的散熱才能等等。
        　　2.4設(shè)定專門的高密度區(qū)
        　　設(shè)定專門的高密度區(qū)散熱戰(zhàn)略，是指在數(shù)據(jù)中心機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)定一個(gè)有限的專門區(qū)域供給強(qiáng)散熱才能，將高密度機(jī)柜約束在這一區(qū)域內(nèi)。
        　　運(yùn)用這種散熱戰(zhàn)略，一般需求對(duì)高密度機(jī)柜部分以及將這些機(jī)柜隔離到一個(gè)特定區(qū)域的才能提早有所了解，在這些限制狀況下可以達(dá)到最佳的空間運(yùn)用率。當(dāng)一個(gè)專門的高密度區(qū)被確認(rèn)后，用戶可以在這個(gè)區(qū)域選用專門的高密度技能，以便為該區(qū)域供給可猜測(cè)的功率和散熱密度。當(dāng)功率密度超越每個(gè)機(jī)柜10kW時(shí)，由于氣流的不行猜測(cè)性，需求選用縮短散熱體系和機(jī)柜間的氣流途徑的辦法。該體系的關(guān)鍵運(yùn)轉(zhuǎn)原則便是經(jīng)過封閉熱通道來操控IT設(shè)備排出的一切熱空氣，然后立即用核算機(jī)機(jī)房空調(diào)體系對(duì)這些熱空氣進(jìn)行冷卻。操控?zé)峥諝庠偌由陷^短的氣流途徑使得體系可以為很高的功率密度進(jìn)行冷卻，一起使得體系體現(xiàn)出高功率。
        　　2.5全房間制冷
        　　全房間制冷，為機(jī)房?jī)?nèi)每個(gè)機(jī)柜供給希望達(dá)到的電力功率峰值和散熱的才能。從概念上講，這是最簡(jiǎn)略的解決方案，但并不實(shí)用，因?yàn)閿?shù)據(jù)中心每個(gè)機(jī)柜的功率會(huì)有很大的不同，這種解決方案的成果會(huì)形成極大的糟蹋和極高的本錢。此外，每個(gè)機(jī)柜的全體機(jī)柜功率密度超越6kW的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行規(guī)劃需求極雜亂的工程規(guī)劃和剖析。這種辦法只要機(jī)房功率密度較低的狀況下才是合理的。
        　　3最佳散熱戰(zhàn)略
        　　結(jié)合數(shù)據(jù)中心高密度機(jī)柜(http://www.yizhoujigui.com/)的五種散熱戰(zhàn)略，綜合考慮機(jī)房常見的裝置狀況，總結(jié)出以下四點(diǎn)運(yùn)用高密度核算設(shè)備時(shí)優(yōu)化散熱的最佳實(shí)用戰(zhàn)略。
        　　1)忽略IT設(shè)備的物理體積，把關(guān)注的焦點(diǎn)放在功耗上。這是使占地面積和總體具有本錢最小化的有效途徑。
        　　2)對(duì)體系進(jìn)行規(guī)劃，使之允許今后裝置輔佐散熱設(shè)備。這使得用戶在今后需求的時(shí)候在所需的地方裝置輔佐散熱設(shè)備，以應(yīng)日后之需。
        　　3)當(dāng)部分高密度負(fù)載很高并且可猜測(cè)時(shí)，在數(shù)據(jù)中心內(nèi)設(shè)定一個(gè)專門的高密度區(qū)。當(dāng)事前了解到需求建立一個(gè)高密度區(qū)并且渙散負(fù)載不行行時(shí)選用這種辦法。
        　　4)確認(rèn)政策和規(guī)矩，這樣可以依據(jù)機(jī)柜的位置和相鄰的負(fù)載確認(rèn)任何機(jī)柜允許運(yùn)用的電力供給，并將不能按這些規(guī)矩進(jìn)行裝置的設(shè)備分隔。這樣的規(guī)劃可以削減熱點(diǎn)，有助于保證散熱的冗余性，一起進(jìn)步體系的散熱功率，下降電力損耗。
        　　4進(jìn)步散熱功率的具體辦法
        　　4.1施行定時(shí)查看與維護(hù)
        　　對(duì)數(shù)據(jù)中心的定時(shí)查看和維護(hù)，查看冷卻基礎(chǔ)設(shè)施的潛在問題，使其可以在最佳功率上運(yùn)轉(zhuǎn)。這些查看應(yīng)該包含：查看核算機(jī)室空調(diào)單元，保證丈量溫度（供給和返回）和濕度的讀數(shù)和規(guī)劃值共同；查看冷卻水／冷凝器回路的狀況；丈量地板通風(fēng)孔的空氣速度；機(jī)架內(nèi)部的溫度等等。
        　　4.2在機(jī)架中裝置擋板
        　　如果機(jī)架柜內(nèi)存在著沒有運(yùn)用的縱向空間，則從設(shè)備流出的熱空氣可經(jīng)過“短路”返回到設(shè)備的進(jìn)口。這種沒有操控的熱空氣循環(huán)形成了設(shè)備的不必要發(fā)熱。對(duì)機(jī)架一切空白面板要用擋板填充以形成U型空間。裝置擋板可以保證適當(dāng)?shù)臍饬鳎乐估鋮s空氣繞過服務(wù)器上的進(jìn)口，并防止熱空氣循環(huán)。運(yùn)用沒有擋板的機(jī)架會(huì)導(dǎo)致冷卻不妥，形成熱丟失。
        　　4.3鏟除下地板障礙物和密封地板
        　　數(shù)據(jù)中心的高架地板用作分配管道或?qū)Ч軄碜鳛槔鋮s空氣的路經(jīng)，使冷卻空氣從機(jī)房空調(diào)單元流到機(jī)架前的帶孔地板磚或地板柵門。如果纜線從地板下經(jīng)過，要保證有滿足的空間，使得空氣可以流到帶孔磚或地板柵門，為設(shè)備的冷卻供給滿足的風(fēng)量。在理想狀況下，電纜架應(yīng)該是在地板下“上級(jí)水平”行走，使得“下級(jí)水平”能自由地作為冷卻分配管道。
        　　缺失的地板磚要及時(shí)補(bǔ)上，以消除任何縫隙。地板上纜線開孔是形成空氣走漏的首要原因。因而，對(duì)電纜的周圍要進(jìn)行密封。
        　　4.4施行熱／冷通道安置
        　　施行熱／冷通道安置
        　　絕大多數(shù)機(jī)架裝置服務(wù)器的規(guī)劃為從前面吸入空氣，從后邊排出空氣。如果機(jī)架都朝向一個(gè)方向，則第一排機(jī)架排出的熱空氣在通道中將和供給空氣或室內(nèi)空氣相混合，然后進(jìn)入到第二排機(jī)架的前面。圖1顯示的是在高架地板環(huán)境中的這種安置。由于空氣接連經(jīng)過各排機(jī)架，IT設(shè)備的進(jìn)口空氣注定是較熱的。如果一切各排機(jī)柜的安置使得各個(gè)服務(wù)器的空氣進(jìn)口都朝向同一方向，則設(shè)備的功用難免會(huì)不正常。
        　　最好的作法是使得“熱”通道和“冷”通道設(shè)備交替成排安置，如圖2所示。冷通道將包含地板柵門在內(nèi)，使得服務(wù)器的前面（空氣進(jìn)口）朝向冷通道。熱空氣將被排放到不含有地板柵門的熱通道中。這種熱／冷通道安置也相同適用于一般地板環(huán)境。
        　　4.5對(duì)齊機(jī)房空調(diào)單元
        　　機(jī)房空調(diào)單元的空氣排放管有必要正確對(duì)齊，以優(yōu)化到地板柵門的冷卻空氣路經(jīng)。機(jī)房空調(diào)單元太接近冷通道，將形成此通道的氣流繞過地板通風(fēng)孔。為使得沿通道的氣流更好，機(jī)房空調(diào)單元應(yīng)與熱通道對(duì)齊。從常規(guī)考慮動(dòng)身，會(huì)以為要將它們安置在冷通道中，以便為冷通道中的地板通風(fēng)孔供給氣流。但實(shí)踐表明，在返回到機(jī)房空調(diào)進(jìn)口時(shí)，熱通道的熱空氣進(jìn)入冷通道，形成熱空氣和冷空氣相混，從而進(jìn)步了機(jī)架前面（進(jìn)口）供給空氣的溫度。因而，應(yīng)該在裝置機(jī)房空調(diào)單元時(shí)，要進(jìn)行初步的流體動(dòng)力學(xué)剖析，正確擺放空調(diào)位置，進(jìn)步散熱功率。也隨著時(shí)刻越來越緊迫，因而在體系履行的過程中，等待任務(wù)隨時(shí)或許會(huì)搶占當(dāng)時(shí)履行的任務(wù)。LLF算法形成任務(wù)之間頻頻切換或稱為波動(dòng)(thrashing)現(xiàn)象較為嚴(yán)峻。波動(dòng)現(xiàn)象增大了體系的開銷，使得LLF的實(shí)用性大為下降，約束了LLF算法的運(yùn)用。
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