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如何应对数据中心内的局部热点问题

Released on:2015-03-10 13:19

数据中心虽然是一个相对封闭的场所,不过由于内部结构复杂,设备种类繁多,使得机房内的温度并不是均匀的。就像我们生活在一座城市里,城西正在下大雨,而城东可能此时还是晴天,即便在同一座城市里各个城区的温度也有差异,数据中心内部同样如此。

通过空调系统,使得整个数据中心绝大部分空间的温度都保持在空调设置的温度,而通过仔细测量就会发现,实际并非如此。靠近空调的位置都是最接近空调的温 度,而更远的地方、一些死角、设备的出风口,机柜内部等区域温度普遍要比空调设定的温度高上几度,我们称这些微小的地方为局部热点。本文就来说一说局部热 点产生的原因、危害以及解决的办法,让大家对局部热点问题有一个全面的了解。

任何一个数据中心里都无法做到360度无死角,完全整体恒温,多多少少都有一些差异,只是波动的多少而已。一般在一个数据中心里,有的地方 22度,有的地方24度,差上1~2度也不会带来太大影响,但如果差上3~4度,甚至还在不断波动,长期下去就会对设备的运行造成影响,还会缩短设备使用 的寿命,所以对于数据中心内产生的局部热点一定要重视,及时想办法消除。

那么局部热点主要是如何形成的呢?

首先就是数据中心设计不合理会产生局部热点。数据中心内部冷热气流紊乱,冷热通道没有隔离,机房内部死角多,机柜内部与外部机房通风不好,机 房内机柜布置凌乱,不便于气流流通等等。这些不合理的设计必然导致机房内的冷热气流混乱,在很多地方存在冷热交互,甚至只有热空气,没有冷空气,产生了局 部热点。

其次是由数据中心里的部分设备发热量比较高产生的。主要是一些大型设备,这些设备需要更多的冷空气去冷却,在这些大型设备的出风口往往温度比较高,如果设备又放置在离空调比较远的地方,空调产生的冷量低于设备产生的热量,这样必然产生局部热点。

第三是机柜内部产生的局部热点。数据中心里的所有设备都要放在机柜里,并且一般要求机柜要关闭柜门,如果孔密度小的机柜里放置了大出风量的设备,设备排出的热气无法高效的被散出,造成机柜内涡流,致使机柜内压力升高,温度高,出现局部热点.

在数据中心里有很多局部热点,会给数据中心运行带来不小的隐患。局部热点使得设备的运行环境变得恶劣,部分元器件容易出现老化或者烧毁,降低了设备运行的 可靠性,容易造成经济损失。在数据中心里服务器是主要的产热源,在一个机柜里一般放置10台左右的服务器,一起运行工作会产生大量热量,服务器机柜里温度 高是数据中心面临的普遍问题。服务器温度过高造成的宕机事件也屡见不鲜,在所有故障中所占比例超过了30%,所以局部热点给数据中心带来的危害不小。

局部热点温度如果过高甚至会引起火灾,数据中心里虽然没有易燃设备,但是很多设备上的器件、防尘网、橡皮质地的按钮等在温度过高的情况下也可能产生沸点,从而燃烧,一场火灾往往可以将一个数据中心带进坟墓。

既然数据中心里的局部热点不可避免,我们该怎么办?虽然要保证整个数据中心里所有地方都保持恒温很难,但依然可以通过一些方法尽量保持所有地方温度差异不大。

首先是就是加大整个数据中心的制冷量,理论上冷量越大,局部热点的温度就会越低,不过这种方式必然导致能耗的增大,增加了数据中心运行负担,在整个行业都在倡导节约能耗,显然增加制冷量的方法并不可取。

其次是将机柜门打开可以保证机柜内外的通风,当然这样会将外部的灰尘带入设备内部,方法也不太好。不过可以考虑将同列相邻机柜间隙堵死,这样有效隔离冷热通道,封堵机柜底部与静电地板间的空间,阻止热气流回流的现象。

第三针对散热量比较大的设备,可以在局部热点位置增加小风扇,加速空气循环,改善温度质量,将散热量大的设备最好放置在离空调比较近的位置,冷风必然与距离成反比,距离越近,冷风越多,距离越远,冷风越少。

第四在数据中心通风系统设计之初,就可以做好规划,局部要合理,避免产生过多的局部热点。通过计算机对数据中心内部的热量分布进行模式测试,最终选定数据中心内部的结构方案、通风通道设计、空调摆放位置等等,降低局部热点的产生。

最后要对数据中心内部进行周期性检查,发现局部热点及时进行调整,为了了解数据中心内部真实的温度情况,可以在数据中心内部多安装上几个温度 计,每日要检查这些温度计的变化,一旦有异常升高,就要考虑增加制冷量或者改变局部结构。有时有些故障设备才会变成局部热点,这些设备发出大量的热量,甚 至自燃,最终给数据中心带来严重损失。所以在设备区周围和内部都要部署温度监视仪,监控所有热点的温度变化,一旦发现有变化及时处理。

局部热点问题是所有数据中心都要面对的问题,处理得好,既可以降低设备运行的故障率,又可以节省能耗;处理得不好,会降低设备的生命周期,严 重的可能导致火灾,让数据中心全部瘫痪,所以对于局部热点问题,应该引起充分的重视。在日常的数据中心维护工作中,要将局部热点作为重点对象,进行防护和 处理,将隐藏的危害扼杀在摇篮之中,建设安全、稳定、高效、节能的数据中心。

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