刀片服務(wù)器散熱的五種方法介紹

為刀片服務(wù)器散熱有五種基本方法。一旦選中了其中一種方法，可以用多種不同產(chǎn)品和方法來具體實(shí)施。表1對(duì)此進(jìn)行了概述。

要應(yīng)用刀片服務(wù)器，必須選擇其中一種方法。這種選擇要基于目前設(shè)施的制約因素以及用戶的需要和喜好。

應(yīng)用方法的選擇

了解了現(xiàn)有設(shè)施的制約因素并且在用戶的各種需求和偏好間進(jìn)行了適當(dāng)取舍之后，就可以從前面所述的5種基本方法中做出選擇了。刀片服務(wù)器的應(yīng)用方法的選擇是基于散熱問題的，因?yàn)檫@些問題是實(shí)際系統(tǒng)中最主要的制 約因素。確定應(yīng)用方式后，電力供應(yīng)問題也就隨之確定了。

影響應(yīng)用方式的最主要的不確定因素就是刀片服務(wù)器的密度問題。許多用戶更愿意將刀片服務(wù)器以最大密度安裝。在現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心環(huán)境中這往往不是一個(gè)恰當(dāng)?shù)倪x擇。實(shí)際上大部分刀片服務(wù)器都采用模塊化的機(jī)架結(jié)構(gòu)，可以以較低的密度在機(jī)柜中安裝。例如，IBM BladeCenter采用獨(dú)立的機(jī)架，一個(gè)機(jī)柜中可以安裝1到6個(gè)刀片不等。雖然降低安裝密度看上去沒有充分發(fā)揮刀片服務(wù)器的優(yōu)勢(shì)，但實(shí)際上系統(tǒng)的成本、可用性和安裝速度都有所提升，特別是在現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心環(huán)境中安裝刀片服務(wù)器的情況。

目前的許多數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)的功率密度為每個(gè)機(jī)柜2kW甚至更低。在這樣的環(huán)境中按每個(gè)機(jī)柜10-30kW的功率安裝刀片服務(wù)器時(shí)，這些刀片服務(wù)器需要消耗大量的電力和散熱功能，這與機(jī)房最初的設(shè)計(jì)不成比例。正因?yàn)檫@個(gè)原因，在現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心中安裝刀片服務(wù)器時(shí)節(jié)省空間通常是沒有實(shí)際好處的。因此，在現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心分散放置刀片服務(wù)器是既實(shí)用又劃算的。以飽和密度安裝刀片服務(wù)器通常只是在專為支持高密度方案新建的機(jī)房設(shè)施中比較劃算——安裝規(guī)模極大或者空間極其狹小。

因此，刀片服務(wù)器安裝的核心選擇就是刀片服務(wù)器安裝的分散程度――即每個(gè)機(jī)柜中安裝多少個(gè)刀片。用戶選擇的刀片服務(wù)器的品牌和型號(hào)可能會(huì)制約刀片的分散程度，例如，一些刀片服務(wù)器采用獨(dú)立的機(jī)架，這種設(shè)備就易于分散安裝。而另外一些刀片服務(wù)器采用一種底板系統(tǒng)，這種系統(tǒng)使得分散安裝不切實(shí)際。要了解有關(guān)這 個(gè)問題的更全面更詳細(xì)的討論，參見與具體刀片服務(wù)器品牌相關(guān)的“APC應(yīng)用說明”。按照前面所述的五種主要刀片服務(wù)器應(yīng)用方法規(guī)劃好刀片服務(wù)器的應(yīng)用密度后，其結(jié)果如表2。

表2表明，在30種不同的功率密度和應(yīng)用方法組合中，有大約11種首選組合和7種臨界的組合――共18種比較切合實(shí)際的應(yīng)用方式組合。要選擇最佳方案，必須把數(shù)千種用戶的偏好、制約因素和現(xiàn)有的條件等數(shù)據(jù)與這18種應(yīng)用方式組合進(jìn)行比對(duì)。這種比對(duì)需要進(jìn)行廣泛的分析，遵循許多規(guī)則，這一過程可以象軟件運(yùn)算一樣進(jìn)行。但本白皮書中不做詳細(xì)敘述。

在開發(fā)工具進(jìn)行這種分析的過程中，我們得出了在實(shí)際工作中經(jīng)過長(zhǎng)期觀察得出的一些關(guān)鍵的經(jīng)驗(yàn)：

如果在房間中需要安裝的刀片服務(wù)器機(jī)柜超過總機(jī)柜數(shù)量的25%，那么現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心的電力和散熱 系統(tǒng)可能需要進(jìn)行全面改造。這說明如果安裝數(shù)量達(dá)到這個(gè)限度，用戶就需要重建一個(gè)機(jī)房，否則就得把數(shù)據(jù)中心關(guān)閉一段時(shí)間進(jìn)行系統(tǒng)改造。

如果現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心計(jì)劃安裝1到5個(gè)刀片服務(wù)器機(jī)柜，那么為了將對(duì)數(shù)據(jù)中心正常運(yùn)轉(zhuǎn)的影響降到最低，同時(shí)降低安裝成本，以飽和密度的25%或50%的數(shù)量(如每個(gè)機(jī)柜中最多放置3個(gè)機(jī)架)進(jìn)行安裝最合適。對(duì)大多數(shù)數(shù)據(jù)中心來說，實(shí)現(xiàn)非常高的功率密度所需的成本比增加幾個(gè)機(jī)柜位置所需的空 間成本要高得多。

現(xiàn)在的數(shù)據(jù)中心一般都是為系統(tǒng)設(shè)備整體提供散熱和電力供應(yīng)，輔助散熱方案能夠以較低的成本提高應(yīng)用密度，同時(shí)達(dá)到可預(yù)測(cè)的散熱效果。

不當(dāng)做法

下面列舉了數(shù)據(jù)中心管理人員平時(shí)經(jīng)常會(huì)采用的一些方法和做法，但這些方法是有缺陷的，對(duì)解決問題幫助不大，而且往往會(huì)使情況更糟。

降低空氣溫度。用戶通常會(huì)通過調(diào)低機(jī)房空調(diào)的溫度設(shè)定來降低機(jī)房的空氣溫度，以解決數(shù)據(jù)中心中出現(xiàn)的一些熱點(diǎn)。這是用戶操作最容易也是最差的做法。采取這種做法會(huì)降低空調(diào)系統(tǒng)的能力，大大增加增濕器的水消耗量，大大降低數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行效率(結(jié)果還會(huì)讓你帳單上的電費(fèi)增加)。所有這些都會(huì)發(fā)生，而問題根本 得不到解決，因?yàn)檫@是氣流的問題，而不是空氣溫度的問題。

地板格柵。另外一個(gè)看似合理的措施就是把墊高地板的通風(fēng)地磚換成氣孔更大的格柵。這種格柵的樣子不是我們所熟悉的帶孔的地磚，而是有點(diǎn)象火爐篦子。這種方法對(duì)于孤立的機(jī)柜會(huì)有幫助，但會(huì)有嚴(yán)重的副作用――特別是大量使用這種地磚的情況下。在數(shù)據(jù)中心使用這種地磚通常會(huì)導(dǎo)致其它區(qū)域的氣流減少，但更重要的是這些格柵會(huì)引起地磚間的氣流發(fā)生重大的不可預(yù)測(cè)的變化。這一問題在APC白皮書46“超高密度機(jī)柜和刀片服務(wù)器的散熱策略”中有詳細(xì)說明。

機(jī)柜頂部風(fēng)扇。在機(jī)柜頂部安裝風(fēng)扇的情況非常普遍――盡管這些風(fēng)扇對(duì)于一個(gè)設(shè)計(jì)完好的IT機(jī)柜中一點(diǎn)好處也沒有。服務(wù)器過熱的原因并不在于機(jī)柜內(nèi)部，而是在于服務(wù)器前部進(jìn)入口處的熱空氣。這些風(fēng)扇只能是產(chǎn)生 更多的熱量，甚至?xí)�降低一個(gè)設(shè)計(jì)優(yōu)良的數(shù)據(jù)中心的散熱能力。許多用戶在目的不明確的情況下按照傳統(tǒng)的規(guī)格確定風(fēng)扇的規(guī)格。也有一些與機(jī)柜配套的有效的風(fēng)扇輔助設(shè)備，這些設(shè)備在APC白皮書42“解決應(yīng)用高密度服務(wù)器引起的散熱問題的十個(gè)步驟”中有更詳細(xì)的說明。

孤立機(jī)柜。有時(shí)候用戶會(huì)把機(jī)柜從整排機(jī)柜中單列出來，試圖在一定范圍內(nèi)降低機(jī)柜密度，讓通風(fēng)地磚的氣 流能夠更多地接觸到機(jī)柜。但是這種方法使得設(shè)備排出的熱氣在機(jī)柜周圍回流到服務(wù)器的進(jìn)氣口。整體效果并不是很好。更好的方法是讓機(jī)柜處于熱通道和冷通道的安排中，在刀片服務(wù)器機(jī)柜之間用帶隔板的不加負(fù)載的機(jī)柜隔開，加寬冷通道，使用輔助散熱設(shè)備和/或熱通道密封系統(tǒng)來增強(qiáng)散熱性能。

結(jié)論

在現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心中應(yīng)用刀片服務(wù)器會(huì)給數(shù)據(jù)中心的電力和散熱系統(tǒng)帶來壓力，這種壓力不容忽視。有多種方法可以用來給刀片服務(wù)器提供電力或散熱功能。針對(duì)某一具體安裝的最好的方法要根據(jù)現(xiàn)有設(shè)計(jì)的制約條件和數(shù)據(jù)中心管理人員的需求和喜好而定。

本文概要闡述了涉及刀片服務(wù)器應(yīng)用的相關(guān)事宜和選擇。還描述了根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心的制約因素和用戶需求來選擇應(yīng)用方法的流程。

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