數據中心氣流管理在一個簡單的前提下運行 - IT 設備應該只吸入冷空氣，而 CRAC 回風室應該只吸入暖空氣。在任何情況下都不應有冷空氣和回風混合。然而，許多數據中心都在努力促進這種動態發展，并且其運營成本很高。眾所周知，數據中心冷卻成本高昂，據估計占 數據中心年度支出的40% 。低效的氣流通過引起熱點而加劇了這個問題，而這些熱點通常通過增加冷卻能力來解決。我們在這里說，“不再！” 如果您采用特別適合排出廢氣和保持冷通道涼爽的封閉方法，氣流管理就不必復雜。
什么是數據中心氣流管理？
數據中心氣流管理控制 IT 設備內部和周圍的溫度，以保持和提高效率。氣流不足會阻止冷空氣到達過熱的組件或導致熱空氣滯留在一個區域。如果沒有適當的空氣循環，您的 IT 組件和供暖、通風和空調 (HVAC) 系統將比維持理想條件所需的工作更加努力。這個問題會導致成本飆升并阻礙生產力。
數據中心氣流管理通過實施控制室內溫度、降低風扇速度和創建理想空氣循環通道的解決方案來解決常見問題。數據中心氣流管理的主要關注領域是地板、機架、行和房間本身：
- 地板：地板對控制數據中心的溫度提出了獨特的挑戰。標準地板通常會抑制氣流，而活動地板會在不需要的位置泄漏空氣。
- 機架：存放服務器和其他設備的機架需要空間來循環空氣，但留出太多空間會形成口袋，在空氣逸出之前將空氣困住。
- 行：將多個機柜排成行是最大化空間效率的理想選擇，但為了獲得最佳溫度控制，有必要通過熱空氣和冷空氣分隔通道。
- 房間：主動控制數據中心的溫度可以最大限度地發揮氣流管理技術的效果。
常見氣流解決方案
管理數據中心氣流涉及調節冷空氣和暖空氣的循環。氣流管理的主要目標是將冷空氣和暖空氣控制在所需位置，同時提供通道讓冷空氣到達過熱設備并讓暖空氣散開。地板、櫥柜和溫隔通道都是冷熱空氣調節的中心戰場。以下是一些用于解決氣流問題的標準工具：
- 刷子索環：在熱設備上循環冷空氣是有效的，但大量空氣會通過允許電纜進入房間的縫隙逸出。刷子索環使電纜能夠通過，同時將冷空氣密封在需要的地方。
- 窗簾：封閉冷熱柜通道將最大限度地發揮任何氣流調節技術的效果。塑料窗簾、毯子或其他厚重的帷幔物品易于安裝并產生明顯的效果。
- 機架煙囪：熱空氣上升，并且沒有逃生通道，它將位于 IT 設備的頂部并使冷卻工作復雜化。煙囪結構為上升的暖空氣提供了一條逃生路線，將其匯集到 HVAC 管道中并排出建筑物。
- 行尾門和過道天花板：門和天花板等結構將冷熱通道封閉在一個空間內，讓冷空氣有效緩解過熱的設備，讓熱空氣以受控方式循環進入 HVAC 管道。
- 填充板：當機柜過道上的空白空間未填充時，間隙會導致內部機架再循環。這個過程允許溫度波動，減少安全殼站循環工作的影響。填充板或盲板可防止冷熱空氣轉移到未使用的空間，從而更容易管理氣流。
幫助您的回風上升
當冷空氣通過 IT 負載時，會發生熱交換。冷空氣變成熱空氣，被排入機柜后面的熱通道。在這里，它表面上將上升為返回增壓室，再次由 CRAC 處理。然后，它可以通過穿孔瓷磚循環回到冷通道并被服務器風扇吸入 - 就這樣。
然而，這個理論存在兩個問題：
1.它只有在足夠的冷空氣供應通過 IT 負載時才有效，而不是繞過它或根本沒有到達它。
2.它的運行假設是熱通道中的暖空氣會自動上升到回風室。但是，只有在處理過的空氣通過 IT 負載時保持零壓力時，這才有效。如果熱空氣由于沒有得到適當的控制或服務器風扇吸入的冷空氣不足而滲入冷通道，則此過程是不可能的。
通常，傳統的熱通道、冷通道設置會遇到由這些問題組合導致的熱點——分別是旁路氣流和再循環空氣。對于產生更多熱量的高密度機架來說，這個問題尤其如此，尤其是對于位置較高且因此離地面穿孔瓷磚較遠的服務器而言。鑒于這些情況，您如何同時確保服務器獲得足夠的冷空氣和排出熱空氣？
放棄你的熱通道愿望，轉而使用主動收容室。平衡易受熱點影響的高密度機架中的氣流的最有效方法是通過放置在每個機架頂部的密閉室將返回空氣直接輸送到天花板增壓室。響應壓力變化的小型風扇嵌入這些腔室中。例如，如果在任何特定時刻到達 IT 負載的冷空氣短缺，這些內部風扇會增加 RPM 以保持最佳進氣和排氣壓力。
聽起來很復雜，但前提很簡單。冷空氣進入服務器風扇，熱空氣從另一側出來并通過密閉室吸入。然后，它又回到天花板上，再次變成冷空氣。
在 ToR 交換機前面安裝風扇
“在交換機前面安裝風扇，將冷空氣引導到設備的進氣口。”您的數據中心或服務器機房的某些部分很可能具有低密度機架，不一定需要主動遏制設置。在這些情況下，被動遏制就足夠了——有一個明顯的例外。許多架頂式網絡交換機向后配置，因此連接器面向維護通道。這種布置可能導致氣流反轉——從后到前，而不是從前到后。當 ToR 交換機距離活動地板數據中心設置中的冷空氣源最遠時，這個問題會更加復雜。
在這種情況下，為每個機柜實施主動遏制可能不值得。更具成本效益的選擇是在交換機前面安裝風扇，以吸入冷空氣并將其引導至設備的進氣口。這種設置可確保穩定地供應經過處理的空氣通過設備，無論其在機架上的方向或與冷空氣源的距離如何。
