什么是数据中心气流管理？常见气流解决方案

数据中心气流管理在一个简单的前提下运行 - IT 设备应该只吸入冷空气，而 CRAC 回风室应该只吸入暖空气。在任何情况下都不应有冷空气和回风混合。然而，许多数据中心都在努力促进这种动态发展，并且其运营成本很高。众所周知，数据中心冷却成本高昂，据估计占 数据中心年度支出的40% 。低效的气流通过引起热点而加剧了这个问题，而这些热点通常通过增加冷却能力来解决。我们在这里说，“不再！” 如果您采用特别适合排出废气和保持冷通道凉爽的封闭方法，气流管理就不必复杂。

什么是数据中心气流管理？

数据中心气流管理控制 IT 设备内部和周围的温度，以保持和提高效率。气流不足会阻止冷空气到达过热的组件或导致热空气滞留在一个区域。如果没有适当的空气循环，您的 IT 组件和供暖、通风和空调 (HVAC) 系统将比维持理想条件所需的工作更加努力。这个问题会导致成本飙升并阻碍生产力。

数据中心气流管理通过实施控制室内温度、降低风扇速度和创建理想空气循环通道的解决方案来解决常见问题。数据中心气流管理的主要关注领域是地板、机架、行和房间本身：

• 地板：地板对控制数据中心的温度提出了独特的挑战。标准地板通常会抑制气流，而活动地板会在不需要的位置泄漏空气。
• 机架：存放服务器和其他设备的机架需要空间来循环空气，但留出太多空间会形成口袋，在空气逸出之前将空气困住。
• 行：将多个机柜排成行是最大化空间效率的理想选择，但为了获得最佳温度控制，有必要通过热空气和冷空气分隔通道。
• 房间：主动控制数据中心的温度可以最大限度地发挥气流管理技术的效果。

常见气流解决方案

管理数据中心气流涉及调节冷空气和暖空气的循环。气流管理的主要目标是将冷空气和暖空气控制在所需位置，同时提供通道让冷空气到达过热设备并让暖空气散开。地板、橱柜和温隔通道都是冷热空气调节的中心战场。以下是一些用于解决气流问题的标准工具：

• 刷子索环：在热设备上循环冷空气是有效的，但大量空气会通过允许电缆进入房间的缝隙逸出。刷子索环使电缆能够通过，同时将冷空气密封在需要的地方。
• 窗帘：封闭冷热柜通道将最大限度地发挥任何气流调节技术的效果。塑料窗帘、毯子或其他厚重的帷幔物品易于安装并产生明显的效果。
• 机架烟囱：热空气上升，并且没有逃生通道，它将位于 IT 设备的顶部并使冷却工作复杂化。烟囱结构为上升的暖空气提供了一条逃生路线，将其汇集到 HVAC 管道中并排出建筑物。
• 行尾门和过道天花板：门和天花板等结构将冷热通道封闭在一个空间内，让冷空气有效缓解过热的设备，让热空气以受控方式循环进入 HVAC 管道。
• 填充板：当机柜过道上的空白空间未填充时，间隙会导致内部机架再循环。这个过程允许温度波动，减少安全壳站循环工作的影响。填充板或盲板可防止冷热空气转移到未使用的空间，从而更容易管理气流。

帮助您的回风上升

当冷空气通过 IT 负载时，会发生热交换。冷空气变成热空气，被排入机柜后面的热通道。在这里，它表面上将上升为返回增压室，再次由 CRAC 处理。然后，它可以通过穿孔瓷砖循环回到冷通道并被服务器风扇吸入 - 就这样。

然而，这个理论存在两个问题：

1.它只有在足够的冷空气供应通过 IT 负载时才有效，而不是绕过它或根本没有到达它。

2.它的运行假设是热通道中的暖空气会自动上升到回风室。但是，只有在处理过的空气通过 IT 负载时保持零压力时，这才有效。如果热空气由于没有得到适当的控制或服务器风扇吸入的冷空气不足而渗入冷通道，则此过程是不可能的。

通常，传统的热通道、冷通道设置会遇到由这些问题组合导致的热点——分别是旁路气流和再循环空气。对于产生更多热量的高密度机架来说，这个问题尤其如此，尤其是对于位置较高且因此离地面穿孔瓷砖较远的服务器而言。鉴于这些情况，您如何同时确保服务器获得足够的冷空气和排出热空气？

放弃你的热通道愿望，转而使用主动收容室。平衡易受热点影响的高密度机架中的气流的最有效方法是通过放置在每个机架顶部的密闭室将返回空气直接输送到天花板增压室。响应压力变化的小型风扇嵌入这些腔室中。例如，如果在任何特定时刻到达 IT 负载的冷空气短缺，这些内部风扇会增加 RPM 以保持最佳进气和排气压力。

听起来很复杂，但前提很简单。冷空气进入服务器风扇，热空气从另一侧出来并通过密闭室吸入。然后，它又回到天花板上，再次变成冷空气。

在 ToR 交换机前面安装风扇

“在交换机前面安装风扇，将冷空气引导到设备的进气口。”您的数据中心或服务器机房的某些部分很可能具有低密度机架，不一定需要主动遏制设置。在这些情况下，被动遏制就足够了——有一个明显的例外。许多架顶式网络交换机向后配置，因此连接器面向维护通道。这种布置可能导致气流反转——从后到前，而不是从前到后。当 ToR 交换机距离活动地板数据中心设置中的冷空气源最远时，这个问题会更加复杂。

在这种情况下，为每个机柜实施主动遏制可能不值得。更具成本效益的选择是在交换机前面安装风扇，以吸入冷空气并将其引导至设备的进气口。这种设置可确保稳定地供应经过处理的空气通过设备，无论其在机架上的方向或与冷空气源的距离如何。