掌控高密度数据中心度夏难题面面观
- 格式:pdf
- 大小:566.85 KB
- 文档页数:8
电力迎峰度夏面临的困难问题及有关建议电力迎峰度夏是指在夏季高温时段,电力系统需要应对用电高峰期的供电需求。
由于夏季高温天气,人们的用电需求会大幅增加,特别是空调、电扇等电器的使用量大增,给电力系统带来了巨大的挑战。
以下是电力迎峰度夏面临的困难问题及相应的建议:1. 电力供应紧张:在高温天气下,人们对空调的需求量剧增,使得电力供应面临严重挑战。
建议加强电力系统的调度管理,合理安排电力供应,确保用电安全。
2. 供电设备过载:夏季用电高峰期,供电设备容量常常无法满足需求,容易导致设备过载。
建议加强设备巡检和维护,确保设备正常运行,防止过载事故发生。
3. 电力线路负荷过重:夏季用电高峰期,电力线路负荷大增,容易导致线路过热、短路等问题。
建议加强对线路的监测和维护,及时发现并解决线路问题,确保供电的可靠性。
4. 电力调度难度加大:夏季用电高峰期,电力调度变得更加困难,需要更加精确的预测和调度。
建议加强对用电需求的调查和预测,制定合理的电力调度方案,确保供电的稳定性。
5. 能源供应不足:夏季用电高峰期,燃煤、天然气等传统能源供应可能不足,造成能源供应紧张。
建议加强对新能源的开发和利用,减少对传统能源的依赖,确保能源供应的稳定性。
6. 供电容量不足:夏季用电高峰期,电力系统的供电容量可能不足以满足需求,可能导致停电等问题。
建议加强供电设备的升级和扩容,提高供电容量,确保供电的可靠性。
7. 用电峰值不均衡:夏季用电高峰期,不同地区、不同行业的用电峰值可能存在不均衡的情况,给电力系统调度带来困难。
建议加强对用电峰值的调查和分析,制定合理的用电调度方案,优化供电结构。
8. 电力需求波动大:夏季用电高峰期,电力需求的波动性较大,对电力系统的调度和供应带来挑战。
建议加强对用电需求的监测和预测,提前做好调度准备,确保供电的稳定性。
9. 电力市场竞争激烈:夏季用电高峰期,电力市场竞争激烈,供需矛盾突出。
建议完善电力市场监管,加强对市场秩序的管理,确保供需平衡。
数据中心建设需要考虑的问题在当今数字化时代,数据中心已成为企业和组织运营的核心基础设施之一。
无论是大型企业处理海量数据,还是小型创业公司构建自己的信息化平台,数据中心的建设都至关重要。
然而,要成功建设一个高效、可靠且能满足未来需求的数据中心,需要仔细考虑众多方面的问题。
首先,选址是数据中心建设的关键一步。
合适的地理位置能够直接影响数据中心的运营成本和稳定性。
要考虑的因素包括电力供应的稳定性和成本。
数据中心是能耗大户,稳定且价格合理的电力供应是保障其持续运行的基础。
选择电力基础设施完善、电价相对较低的地区,有助于降低长期的运营成本。
同时,还需关注当地的气候条件。
适宜的气候能降低冷却系统的负担,例如在气候较为凉爽的地区,可以更多地利用自然风冷来散热,减少对机械制冷的依赖,从而降低能耗和维护成本。
网络连接的质量和可靠性也是选址时不可忽视的因素。
数据中心需要与外部世界保持高速、稳定的连接,以确保数据的快速传输和访问。
靠近主要的网络枢纽、互联网交换点以及拥有丰富的网络运营商资源的地区,能够提供更好的网络连接,减少数据传输的延迟和丢包率。
其次,数据中心的规模和容量规划是一项重要的前期工作。
需要对未来几年内的业务增长和数据量进行准确预测。
如果规划的容量过小,很快就会面临扩展的需求,这不仅会带来额外的成本和复杂性,还可能影响业务的连续性。
反之,如果过度规划,会造成资源的闲置和浪费。
因此,在规划时,要充分考虑业务的发展趋势、市场的变化以及新技术的影响。
在设备选型方面,服务器、存储设备、网络设备等的选择要综合考虑性能、可靠性和成本。
高性能的设备能够提供更快的数据处理速度和响应时间,但往往价格较高。
而过于追求低成本可能会牺牲可靠性和性能,增加故障风险。
因此,需要在性能、可靠性和成本之间找到一个平衡点。
同时,还要考虑设备的可扩展性,以适应未来业务增长的需求。
冷却系统是数据中心运行中的关键环节。
高效的冷却系统能够确保设备在适宜的温度下工作,延长设备的使用寿命,提高系统的稳定性。
数据中心空间不足的解决思路数据中心是现代社会信息化建设的重要组成部分,承载着大量的数据存储和处理任务。
随着云计算、大数据、人工智能等技术的快速发展,数据中心的空间需求也日益增加。
然而,现实中往往存在着数据中心空间不足的问题,这给数据中心的正常运行和发展带来了困扰。
本文将从不同的角度探讨解决数据中心空间不足的思路。
一、提高硬件设备密度数据中心的硬件设备通常包括服务器、网络设备、存储设备等。
为了提高设备利用率,可以通过提高硬件设备的密度来节省空间。
例如,采用更高密度的服务器机架,使得在同样的空间内可以容纳更多的服务器;采用高密度的网络交换机,减少机柜数量,从而节省空间。
此外,还可以采用多层存储技术,将存储设备的容量利用率最大化。
二、优化机房布局合理的机房布局可以最大限度地利用数据中心空间。
首先,可以采用模块化设计,将数据中心划分为若干个功能模块,每个模块都包含服务器、网络设备、存储设备等,并在模块之间设置合适的通道,实现设备的互联。
其次,可以采用冷热通道隔离技术,将热量集中排放,减少机房内部的热量积聚,提高机房的散热效率。
此外,还可以通过合理布置机柜、走线架等设备,减少空间的浪费。
三、采用虚拟化技术虚拟化技术是解决数据中心空间不足问题的有效手段之一。
通过虚拟化技术,可以将多台物理服务器虚拟化为一台或几台逻辑服务器,从而减少服务器数量,节省空间。
此外,虚拟化技术还可以实现资源的动态分配和利用,提高数据中心的灵活性和效率。
四、采用云计算技术云计算是一种基于互联网的计算模式,可以提供按需分配和管理计算资源的能力。
通过采用云计算技术,可以将数据中心中的服务器、存储设备等资源进行集中管理和调度,提高资源的利用率。
同时,云计算还可以将数据中心的功能扩展到云端,将部分计算任务和存储任务迁移到云平台上,减少数据中心的空间需求。
五、外包数据中心服务如果数据中心空间不足问题无法通过以上方法解决,企业还可以考虑外包数据中心服务。
已建成数据中心的温控散热痛点分析及改造策略
金烂聚;刘晨阳;何劲池;叶荣珂;徐洪涛;方远
【期刊名称】《节能技术》
【年(卷),期】2022(40)4
【摘要】随着国家“双碳”政策的提出与实施,对数据中心的节能减排提出了新的要求。
受当时社会发展和科技水平的制约,早期建成的数据中心存在设计不合理,空调系统冷量无法得到充分利用等问题。
而随着设备扩容、功耗上升,使得空调系统冗余功率下降并将进一步恶化其内部热环境。
通过对已建成机房散热痛点问题的分析归纳,认为导致散热问题的主要因素在于送风过程中的冷量损失、气流短路以及机房设备布局的不合理性。
针对上述原因,提出了优化机房布局、采用精确送风技术及冷通道封闭技术的改进措施,其优点在于不影响机房连续平稳运行,在不额外增加制冷功耗的前提下,提高机房冷量的利用效率,改善机房热环境。
【总页数】6页(P350-355)
【作者】金烂聚;刘晨阳;何劲池;叶荣珂;徐洪涛;方远
【作者单位】国网浙江省电力有限公司信息通信分公司;上海理工大学能源与动力工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TK011
【相关文献】
1.某水泥厂主变压器散热计算分析及散热改造探讨某水泥厂主变压器散热计算分析及散热改造探讨
2.数据中心被动式散热解决方案——通向绿色数据中心之路
3.数据中心被动式散热解决方案——通向绿色数据中心之路
4.某大型数据中心柴油发电机房自动灭火系统设计与痛点分析
5."新基建"浪潮下数据中心产业发展痛点及相关政策思路
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
数据中心设计的关键技术与挑战随着数字经济的快速发展,数据中心作为数字化转型的重要载体,在现代社会中扮演着越来越重要的角色。
数据中心的设计是保障数字经济顺利运行的关键,而数据中心设计中的技术和挑战也显得越来越复杂。
本文将就数据中心设计中的关键技术与挑战进行阐述。
一、数据中心的四大要素数据中心是运行和维护大型计算机系统的专用物理设施,一般由四大要素组成:网络基础设施、服务器基础设施、数据存储基础设施和电力和机房空调设备等机房设备基础设施。
无论是建设还是维护,数据中心都需要技术支持,不同基础设施也需要不同的技术支持。
二、数据中心的关键技术2.1 网络基础设施技术随着云计算技术的广泛应用,数据中心网络基础设施需要满足更高的要求,如高性能、高可用性、高安全性以及可靠性等。
此外,如能源消耗和环境问题则也成为了数据中心设计的难点。
以高性能为例,数据中心的网络架构需要满足高速、低延时、高吞吐量等要求,同时还需要具备高度的容错功能和故障恢复机制,以保证业务的正常运行。
为此,数据中心应通过合理的网络拓扑、智能化的流量管理、QoS策略和网络优化等手段,达到最优性能。
2.2 服务器基础设施技术服务器是数据中心的核心,服务器基础设施的配置对整个数据中心的性能和可靠性有着至关重要的影响。
首先,服务器的选择必须满足业务的需求,同时要考虑性能、能耗、可靠性等因素。
在服务器的配置上,还需要精细地规划 CPU、存储介质、内存大小等参数的比例关系,以达到最优表现。
2.3 数据存储基础设施技术随着大数据和AI的快速发展,数据存储基础设施技术需求也随之提高,关键技术和方案,存储系统需要满足高速、稳定、安全和可扩展性等要求,以满足存储需求。
归档数据中心存储可以使得全局数据看起来像单一数据源,即使包含了多个物理存储器。
同时,归档数据可以在大型数据集合中提高数据的高效性和可用性。
2.4 电力和机房空调设备基础设施技术每个数据中心的发电和空调系统都是其生命线。
数据中心高密度设计优化空间和散热效果数据中心是现代信息技术的核心设施,承载着各行各业日益增长的数据需求。
在数据中心的设计中,高密度的设备布局既可以提高处理能力,又可以有效利用空间。
然而,高密度设计也带来了散热问题,因此必须采取适当的优化措施,确保数据中心的正常运行。
本文将探讨数据中心高密度设计的优化空间和散热效果。
一、高密度设计的优势与挑战高密度设计是指在有限的空间中布置更多的设备和服务器,以提高计算密度和处理能力。
这样可以最大程度地利用空间资源,降低设备成本和维护成本。
与传统的低密度设计相比,高密度设计具有如下优势:1. 提高计算效率:高密度的设备布局可以减少设备之间的物理距离,缩短信号传输的时间,提高数据传输速度和性能。
2. 节约资源:高密度设计可以充分利用机房的空间,减少用地面积,降低建设成本。
然而,高密度设计也带来了一系列的挑战,特别是散热问题。
高密度设备产生的热量大,如果散热不良会导致设备过热,进而影响设备的性能和寿命。
因此,在高密度设计中必须注重散热效果的优化。
二、优化空间设计在高密度设计中,优化空间设计可以充分利用有限的空间资源。
以下是几种常见的优化空间设计方法:1. 机柜布局优化:合理的机柜布局可以最大限度地利用机柜内的空间,提高设备的密度。
可以采用可调节的机柜,根据不同的设备尺寸进行布局,以充分利用每一寸空间。
2. 机架分层设计:通过将机架分层,可以提高机房的空间利用率。
高温设备可以放置在顶层,冷却设备可以放置在底层,从而实现空间的优化。
3. 空间利用规划:在设计数据中心时,可以根据设备类型和工作流量对空间进行规划。
将高频使用的设备放置在易于访问的位置,而将稀疏使用的设备放置在较为隐蔽的位置,以提高空间利用效率。
三、散热效果的优化数据中心的散热效果直接影响设备的性能和寿命。
以下是一些常见的散热优化措施:1. 合理通风设计:通过合理设置通风孔,可以改善机柜内的空气流动,并促进热量的散发。
数据中心的制冷与散热在当今数字化时代,数据中心已成为支撑企业运营、互联网服务和科技创新的关键基础设施。
然而,随着数据中心的规模不断扩大,其产生的热量也日益惊人。
高效的制冷与散热系统对于确保数据中心的稳定运行、延长设备寿命以及降低能耗至关重要。
数据中心的设备,如服务器、存储设备和网络交换机等,在运行过程中会不断产生大量的热量。
如果这些热量不能及时有效地散发出去,设备的温度将迅速升高,从而导致性能下降、故障甚至损坏。
此外,高温环境还会缩短电子元件的使用寿命,增加维修和更换成本。
因此,制冷与散热是数据中心运营中必须要解决的重要问题。
目前,数据中心常见的制冷方式主要包括风冷和液冷两种。
风冷是最为常见和传统的制冷方式。
它通过空调系统将冷空气吹入数据中心,然后冷空气吸收设备产生的热量后变成热空气,再被排出数据中心。
风冷系统的优点是安装和维护相对简单,成本较低。
但是,随着数据中心的密度不断增加,风冷系统在散热效率方面逐渐显得力不从心。
因为空气的热导率较低,对于高密度的服务器机架,风冷很难实现均匀和高效的散热。
液冷则是一种更为先进和高效的制冷方式。
液冷系统主要包括直接液冷和间接液冷两种类型。
直接液冷是将冷却液直接与服务器的发热部件接触,从而迅速带走热量。
间接液冷则是通过热交换器将冷却液与发热部件隔开,冷却液吸收热量后通过外部的冷却装置进行散热。
液冷的优势在于其散热效率极高,能够有效地应对高功率密度的服务器。
此外,由于冷却液的热导率远高于空气,所以液冷系统可以实现更均匀的散热,从而提高设备的稳定性和可靠性。
在散热技术方面,热交换技术是一个重要的手段。
热交换器可以将数据中心内部的热量传递到外部环境中,而不需要直接将热空气排放到室外。
这种方式可以在一定程度上降低制冷系统的能耗。
另外,自然冷却技术也越来越受到关注。
在适宜的气候条件下,利用室外的低温空气来冷却数据中心,可以大大减少机械制冷的使用,从而降低能源消耗。
为了实现高效的制冷与散热,数据中心的布局和气流组织也非常关键。
数据中心建设与运维的挑战与解决方案随着信息技术的快速发展和大数据时代的到来,数据中心建设和运维面临着越来越多的挑战。
本文将探讨数据中心建设与运维的挑战,并提出相应的解决方案,以帮助企业克服这些困难。
一、数据中心建设的挑战1. 能耗和能源效率数据中心作为信息技术的核心基础设施,消耗大量的能源。
然而,传统的数据中心存在着能源利用效率低下的问题。
高能耗不仅给企业带来了巨大的财务负担,也对环境造成了不可忽视的压力。
解决方案:引入绿色数据中心概念,采用节能技术,如虚拟化、服务器整合、智能温控等,以提高能源利用效率,降低能耗。
另外,加强数据中心的监测和管理,实施能源回收利用,进一步提高能源利用效率。
2. 安全性和可靠性数据中心是企业重要的运营支撑,一旦发生故障或安全事故,将给企业带来巨大的经济损失和声誉风险。
因此,数据中心的安全性和可靠性成为一个重要的挑战。
解决方案:采用多重备份和冗余设计,确保数据中心的高可用性。
建立完善的物理访问控制和网络安全措施,加强对数据的加密和备份,以防止数据泄露和丢失。
同时,定期进行安全演练和风险评估,更新技术和策略,确保数据中心的安全和可靠性。
3. 数据管理和容量规划数据中心中的数据量庞大,管理和存储成为一项挑战。
同时,数据中心的容量规划也是一个难题,预测未来的业务增长和数据需求是非常困难的。
解决方案:引入数据管理系统,对数据进行分类和归档,确保数据的完整性和可用性。
同时,建立灵活的扩展机制,根据业务需求动态增加存储容量。
利用大数据分析和预测技术,对数据增长趋势进行分析,以便更精准地进行容量规划。
二、数据中心运维的挑战1. 设备维护和故障处理数据中心中的各种设备,如服务器、网络设备等,需要进行定期的维护和故障处理。
然而,由于设备数量庞大,工作量繁重,维护和故障处理成为一项困难的任务。
解决方案:建立设备管理系统,对设备进行统一管理和监控,实时获取设备运行状态和告警信息,提前预防故障发生。
数据中心高热密度设备散热全攻略标签:暂无标签多年来,由于增加服务器的密度并减少其体积的大小,服务器的密度变得越来越高,另外随着虚拟化、云计算等应用技术的广泛应用,数据中心正日益产生更多的热量。
因此,每平方英尺产生热量的瓦数正在不断上升,这种功率密度的增加严重威胁着数据中心的稳定运行。
根据有关研究报告表明:发热密度超过5kW/机柜,采用制冷效率最高的机房空调地板下送风形式,也会在机柜的顶部产生局部热点,容易导致设备过热保护。
nuantongkongtiaozaixian随着高性能计算机的普及、数据中心设备利用率提高、刀片服务器的大量应用,针对高功率密度和发热密度,机柜内的供电、散热问题成为数据中心发展的关键。
为解决数据中心高热密度设备散热制冷问题,目前大致有高热密度区域解决方式、局部热点解决方式、专用高热密度机柜等方式。
高热密度区域解决方案高热密度区域解决方式是,将高热密度设备集中布置在机房内,形成高热密度区域,在此区域中采用相应的高热密度制冷方式。
例如:将相关机柜封闭,隔离冷、热气流,防止冷热气流混合而降低制冷效率。
通常的做法是,将机柜的冷风通道空间封闭。
该做法可以确保在机房中,冷、热气流完全隔离,而冷、热气流不在有混合,机房空调送出的冷风全部用于设备制冷,将静压箱延伸到了机柜的正面空间,充分利用了机房空调的制冷量,提高了冷却效率,解决了设备的高热密度散热问题。
这种方式需要将高热密度设备集中布置,进行集中统一的制冷、供电等管理。
因此,要求在数据中心设计阶段做好规划、将高热密度设备与普通发热设备分开,集中布置、管理。
业界也有将机柜后部空间封闭的做法,以便在机柜正面对设备进行操作和维护。
冷风通道空间封闭的高热密度区域解决方式,简单易行,可却道高热密度机柜内设备正常散热和工作,同时也能实现比一般机房空调送风方式更高的制冷效率。
限于机房空调送风制冷量,这种方式的可解决的热密度不如其他几种加强制冷的高热密度制冷方式。
数据中心自然冷却模式常见的问题在数据中心运行和维护中,自然冷却模式是一个非常重要的方面。
它可以帮助降低能源成本,提高能效,同时还能降低对环境的影响。
然而,随着自然冷却模式的应用越来越普遍,一些常见的问题也开始浮现。
在本文中,我们将对数据中心自然冷却模式常见的问题进行全面评估,并探讨其一些解决方法。
1. 温度控制不稳定在自然冷却模式下,数据中心的温度控制可能不够稳定。
在一些地区,季节变化和天气变化可能会导致室内温度波动较大,影响到设备的稳定运行。
为了解决这个问题,可以采取一些措施,比如增加室内温度传感器的数量,加强制冷设备的监控和调节,以确保温度控制的稳定性。
2. 空气湿度管理在自然冷却模式下,空气湿度的管理也是一个值得关注的问题。
过高或过低的湿度都会对设备和数据中心的运行造成影响,甚至导致设备损坏。
为了解决这个问题,可以采取一些措施,比如增加空气湿度监测设备,使用空气加湿或除湿设备,以维持适宜的空气湿度。
3. 设备散热不足随着数据中心规模的扩大,设备的散热需求也会相应增加。
在自然冷却模式下,可能会出现设备散热不足的情况,导致设备温度过高,影响设备的性能和寿命。
为了解决这个问题,可以考虑增加散热设备的数量和功率,或者优化布局,以提高设备的散热效果。
4. 风道设计不合理自然冷却模式下,风道设计的合理性对冷却效果和能效至关重要。
一些数据中心可能存在风道设计不合理的问题,导致空气循环不畅、冷却效果不佳。
为了解决这个问题,可以进行风道系统的重新设计或优化,确保空气能够有效循环和冷却。
5. 自然灾害影响最后一个常见的问题是自然灾害的影响。
在一些地区,自然灾害如台风、地震等可能对自然冷却模式造成影响,甚至造成数据中心的严重损坏。
为了减轻自然灾害的影响,可以采取一些防护措施,比如加固建筑结构、采取防灾措施等。
总结在数据中心运行和维护中,自然冷却模式是一个重要的节能和环保手段。
然而,在实际应用中,可能会出现一些常见的问题,如温度控制不稳定、空气湿度管理、设备散热不足、风道设计不合理和自然灾害影响等。
掌控高密度数据中心度夏难题面面观随着数据中心、下一代数据中心、新一代数据中心等概念的相继提出,数据中心的路虽然越走越远却也走的越来越艰难。
数据中心的功率密度与日剧增,高密度数据中心也开始被更多的人所关注。
尤其是在这样的盛夏,数据中心高密度问题更是需要处理的难点。
由于机房中设备的密度不同,如果给整个机房盲目降温,会造成机房整体温度不均甚至造成机房过度制冷,不仅浪费了电力资源还增加了额外的支出。
所以说机房降温固然重要,但是解决高密度问题也是一大重点。
造成数据中心高密度的原因有很多,我们就先从机房内比较重要的一些问题进行分析,再结合看一下不同厂商提出的解决方案都各有什么特点。
高密度数据中心的概念解决数据中心高密度当前不计成本的高性能计算时代已经一去不复返了,解决尖端问题的高端系统同样也必须降低成本。
为了避免由于服务器爆炸性增加而造成机房面积过快扩大以及随之而剧增的各种运行维护费用,机构数据中心要求大幅度缩小服务器(以及存储设备和网络通信设备)的占地面积、提高计算密度、发展高密度计算。
这一方面要求采用新的服务器设计和器件实现更高的计算密度,另一方面要求建设能够支持高密度计算机系统安全稳定运行的数据中心,即高密度计算数据中心。
针对高密度数据中心的设计角度高密度数据中心虽然与大多数数据中心一样也必须致力于提高能效,但它们在供电和散热两方面都对机房基础设施的容量规划和电源和制冷设施建设提出了更高的要求。
从设计角度来分析,建设高密度数据中心必须从如下三方面着手:1.合理配置机架和空调设备,通过定量计算每个机架的功率密度和热负荷,优化服务器设备在机架中的布局以及机房内机架和空调的布局,为高效供电和散热创造条件;2.优化供电设施,给每个机架供给足够和适度的电力,满足高密度计算的需要;3.优化散热制冷系统:把高密度计算元器件在每个机架内部产生的高热量带出机架,避免由于局部高热点而影响设备的稳定运行,甚至损毁部件、造成灾难性的后果;高密度机房供电系统高密度机房供电系统高密度计算数据中心中的机架经常是满载的、功率很大,过去一个机架功耗为2-3kW,现在却往往高达20-40kW。
早期的机架配电方式已经无法满足高密度设备机架不断增长的电力需求。
因此,必须采用创新的机架配电技术来满足为高密度机架供应充足的电力并确保持续稳定运行的要求,包括:1.支持通过冗余电源实现设备的冗余操作:冗余电源系统需要两个配电电路,分别用于两个电源总线。
如果一个总线出现故障,另一路总线仍可处理整个系统的负载。
2.支持高电压和三相电源:传统数据中心利用单相电流工作,其功耗已经不能满足现代高密度计算的需要。
因此要求改用三相电源,使用称为高电压交流电源的208伏、三相系统。
三相电源通常比单相电源更加高效。
此外,与单相电源相比,三相电源更为稳定,更多时间都可处于峰值电压,降低供电损失和发热,不仅能够为满载刀片服务器的机架提供足够功率,而且能够更加稳定持续供电,确保系统的安全稳定运行,从而为支持高密度数据中心供电提供一种通用且经济的电源。
3.使用分段配电技术,能够降低由于过载或维护所引发的意外宕机机率,并减小管理员连续打开多个服务器组而产生的浪涌电流,提高供电的安全性。
4.采用节电配电机柜:通过将数据中心的集中配电改为区域配电方式,将配电管理移到“区域”级,解决了从机箱到机架的集成电源管理问题,并提高供电效率。
5.提供电路监控功能:通过部署可持续监控电流负载的组件,数据中心可以使用少量人力实现高效运行管理。
各系统可轻松实现配电电路负载均衡,防止因过载或设备损坏而引发的意外宕机。
为了简化管理,用户可以选用模块化PDU管理模块,利用它们来监控数据中心的电源环境。
当前市场上已有很多新型配电装置(PDU)可供选择,其中惠普公司新型的模块化PDU在每个机架上集成了插座、电缆与断路器,提供一系列领先的特性支持高密度机架稳定安全稳定运行和节电。
高密度机房制冷转变在以往的空调系统设计中,多采取集中制冷模式,将空调房间考虑成一个均匀空间,按现场最大需求量来考虑。
这种模式忽视了空间各部分的需要,缺少考虑制冷效率、制冷成本的意识。
目前随着科学技术的发展以及高密度大型数据中心的建设需求,人们逐渐认识到按需制冷的必要和集中制冷的弊端。
据了解,目前国内数据中心常用的方式主要为风冷精密空调系统。
由于建筑空间的限制,常常没有足够的空间放置室外冷凝器,冷凝器排列过于紧密,造成散热效果差,空调系统效率较低,难以解决高密度制冷问题。
而目前水冷制冷方式可以在机柜内冷却服务器等设备排出的热空气,加快了制冷循环过程,进而提高制冷效率。
带FREE-COOLING的冷冻水空调系统带有FreeCooling功能的冷冻水精密空调系统虽然在一次性投入上比风冷精密空调系统高出13%,但在制冷效率上则高出了54%。
从长期运行的费用来看,FreeCooling功能的冷冻水精密空调系统比风冷精密空调系统每天节电38094度。
在西安地区一个冬季就可收回FreeCooling部分增加的投资,如是在寒冷的内蒙或东北地区,不到半个冬季就可收回FreeCooling部分增加的投资。
高密度机房机架配置机架是数据中心机房内安装各种设备(服务器、存储和网络设备等)的重要组件,也是整个散热基础设施的重要组成部分。
例如,各种服务器、存储与网络设备的机箱就是插入在机架中,通过各种线缆联接成为高密度计算系统。
因此,解决好机架的供电和内部的散热等问题是提高高密度计算系统散热效率的关键。
高密度机房机架配置为此,首先要合理配置机架内部设备。
随着服务器功耗的提高,传统的数据中心往往不得不把机架大多数容量空置、来避免供电不足和过度发热,这显然不利于高密度数据中心的建设。
反之,如果机架过满又很可能会超出机房供电和散热的能力。
因此,必须从定量计算机架功率密度和热负荷出发、合理配置机架内部设备,从而充分利用机房供电和散热的能力,奠定建设高密度数据中心的基础。
至于,如何计算在一个标准机架中可以容纳多少台这样的服务器和估算一个机架内服务器的功耗会更加困难。
因为计算功耗需要参考多个变量(如每个机架内的服务器数量、每台服务器组件的类型和数量等)。
对于机架而言,一个非常有用的标准是功率密度,即每机架单位的功耗(瓦/单位)。
功率密度包含了机架密度所涉及的所有变量。
实际上,计算机所消耗的电源几乎全部都转变成了热量。
计算机所产生的热量一般以英国热量单位BTU/小时来表示,1瓦等于3.413BTU/小时。
因此,可以按照下式来计算出机架热负荷:热负荷=功率[瓦]x3.413BTU/小时/瓦。
例如,一台惠普公司制造的DL360G4服务器的热负荷为:460瓦x3.413BTU/小时/瓦=1,570BTU/小时。
一个42U机架容纳DL360G4服务器的热负荷将近65,939BTU/小时。
数据中心的配置主要环绕功耗和热负荷与机房供电和散热能力的配合。
IT设备厂商一般会在其产品规格中提供功率和热负荷信息,在设计高密度数据中心时,必须根据厂商提供的数据估算每机架的功率和热负荷,进行数据中心机房规划。
规划中,需配置足够的电源、并留有足够的余量,既要避免因配置容量不足而影响设备正常运行,又要避免因留有余量过大而导致能效降低。
在设计和建设高密度计算数据中心时必须评估各种设备的电源需求与热负荷,进行合理的机架配置。
比较好的方法是静态智能散热技术,通过使用流体动力学模型进行模拟、根据已明确的数据中心设备的热负荷,来确定冷却资源的最佳布局和供应量。
它可以将每一个空调设备的散热负荷与其额定功率进行比较,以判断空调设备是否得到了高效的利用或过分“供应”。
高密度数据中心气流管理随着服务器计算能力的提高,以及数据中心的新建或现有的数据中心升级,改善空气调节方法现在也是强制性的。
问题不在于不能提供足够的空气调节系统,而是空调必须提高到需要的地方。
这意味着提供冷却的流动特性的气流,必须认真研究机房空调通过设备的机架,并返回到机房空调的过程。
此图说明流动的原始配置,颜色代表温度的高低。
机架的方向平行,显示热空气进入冷通道。
机架上平行的是以温度为导向的气流,显示了机架高热密度的部分是左一,造成空气中夹带高密度的机架是左二。
此图说明流动的原始配置,颜色代表温度的高低。
方向为机架垂直的冷通道。
显示他们之间的热空气夹带从过道到显示红色的高密度机架两个热点。
温度为垂直方向的机架物体表面,显示了热空气过道影响了寒冷机架上服务器的表面温度。
数据中心需要安排好热通道/冷通道,冷通道间距为7块标准地板。
为实现更好的气流组织,也可以对冷通道或热通道做完全的封闭。
热通道要避开建筑横梁的影响,冷通道可设在建筑横梁的正下方。
为进一步提高主机房的热交换效率,推荐调整主机房的干球温度和湿度。
推荐环境温度为18-27℃,湿度为5.5℃的露点-69%相对湿度或15℃的露点。
在推荐范围内,设定的冷通道环境温度越高,空调交换效率就越高,越节能。
高密度机房布线问题高密度的数据中心中,传统的主干和水平链路配置(如常见的每个EDA机柜接入24根双绞线或24芯光纤)已经不能适应刀片式服务器及SAN存储设备的需求,而由端口数量增加引起的机柜安装单元的占用又与昂贵的数据中心单位面积成本形成极大的矛盾。
高密度机房布线面对挑战,大量新的布线技术应运而生,如采用屏蔽铜缆系统提高线缆和连接硬件的安装密度,采用刀片式跳线杜绝高密度环境跳接插拔误操作的可能性,采用光纤预端接系统简化线缆布放和端口连接,采用角型配线架减少水平理线架的数量,采用机柜间垂直空间安装跳接端口等。
但是6A系统因需考虑外来串扰的影响,线缆外径和端口间距均较以前的布线类别有所增加,无法顺应高密度数据中心的发展趋势。
而Z-MAX6A铜缆系统采用创新的推拉式RJ45设计,使跳线可以更快的移动、增加和变更,特别适合48端口的机架式交换机和插卡式交换模块。
配合另一个专利的LockITTM技术,还可以给每个BladePatch刀片式快接跳线的插头端增加一个安全锁,防止了未经授权的端口访问,提高了数据中心的安全性和可靠性。
光纤应用是数据中心的另一个热点,基于FC的存储区域网络需要大量的光纤连接,而新型的SAN导向器又把接口密度提升到1U96芯,下一代的40G/s和100G/s网络更是直接需要8芯/20芯光纤的支持。
传统的光缆熔接技术不再适应高密度大批量的光纤安装,新的MTP/MPO预端接技术以其优异的性能和快速的实施方式获得了数据中心用户的青睐,成为高密度数据中心光纤连接的技术。
随着IT需求的不断扩大与能源效率间的矛盾日益紧张,传统的数据中心能源消耗过大的问题更是日益凸显,而解决高密度数据中心的难题也成为了数据中心建设发展的必然。
数据中心领域内的问题一直都不少,方法也是层出不穷。