數(shù)據(jù)中心中的某些服務(wù)器機(jī)架每年能耗可達(dá)800千瓦/機(jī)架，而且還會不斷增加。未來會怎樣發(fā)展？

數(shù)據(jù)中心密度在過去曾是世紀(jì)末日一般的話題，這也許可以解釋為什么許多IT組織仍然徘徊于4~6千瓦/機(jī)架的能耗密度。但電源與散熱管理已經(jīng)準(zhǔn)備向著大于10千瓦的服務(wù)器機(jī)架進(jìn)行設(shè)計。

暴漲的處理器核心數(shù)與機(jī)架級刀片服務(wù)器設(shè)計讓機(jī)房空調(diào)(CRAC)和電力成本增加似乎是無法避免的。但高密度并不會像設(shè)計師擔(dān)心的那樣殺死服務(wù)器。虛擬化、高效節(jié)能硬件，主動冷卻抑制與更高的可接受運營溫度協(xié)同配合，將延緩并減少熱能消耗。

發(fā)熱是多大的問題？

與為每個工作負(fù)載配置一臺服務(wù)器不同，一臺中等配置的服務(wù)器，配合虛擬化管理程序可以支持10、20甚至更多工作負(fù)載。設(shè)施的機(jī)架空間可能因各種負(fù)載被虛擬化后而空閑出來。

同時，芯片由更高密度的晶體管級制造工藝以及更低時鐘速打造而成，因此設(shè)備更新時，處理器核心數(shù)的螺旋上升幾乎不會影響機(jī)架的能量消耗。

縮小規(guī)模，數(shù)據(jù)中心內(nèi)已經(jīng)有了更多能充分利用的服務(wù)器，因此需要的機(jī)架也減少了，這已經(jīng)改變了我們?nèi)绾螒?yīng)用冷卻的方式。與冷卻整個數(shù)據(jù)中心不同，利用宏觀的空氣處理策略，如熱/冷空氣通道實現(xiàn)空間中空氣對流，運營商實施抑制戰(zhàn)略，將經(jīng)營面積縮小在幾個更小的空間，甚至一些機(jī)架中。利用行內(nèi)或機(jī)架內(nèi)部冷卻系統(tǒng)來處理這些發(fā)熱，甚至可以關(guān)掉機(jī)房空調(diào)(CRAC)。

此外，美國采暖、制冷與空調(diào)工程師學(xué)會（ASHRAE）組織亦建議提升有效服務(wù)器進(jìn)風(fēng)口溫度到80甚至90華氏度。

隨著這些能源管理的發(fā)展，不大可能出現(xiàn)熱點與冷卻不足的情況，通常來說都是設(shè)計不當(dāng)或不良的設(shè)施改造造成的。

熱點與其他冷卻問題

即使使用最好的抑制策略與高效率冷卻系統(tǒng)，機(jī)架中的服務(wù)器熱點任然會因為計算設(shè)備次優(yōu)選擇或放置而產(chǎn)生。

意外的障礙物或空氣流路偶然變化可能產(chǎn)生熱量。舉例來說，拆下服務(wù)器機(jī)架的護(hù)板，讓空氣流入機(jī)架計劃外的位置，會削弱流動到其他服務(wù)器的空氣，增加出口溫度。

大幅度增加服務(wù)器能耗，同樣會引起散熱問題。例如，用高級刀片服務(wù)器系統(tǒng)替換幾臺1U服務(wù)器，會極大提高機(jī)架的能源開銷，并且空氣流量不足會直接影響到刀片機(jī)的所有模塊組件。如果冷卻系統(tǒng)不是為這樣的服務(wù)器而設(shè)計，很可能經(jīng)常出現(xiàn)熱點。

在增加服務(wù)區(qū)機(jī)架密度時，運營組織需要考慮投資數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理和其他系統(tǒng)管理工具，收集來自機(jī)架內(nèi)熱傳感器所提供的數(shù)據(jù)并生成報告。它們可以發(fā)現(xiàn)超過發(fā)熱限制的情況并采取必要措施，如通知技術(shù)人員，自動調(diào)用工作負(fù)載遷移或關(guān)閉系統(tǒng)，以防止設(shè)施過早失效。

當(dāng)服務(wù)器機(jī)架規(guī)劃產(chǎn)生熱點時，IT團(tuán)隊可以重新分配硬件。與填充單個機(jī)架不同，若空間允許，移動一半或一、二架設(shè)備到其他機(jī)架上，或關(guān)閉過熱的系統(tǒng)。

如果空間不足以進(jìn)行重新設(shè)計，加入一些可移動、自帶空調(diào)并可在數(shù)據(jù)中心內(nèi)使用的冷卻設(shè)備。如果機(jī)架使用緊湊型行內(nèi)或機(jī)架內(nèi)冷卻單元，設(shè)置溫度點可以比打開密閉單元，增加冷卻設(shè)備更有效的實現(xiàn)冷卻效果。

長期緩解策略

從長遠(yuǎn)來看，突破性的技術(shù)能夠幫助熱量管理。

水冷式機(jī)架可以通機(jī)柜門或其他路徑傳輸冷卻水。水冷式機(jī)架能能夠解決大部分發(fā)熱問題——尤其當(dāng)只靠低溫空氣和高溫空氣對流散熱不起作用時。

中浸沒式冷卻技術(shù)可以將服務(wù)器浸入充滿像礦物油，卻非導(dǎo)電、非腐蝕性冷卻物質(zhì)的浴缸中。這種技術(shù)有望實現(xiàn)高效率、幾乎沒有噪聲以及接近零損耗的熱傳輸。

然而，這些熱門技術(shù)選項更適合于新數(shù)據(jù)中心架構(gòu)，而不是普通的技術(shù)周期更新。

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