冷卻資料中心的最簡單方法是安裝乙個空氣交換器,該空氣交換器產生冷空氣並在伺服器機房中迴圈。 但是,如果您想節省資金,至少從長遠來看,更好的方法可能是在每個機架上安裝空氣交換器,並使用這些交換機來冷卻各個伺服器機架。
後一種方法被稱為“後機架冷卻”,與資料中心中更傳統的空氣冷卻系統相比,它具有多項優勢,特別是在能源效率方面。
讓我們來看看後機架冷卻的工作原理,以及為什麼您可能要考慮將後機架冷卻作為改進資料中心冷卻方法的一種方式。
什麼是資料中心機架後冷卻?
資料中心的後機架冷卻需要使用直接安裝在伺服器機架後面的空氣交換器來冷卻機架中的伺服器。
在後機架冷卻系統中,每個伺服器機架都配備了空氣交換器。 機架執行時,空氣交換器吹入冷空氣並排出熱空氣。
使用CRAC進行後機架冷卻以及直接晶元冷卻
後機架冷卻與傳統的資料中心空氣冷卻系統(稱為“機房空調”或“CRAC”)的不同之處在於,後機架冷卻器不是將冷空氣吹過整個伺服器機房,而是針對產生最多熱量的裝置。
從概念上講,後機架冷卻有點類似於直接晶元冷卻系統,後者在 CPU 或伺服器內的其他熱源周圍迴圈液體。 這是將散熱集中在產生大部分熱量的裝置上的另一種方法。
然而,直接切屑冷卻系統成本高昂,因為它們需要特殊的冷卻液和迴圈器。 如果您想將冷卻資源直接冷卻到熱源,但沒有直接晶元冷卻的預算,那麼後機架冷卻是您的絕佳選擇。
後機架冷卻的優點
後機架冷卻的主要好處是可以更有效地利用冷空氣。 在CRAC系統中,大部分吹入伺服器機房的空氣都被浪費了,因為沒有與實際產生熱量的裝置接觸。 相比之下,後機架冷卻系統以更本地化的方式針對伺服器,從而減少浪費。
機架冷卻還可以提高資料中心的能源效率,從而在單個機架中的伺服器負載不足或處於非活動狀態時關閉或關閉空氣交換器,從而提高 PUE 指標。
此選項在 CRAC 系統中通常不可用。 如果您有任何伺服器在執行,那麼整個CRAC系統可能需要開啟,即使有時產生的熱量很少。
最後,後機架冷卻是比液體冷卻系統更便宜的冷卻選擇,至少在前期成本方面是這樣。 然而,從長遠來看,液體冷卻的成本較低,因為它需要更少的能量。
後機架冷卻帶來的挑戰
雖然機架冷卻有很多優點,但在資料中心實施時也存在一些潛在的障礙。 後機架冷卻帶來的挑戰包括:
需要更多的空氣交換器:由於每個伺服器機架都需要自己的空氣交換器,因此您必須安裝和維護比 CRAC 系統更多的交換機。
缺乏備份:在大多數情況下,每個機架只有乙個交換機由後部交換機冷卻。 如果此交換機出現故障,機架可能會很快過熱。 CRAC系統不易發生此類故障,因為它們可以有多個空氣交換器,以便在發生部分裝置故障時保持執行。
能源使用:雖然後機架冷卻具有一些節能優勢,但它的效率低於液體冷卻系統,後者需要更少的能源,並且後機架冷卻器依賴於能源密集型風扇。
空間使用:後機架冷卻器比CRAC系統占用更多的資料中心空間,這不僅是因為必須連線到每個機架的空氣交換器,還因為為交換機供電的管道。 因此,這些系統留給 IT 裝置的可用空間更少。
什麼時候應該選擇後機架冷卻?
如果您正在尋找一種方法來提高資料中心的能源效率,但沒有預算或時間來實施先進的冷卻解決方案,例如直接晶元冷卻或浸入式冷卻,那麼後機架冷卻是乙個很好的折衷方案,它比冷卻整個房間的傳統空氣系統更高效和有效,並且比液體冷卻更便宜且安裝更簡單。
另一方面,如果您至少在未來幾年內專注於長期結果,液體冷卻可能比後機架冷卻提供更好的投資回報率,因為直接到晶元冷卻和浸沒式系統效率更高。