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發(fā)布日期：2012-7-27

今天的數(shù)據(jù)中心對冷卻基礎設施的要求比過去要多得多。服務器虛擬化使計算更有效，但是刀片服務器帶來的高負載、存儲和網(wǎng)絡需求的增長相結合，形成的高熱密度環(huán)境迫使用戶必須要審視其冷卻拓撲。
　　這所帶來的挑戰(zhàn)卻是非常明確的，服務器的空氣進入口溫度要保持在66°F——77°F之間。每千瓦機架式服務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器每分鐘需要120立方英尺的冷卻空氣。要做到這一點，精密空調必須有足夠的冷空氣提供給服務器機架。
　　這看似比較簡單，但在現(xiàn)實中地板下是否有足夠的壓力和氣流以應對數(shù)據(jù)中心機架熱密度的不斷變化卻是很難計算的。在異構環(huán)境中，高性能服務器每個機架的熱密度范圍是2kW——35kW。
　　熱點和冷庫式冷卻
　　這種熱密度的差異可能會導致數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)熱點，而其他的設施被過度冷卻。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際所需制冷量的2到3倍，所以這是一個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為數(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，機房空調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器機柜或者數(shù)據(jù)中心地板下，可以被認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倍于風扇的壓力和8倍于風扇所消耗的電能。但是如何做到呢？當風扇運行成本超過儲能，風機的收益將遞減。
　　地板下送風是氣流阻力最小的路徑，到達服務器的氣流被地板下的障礙和機房空調的性能所決定。往往服務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器前端，冷空氣通過服務器產(chǎn)生廢熱進行再循環(huán)。冷通道的出現(xiàn)一定程度上協(xié)調了這些問題。