数据中心机架气流状况与存在的问题
admin
2013-12-20 00:00:00
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在数据中心机房内安装冷却系统时，经常会出现一些本可避免的问题，进而会降低系统的 可用性并提高成本。这些无意的疏忽会导致形成热区，降低容错能力、效率和冷却性能。尽管 用户安排了设施操作员来解决冷却问题，但实际上许多问题是由IT设备的不当部署造成的。
多数数据中心机房制冷系统都存在各种基本的设计和配置缺陷，这可能会导致无法获得 既定的冷却性能，同时阻碍冷空气的流通。这些问题通常不会被发现，因为数据中心机房通 常以远低于设计目标的功率密度运行。然而，全新IT设备功率密度的增加，使得数据中心 机架微环境逐渐接近设计极限，进而暴露出无法提供有效冷却性能的问题。
多种问题导致用户需要对数据中心的冷却系统进行进一步优化。这些问题来源包括冷却 设备自身的设计和规范问题，以及整套系统向设备提供冷空气的过程等；与冷空气分配相关 的冷却问题；与IT设备部署相关的设置问题。主要考虑因素如下：
(1)机架内的空气流通；
(2)机架布局；
(3)设备分配；
(4)冷却设置；
(5)空气输送口与回风口设计。
1.IT设备对气流流通的要求
机柜内及周围的空气流通对于冷却性能至关重要。理解机架空气流通的关键是掌握其基 本原则，即IT设备制冷受两种因素的影响：
(1)经调节的空气由设备进气口进人；
(2)设备气流的输入和输出不受限制。
经常发生并导致无法实现最佳情况的两个主要问题是：
(1)CRAC输送的气体在到达设备进气口之前与热废气混合在一起；
(2)设备空气流通受到障碍物的阻隔。
只有深入了解产生这两个问题的原因，才能提出解决这些问题的方法。
2.机柜内的空气流通和冷热空气混合
尽管机架通常被认为是一种机械支架，但它对于防止设备排出的热废气重新循环进人设 备进气口至关重要。废气将被轻微增压，再加上设备进气过程中的吸力，将可能导致废气被 重新吸人设备进气口。这一结果的影响要远远大于热废气浮力的影响。
尽管所有主要的IT设备制造商都强烈要求在机架中对冷热气流进行隔离，但实际上90% 甚至更高比例的数据中心都忽略了这一点。空气再循环问题可能导致IT设备的温度上升15 T 或8T。很多原因都可能造成冷热气流在机架中短路或者混合。
3.气流循环对容错能力的影响
与合理实施的系统相比，气流循环非常严重的机架系统会导致系统容错能力和可维护性 大幅降低。在大多数安装中，冷却性能均通过一系列并行的CRAC组件提供。在此类系统 中，当其中一个CRAC系统由于故障或维护停止工作时，其他CRAC组件将能够自动接替其 工作，继续提供冷却功能。但空气循环可在以下几方面减弱这一容错能力：
(1)循环造成较低的CRAC回流空气温度，可能导致其余CRAC组件以较低的能效比工 作，进而无法满足冷却性能要求。
(2)剩余系统无法提供克服循环效应所需的较高供气速度，导致循环增加和设备温度 过高。
4.气流循环对总拥有成本的影响
