小机柜大学问：数据中心散热与基础环境建设

    ZDNetChina服务器站 3月6日x86服务器分析  高密度服务器部署是数据中心建设发展的必然，由此而引发的散热问题，理应引起高度的重视。小小一个机柜，蕴含着巨大的玄机。

    新一代数据中心是当今的热点，无论是资源整合、虚拟化；还是绿色节能、自动化以及安全管理，都是业界津津乐道的话题。

　　随着新一代数据中心的建设，网络、服务器、存储等基础设备进一步集中，这就对数据中心的基础环境提出了新的要求。以刀片服务器应用为例，其具有高计算密集度、易部署、好管理、绿色节能等特性，是数据中心建设的上佳选择。但是对于现有的数据中心而言，电力不足、制冷达不到要求，这都困扰着刀片服务器的推广和应用。

　　应对电力不足

　　以前我们曾经介绍过，现有数据中心的机架或者机柜，其电力配置为10A（安培），满负荷可部署15～16台1U机架式服务器。对于差一些的数据中心，其电力配备就只有6.8A，对于刀片服务器而言。一个满配的刀片服务器，其所需要的电力大约为10A。

　　按照数据中心现有的能力计算，10A电力配备显然无法满足更多台刀片服务器部署的需求，电力不足的矛盾非常突出。如何解决供电不足的难题，最容易想到的是从扩容入手。实际上，在数据中心或者是楼宇构建之初，对于电力容量就有一定的测算。如今，增加电力容量，这就需要电力部门进行扩容，并涉及到相应的线路、开关等设备的改造，其所牵涉的因素很多，受制约的因素也很多。

　　对于现有用电情况进行合理调整，是应对电力不足的另外一个解决办法。据惠普全球IT科技服务部总经理潘家驰介绍，通过采用一套称之为“适应性数据高可用管理（Adaptive Data Availability Management，ADAM）”的方案工具，他们对现有一些企业的数据中心进行监控，结果发现，10%左右的电力能耗用于灯光照明等，而用于IT设备的电力消耗大约只有30%，其余大量的电力消耗在制冷，也就是说，运营管理的成本已经大大超过了设备的实际使用成本。通过合理的布局，以及科学的热力模型设计，将可以大大降低运营维护设备的电力消耗，有效缓解电力不足的矛盾。

　　从机柜入手

　　空调制冷成本的居高不下，与机架/机柜以及散热模型的设计有关。据了解，很多机房的空调温度很低，夏日里，人在机房中都需要穿很厚的衣服。其原因，机房是按照最高散热需求的设备设定空调温度的，这种粗放的管理，必然导致能效的降低。

　　机房散热的效果，与机柜选择以及机柜的摆放密切相关。有关机柜很容易被忽略。在一次采访中，某电力机房的管理员表示，企业的IT预算有限，很难说服企业领导，支付超过一万元来购买机柜，在有些领导眼里，机房机柜与家庭生活中的家具也没有多大区别，能省就省。为了追求美观气派，很多机柜都采用玻璃门，导致机器设备的散热效果不佳，故障频繁发生。

　　目前液冷（或称水冷）机柜是讨论最多的话题，更准确的描述是采用液冷门的机柜。这种液冷门可以提供更好散热能力。据泛达公司产品技术经理王剑春介绍，普通的风冷设备大概可以支持5kw（千瓦）的散热需求，采用液冷门则可以提高到25kw～35kw。此外，与风冷方式相比，液冷的热交换方式更加容易控制，减少了热气流的干扰，效率更高。

　　王剑春表示，以泛达公司的NetAccess机柜为例，其水冷门系统采用单独的循环系统，采用冷水（Chill Water）作为制冷剂，一台分布式压缩主机CDU(Cooling Distribution Unit)一般能够提供120KW到150KW的制冷量(个别产品最大能够提供300KW)，即一台CDU能够控制最多六个水冷门机柜，CDU和每台机柜之间各有两根水管连接。CDU施工并不复杂，只是要注意在弯曲处安装防漏装置，要求与强电电源线保持一定距离。采用这种水冷门系统，为局部高密度的服务器散热问题提供了一个非常有效的解决方案。