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                  簡述數據中心設備的三種通風風向技術

                  來源: 作者:落顏ly編輯 更新時間:2015-11-17 15:34:02

                  摘要:數據中心里的任何設備都離不開一個共同的重要部件,就是風扇。無論是服務器還是網絡、存儲等設備里都有風扇,通過風扇可以及時將設備運行時產生的熱量通過冷風帶走,從而達到降低設備運行溫度的目的。如果沒有風扇,就無法保證設備器件恒溫運行……

                    數據中心里的任何設備都離不開一個共同的重要部件,就是風扇。無論是服務器還是網絡、存儲等設備里都有風扇,通過風扇可以及時將設備運行時產生的熱量通過冷風帶走,從而達到降低設備運行溫度的目的。如果沒有風扇,就無法保證設備器件恒溫運行,設備長時間持續高溫運行還會加速器件的老化,縮短設備運行的生命周期,所以數據中心里幾乎所有的電子設備都有風扇。有了風扇,就需要考慮通風通道的設計,合理的通風設計可以大大提升設備的通風效果。

                    電子設備的通風按照風向,可以分為前后通風、左右通風以及上下通風。早期的數據中心設備采用哪種通風設計的都有,這主要和設備的部件布局有關,以前的設備完全是在設計完設備的硬件布局后,再去考慮哪種方式的通風效率最高。比如對于一款高端的網絡交換機,本身有多塊單板,如果單板是橫插在機箱里的,那么通風只能采用左右通風的方式,這時如果采用上下通風,單板底板就會擋住通風,沒有多余的地方設計風道。如果考慮用前后通風,則必須要在單板的面板上開通風孔,以便風可以從前面進來,風扇設計到機箱后面,通過風扇將熱風帶走。數據中心技術發展到今天,能耗問題出現突顯出來,能耗已經成為困擾數據中心發展的主要障礙,而數據中心設備散熱幾乎占據了1/3的能耗,散熱效率的高低直接影響著數據中心能源消耗的大小。數據中心領域也出現形成了一些技術規范,那么采用前后通風的方式幾乎成為了既定標準,現在進入到數據中心的設備無一例外地要求采用前進風,后出風的通風方式,只有滿足前后通風方式的設備才有機會進入數據中心。這種幾乎強制性的規范使得數據中心設備商在設計產品之前就要考慮通風問題。首先,如果準備將設備投放到數據中心,最先要考慮的就是通風設計,而不是在設備設計完畢后才去考慮通風。這設備的部件布局設計之前就要考慮通風。比如設備的主要發熱部件要處于通風最有利的位置,部件布局要盡量在設備內形成多條通風通道,不會對氣流形成阻塞,器件排列要盡量有序,在整個產品的設計過程中使用將通風放在首要考慮的部分。

                    數據中心的設備采用前后通風的方式,指的是設備的入風口在設備前面,出風口在設備后面,從設備前面進入冷風,從設備后面帶出熱風。數據中心的整體冷風通道部署在設備的前側,部署有進風口,在設備后側是熱風通道,部署有出風口。顯然這種方式更有利于數據中心風道的部署,只要在每一排機架前后設計入出風道即可,但前后風道的設計給設備商還是帶來了麻煩。首先,受機架尺寸限制,設備都是前后長,左右短,因此本身前后通風通道就比較長,不利于散熱。其次,數據中心幾乎所有的設備前面都要有大量的狀態指示燈、端口、標識等等,根本沒有多余的空間設計通風風道,所以往往只能通過在前面板上大通風孔的方式,來保證進風。通風孔越大,進風越多,但也越容易進灰塵,長期運行的設備內部將會沉積大量的灰塵,是發生短路、腐蝕、靜電的主要成因。在設備的前面安裝防塵網影響美觀,也不易實現。再次,前后通風只能將風扇設計安裝到后面(因為正面有大量信息、接口要提供給用戶使用),那么只能采用抽風的方式。所以前后通風的方式也給產品設計帶來了一定的難度。

                    再來說一說左右通風的方式,早期的很多網絡產品都是采用左右通風的方式,因為這樣的方式最便于產品內部通風設計,也便于安裝防塵網,有效地防止灰塵的進入,防塵網安裝在一側便于拆卸和清洗,尤其是具有多個插槽的設備,左右方向天然就存在大量的縫隙,通風效果最好,產品設計時幾乎不需要考慮通風問題,只需要最后在一側加裝上風扇就可以了。但是這種方式對于單臺設備通風效果很好,而在數據中心幾乎都是一排放置的設備,如果采用左右通風的方式,一臺設備的出去的熱風幾乎又進入了另一臺設備中,從而數據中心整體散熱效果很差,設備之間散熱互相影響,整個數據中心散熱處于無序的狀態。現在這種左右通風的方式越來越不適應數據中心的發展,面臨淘汰。

                    最后說一下上下通風方式,在一些數據中心是采用的地板送風,吊平頂排風;也可以頭部以上送風,地板下排風,即這種上下通風的方式,那么也有一些設備設計為上下通風的方式,這種方式多見于一些大型設備,一般講風扇安裝在設備頂部或者底部,這種通風方式使人不論站在設備的任何位置都感受不到強風,給用戶提供一些良好的工作環境,而不像前后或者左右通風的數據中心,長時間站在通風口就會讓人難以忍受。采用上下通風方式的設備在產品設計時,所有的部件都是采用左右的分布方式,便于通風,設計難度介于左右和前后之間。由于數據中心采用上下通風對數據中心機房的高度有一定要求,這種方式也在逐步減少。而且在數據中心里應用最廣泛的服務器設備由于高度有限,根本無法采用上下通風的方式,所以數據中心設備采用上下通風方式的越來越少。

                    數據中心設備無論是采用哪種通風方式,目的都是為了解決設備的散熱問題,隨著數據中心設計的規范化,在業界已逐漸形成了共識,即數據中心設備一律需要采用前后通風的設計方式,數據中心的通風系統也要統一采用前后的方式,即在數據中心的機架前后分別是冷熱通風道。規范化的設計,有利于數據中心的快速發展,也將有效降低數據中心的使用能耗。

                    編輯:落顏ly編輯

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