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發(fā)布日期：2012-7-27

今天的數(shù)據(jù)中心對冷卻基礎(chǔ)設(shè)施的要求比過去要多得多。服務(wù)器虛擬化使計(jì)算更有效，但是刀片服務(wù)器帶來的高負(fù)載、存儲和網(wǎng)絡(luò)需求的增長相結(jié)合，形成的高熱密度環(huán)境迫使用戶必須要審視其冷卻拓?fù)洹?
　　這所帶來的挑戰(zhàn)卻是非常明確的，服務(wù)器的空氣進(jìn)入口溫度要保持在66°F——77°F之間。每千瓦機(jī)架式服務(wù)器每分鐘需要冷卻空氣大約為160立方英尺，而每千瓦刀片式服務(wù)器每分鐘需要120立方英尺的冷卻空氣。要做到這一點(diǎn)，精密空調(diào)必須有足夠的冷空氣提供給服務(wù)器機(jī)架。
　　這看似比較簡單，但在現(xiàn)實(shí)中地板下是否有足夠的壓力和氣流以應(yīng)對數(shù)據(jù)中心機(jī)架熱密度的不斷變化卻是很難計(jì)算的。在異構(gòu)環(huán)境中，高性能服務(wù)器每個(gè)機(jī)架的熱密度范圍是2kW——35kW。
　　熱點(diǎn)和冷庫式冷卻
　　這種熱密度的差異可能會導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)熱點(diǎn)，而其他的設(shè)施被過度冷卻。整體冷卻這種冷柜式的冷卻方式所需要的冷卻量通常是實(shí)際所需制冷量的2到3倍，所以這是一個(gè)低效且昂貴的冷卻方式。
　　氣流阻抗：隱形的冷卻效率殺手
　　在制冷與空間方面，許多數(shù)據(jù)中心總會收到電力和容量的限制，然而這些限制通常是因?yàn)閿?shù)據(jù)中心缺乏氣流管理而造成的。氣流分配在日益增加的能耗成本問題中起著重要作用。氣流在數(shù)據(jù)中心的分布主要取決于地板氣流阻抗，機(jī)房空調(diào)的擺放位置以及冷卻裝置的分布。
　　氣流阻抗也可能由其他因素造成：多余的電纜、錯(cuò)位的管道、奇怪的布局、地板下障礙物等都會限制冷空氣的分布。
　　距離也是因素之一
　　氣流阻抗通過狹窄的空間例如服務(wù)器機(jī)柜或者數(shù)據(jù)中心地板下，可以被認(rèn)為是在同一背景下的電阻抗。
　　歐姆定律：R=V/I
　　R:電阻
　　V:電壓
　　I：電流
　　應(yīng)用于氣流阻抗為：Z=P/Q2
　　Z：氣流阻抗
　　P：由制冷散熱造成的空氣壓力
　　Q：氣流產(chǎn)生的壓力
　　所以，壓力可以表示為：P=Z*Q2
　　所以，風(fēng)扇的功率可以定義為：
　　W=P*Q=Z*Q3
　　這些公式表明，如果需要兩倍的氣流，必須有4倍于風(fēng)扇的壓力和8倍于風(fēng)扇所消耗的電能。但是如何做到呢？當(dāng)風(fēng)扇運(yùn)行成本超過儲能，風(fēng)機(jī)的收益將遞減。
　　地板下送風(fēng)是氣流阻力最小的路徑，到達(dá)服務(wù)器的氣流被地板下的障礙和機(jī)房空調(diào)的性能所決定。往往服務(wù)器接受氣流的量取決于他們對散熱的需求，所以必須有足夠的冷空氣被推送到服務(wù)器前端，冷空氣通過服務(wù)器產(chǎn)生廢熱進(jìn)行再循環(huán)。冷通道的出現(xiàn)一定程度上協(xié)調(diào)了這些問題。