每一項(xiàng)數(shù)字服務(wù)的支柱是一個(gè)龐大的服務(wù)器和計(jì)算資源網(wǎng)絡(luò)，它們提供業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)所需的性能和可用性，并有望不斷改善客戶和最終用戶的體驗(yàn)。這些資源負(fù)責(zé)……

執(zhí)行搜索查詢 傳輸數(shù)據(jù) 提供計(jì)算服務(wù)

......在任何特定時(shí)刻為全球數(shù)百萬(wàn)用戶服務(wù)。

現(xiàn)在把所有這些服務(wù)器考慮一下它們產(chǎn)生的功率和熱量。任何在筆記本電腦、臺(tái)式機(jī)或游戲平臺(tái)上玩游戲的人都知道設(shè)備的發(fā)熱程度。在商業(yè)世界的鼎盛時(shí)期，服務(wù)器機(jī)房里堆滿了過(guò)道和計(jì)算機(jī)過(guò)道，這個(gè)問(wèn)題很嚴(yán)重。

保持服務(wù)器涼爽很重要，尤其是對(duì)企業(yè)規(guī)模的企業(yè)而言——但它也對(duì)地球產(chǎn)生了重大的負(fù)面影響。因此，在本文中，讓我們來(lái)看看數(shù)據(jù)中心冷卻以及公司如何利用簡(jiǎn)單的實(shí)踐和現(xiàn)代技術(shù)使數(shù)據(jù)中心冷卻成為一種更可持續(xù)的實(shí)踐。

什么是數(shù)據(jù)中心冷卻？

數(shù)據(jù)中心冷卻正如其名：控制數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的溫度以減少熱量。未能管理數(shù)據(jù)中心內(nèi)的熱量和氣流可能會(huì)對(duì)企業(yè)造成災(zāi)難性影響。不僅能源效率嚴(yán)重下降——大量資源用于降低溫度——而且服務(wù)器過(guò)熱的風(fēng)險(xiǎn)也在迅速上升。

現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心的冷卻系統(tǒng)調(diào)節(jié)多個(gè)參數(shù)來(lái)引導(dǎo)熱量和冷卻的流動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)大效率。這些參數(shù)包括但不限于：

溫度 冷卻性能 能源消耗 冷卻液流動(dòng)特性

所有數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)組件都是相互連接的，并影響冷卻系統(tǒng)的整體效率。無(wú)論您如何設(shè)置數(shù)據(jù)中心或服務(wù)器機(jī)房，冷卻都是必要的，以使數(shù)據(jù)中心能夠正常工作并可用于運(yùn)行您的業(yè)務(wù)。

數(shù)據(jù)中心冷卻是否必要？

是的——但可能比我們長(zhǎng)期以來(lái)認(rèn)為的要小。一般的經(jīng)驗(yàn)法則是確保整個(gè)房間的環(huán)境溫度穩(wěn)定在 18 攝氏度。但這太低了，正如Sentry Software解釋的那樣：

事實(shí)證明，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以在明顯更高的環(huán)境溫度下正常運(yùn)行……這是降低數(shù)據(jù)中心能耗并提高其 PUE [電源利用效率] 的最快、最便宜的方法

經(jīng)常被引用的例子是谷歌，它成功地將數(shù)據(jù)中心的溫度提高到 26.7°C（80°華氏度）。稍后我們將詳細(xì)討論著名的 Google 案例研究。數(shù)據(jù)中心經(jīng)理應(yīng)該了解未能在服務(wù)器機(jī)房中實(shí)施有效的冷卻技術(shù)如何迅速導(dǎo)致過(guò)熱。冷卻配置不當(dāng)可能會(huì)為您的中心提供錯(cuò)誤類型的服務(wù)器冷卻（例如，自下而上的瓷磚冷卻技術(shù)與后置配置的現(xiàn)代服務(wù)器一起使用）。這又會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的過(guò)熱，這是任何企業(yè)都不應(yīng)愿意接受的風(fēng)險(xiǎn)。

數(shù)據(jù)中心冷卻的好處

數(shù)據(jù)中心冷卻的商業(yè)利益非常明顯。

確保服務(wù)器正常運(yùn)行時(shí)間

適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)中心冷卻技術(shù)可以讓服務(wù)器保持在線更長(zhǎng)時(shí)間。在需要超過(guò) 99.99% 正常運(yùn)行時(shí)間的專業(yè)環(huán)境中，過(guò)熱可能是災(zāi)難性的，因此服務(wù)器級(jí)別的任何故障都會(huì)對(duì)您的業(yè)務(wù)和客戶產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。

數(shù)據(jù)中心效率更高

數(shù)據(jù)不會(huì)在較冷的服務(wù)器機(jī)房中傳輸?shù)酶?，但它的傳輸速度比在崩潰的服?wù)器上傳輸要快得多！由于數(shù)據(jù)中心可以快速形成熱點(diǎn)（無(wú)論數(shù)據(jù)中心經(jīng)理打算設(shè)置冷通道還是打開(kāi)熱通道），因此創(chuàng)建新的冷卻解決方案需要高效且易于即時(shí)完成。這意味著只使用易于適應(yīng)的液體冷卻技術(shù)或可以輕松改變冷空氣使用方式的空氣冷卻系統(tǒng)?？傮w而言，這可以在擴(kuò)展數(shù)據(jù)中心時(shí)提高效率。

更長(zhǎng)的技術(shù)壽命

在達(dá)到預(yù)期壽命結(jié)束 (EOL) 之前不斷過(guò)熱的計(jì)算機(jī)會(huì)出現(xiàn)故障。出于這個(gè)原因，數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)的費(fèi)用很快就開(kāi)始收回成本。引入數(shù)據(jù)中心冷卻技術(shù)可以讓硬件的使用壽命更長(zhǎng)，并讓企業(yè)在更換基礎(chǔ)設(shè)施上花費(fèi)更少。公司應(yīng)該轉(zhuǎn)向更環(huán)保的 IT 解決方案，而不是積極制造工業(yè)廢物。

數(shù)據(jù)中心冷卻的缺點(diǎn)

盡管數(shù)據(jù)中心冷卻對(duì)業(yè)務(wù)成功至關(guān)重要，但它對(duì)底線和地球都有重大影響。

成本可能令人望而卻步

數(shù)據(jù)中心冷卻成本高昂：僅運(yùn)行服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心就需要大量能源。您將花費(fèi)額外的精力來(lái)減少這些系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量。對(duì)于小型操作，最先進(jìn)的冷卻系統(tǒng)根本不可能。專為數(shù)據(jù)中心溫度控制而設(shè)計(jì)的昂貴的 HVAC 系統(tǒng)和復(fù)雜的水冷系統(tǒng)的成本可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò) SMB 的承受能力。但這并不意味著 SMB 數(shù)據(jù)中心必須失敗?？梢允褂妹ぐ宓群?jiǎn)單的解決方案來(lái)促進(jìn)冷空氣在整個(gè)服務(wù)器機(jī)房?jī)?nèi)輕松流動(dòng)。同樣，有組織的電纜（即不是 IT 技術(shù)人員的電纜噩夢(mèng)）也可以提供更好的氣流。

對(duì)地球的嚴(yán)重影響

數(shù)據(jù)中心使用的所有電力中有多達(dá) 50% 用于冷卻技術(shù)。大型企業(yè)都在朝著減少碳足跡的方向努力，這意味著冷卻技術(shù)要么必須改變，要么需要改變。

根據(jù)全球電子可持續(xù)發(fā)展倡議 (GESI) 在其Smarter 2030 報(bào)告中，當(dāng)今的數(shù)字世界包括：

340億臺(tái)設(shè)備 超過(guò) 40 億用戶

憑借與這數(shù)十億人相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)中心，我們的數(shù)字世界占全球溫室氣體 (GHG) 排放量的 2.3%。數(shù)據(jù)中心本身占全球電力消耗的 1% 和二氧化碳排放量的 0.5%。科學(xué)認(rèn)識(shí)到，顯著減少溫室氣體排放是減緩和扭轉(zhuǎn)氣候變化影響的一項(xiàng)任務(wù)。

作為一個(gè)全球性的集體，科技公司必須共同努力減少能源消耗。這就是為什么我們看到越來(lái)越多的同類公司宣布他們減少溫室氣體排放的計(jì)劃——其中許多公司正在以一種新的方式轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)中心冷卻。

如何冷卻數(shù)據(jù)中心

盡管建立一個(gè)完整的數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)似乎是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，但這是一個(gè)必要的步驟。所有服務(wù)器機(jī)房都必須配備技術(shù)要求的足夠數(shù)量的冷卻系統(tǒng)。

在我們生活的高性能世界中，未能安裝必要的水循環(huán)可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重問(wèn)題；整個(gè)數(shù)據(jù)中心缺乏持續(xù)冷卻的空氣會(huì)導(dǎo)致故障——所以從一開(kāi)始就安裝好所有東西！

許多專業(yè)組織與數(shù)據(jù)中心合作，以正確識(shí)別必要的冷卻解決方案、安裝技術(shù)并管理數(shù)據(jù)中心的設(shè)備從安裝到 EOL。對(duì)于沒(méi)有在數(shù)據(jù)中心配置冷卻系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)的 IT 團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，在當(dāng)?shù)貙ふ乙粋€(gè)是最佳決策。

冷卻的工作原理：散熱

為了保持計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的最佳性能，數(shù)據(jù)中心必須保持最佳的機(jī)房和服務(wù)器硬件溫度。冷卻系統(tǒng)主要從數(shù)據(jù)中心設(shè)備及其周圍環(huán)境中吸收熱量。冷空氣或液體代替熱量以降低硬件溫度。

數(shù)據(jù)中心冷卻技術(shù)

數(shù)據(jù)中心冷卻是一種平衡行為，需要負(fù)責(zé)它的 IT 技術(shù)人員考慮許多因素。其中，控制機(jī)房空氣的一些最常見(jiàn)的方法是：

液體冷卻使用水來(lái)冷卻服務(wù)器。使用計(jì)算機(jī)房空氣處理器 (CRAH) 是一種將液體冷卻和空氣冷卻相結(jié)合的流行方式，但微軟的“沸水冷卻”等新興技術(shù)被用于冷卻數(shù)據(jù)中心服務(wù)器和推動(dòng)蒸發(fā)冷卻技術(shù)。 空氣冷卻使用各種計(jì)算機(jī)房空調(diào) (CRAC) 技術(shù)為熱空氣離開(kāi) IT 空間創(chuàng)造東通道。 高架地板平臺(tái)在高架平臺(tái)下方創(chuàng)建了一個(gè)冷卻空間，CRAH 或 CRAC 可以通過(guò)冷凍水冷卻器和其他技術(shù)在服務(wù)器下方創(chuàng)建冷通道來(lái)傳遞熱量。 溫度和濕度控制，例如控制冷卻基礎(chǔ)設(shè)施的 HVAC，以及其他技術(shù)提供空調(diào)功能。 通過(guò)冷熱通道遏制的控制允許熱通道通過(guò)服務(wù)器機(jī)房進(jìn)入冷通道。數(shù)據(jù)中心內(nèi)的冷熱通道支持適當(dāng)?shù)臍饬?、活?dòng)地板的使用以及液體冷卻或 HVAC 冷卻解決方案等其他冷卻技術(shù)。

盡管對(duì)商業(yè)來(lái)說(shuō)是必要的，但這些技術(shù)需要大量的能源消耗。

使用人工智能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

在過(guò)去十年中，冷卻系統(tǒng)技術(shù)的顯著改進(jìn)使組織能夠提高效率，但最近改進(jìn)的步伐有所放緩。然而，您現(xiàn)在可以實(shí)施人工智能(AI) 來(lái)有效管理其數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的冷卻操作，而不是定期重新投資于新的冷卻技術(shù)以追求收益遞減。

傳統(tǒng)的工程方法難以跟上快速的業(yè)務(wù)需求。十年前在溫度控制和能源消耗方面對(duì)你有用的東西在今天可能還不夠——人工智能可以幫助準(zhǔn)確地模擬這些復(fù)雜的相互依賴關(guān)系。

人工智能如何改善冷卻

谷歌為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)而實(shí)施的人工智能涉及使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，這是一種展示認(rèn)知行為以識(shí)別復(fù)雜輸入和輸出參數(shù)之間模式的方法。例如，環(huán)境空氣溫度的微小變化可能需要服務(wù)器通道之間冷氣流的顯著變化，但該過(guò)程可能無(wú)法滿足某些組件之間的安全和效率限制。這種關(guān)系可能在很大程度上是未知的、不可預(yù)測(cè)的，并且對(duì)于任何手動(dòng)或人工監(jiān)督的控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)都是非線性的，以便有效地識(shí)別和抵消。

今天的組織可以為數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)中心配備物聯(lián)網(wǎng)傳感器，提供有關(guān)各種組件、服務(wù)器工作負(fù)載、功耗和環(huán)境條件的實(shí)時(shí)信息。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從這些傳感器獲取瞬時(shí)、平均、總計(jì)或元變量值，以與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)一起處理。Google 在 2010 年代率先采用了這種方法，如今，越來(lái)越多的組織正在采用 AI 來(lái)支持必要的 IT 運(yùn)營(yíng)。

網(wǎng)站標(biāo)題：什么是數(shù)據(jù)中心冷卻？數(shù)據(jù)中心冷卻的優(yōu)缺點(diǎn)
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