「数据中心布线系统」影响数据中心机房制冷的布线方法是什么？

2021-04-25 10:57:59 编辑：弱电机房建设公司来源：北京飞天恒信公司

　　计算机机房专用配电柜，主要是指低压配电柜，在机房供配电系统中是重要的组成装置。机房低压配电柜设计的正确合理，配电柜内部件性能的好坏，对整个机房的正常用电起着重要的作用。

　　配电柜由自动空气开关、隔离开关、接触器、断电器、指示器、按钮、开关、电量仪、采集模块、电源防雷器等元器件和柜体组成。

　　简单的主机型数据中心经历不断的增长，已经变成装满无数服务器、存储器、交换机和路由器的羽翼丰满的数据中心。当我们不停地往机房添加设备并达到巅峰容量时，产生的热量也在不断增加。为了使数据中心制冷效率最大化， ASHRAE(美国的加热、制冷、空调设备工程协会)制定了最优方法，并在很多行业标准中得到遵循和响应，然而也有相当一部分有时会被忽略掉。

　　影响数据中心机房制冷的布线方法是什么?

　　首先，简单的为了提高制冷效率，必须把架空地板下的废弃线缆清除干净。在有些国家，因为火灾安全的缘故已把消除废弃线缆定为法规。无论什么情况，大家都明白移除堵塞物可以改善设备的气流。当我们考虑废弃线缆的消除策略时，也是很好的时机来考虑把项目升级到更高性能的线缆，以减少因使用过时的铜缆而带来的更换循环费用。

　　地板下线缆的合理设计可避免制冷的无效，而当地板下的空间充满了线缆时，将会造成反向的漩涡，使得冷空气不是被吹向设备，而是把冷空气从房间拉回到了地板下空间。如果路由和空间设计合理，线缆桥架可担当缓冲层帮助维护冷空气通道中的冷空气。而当路由缺乏规划时，问题就产生了。多年后大量的废弃线缆会充满管道和空气空间，过度填充的路由还会引起性能问题。在设计地板下系统时，很关键的要看气流、空气空间、可容纳增长的线缆容量，以及其他系统如电力、冷却管道等因素。

　　在 TIA-942 和ISO 24764 数据中心标准中，都要求综合布线的使用和设计需要考虑到未来的增长量，以免在布线的生命周期中需要重新访问线缆和桥架。这样做的理由是尽量减少移动、增加和更改，以免造成数据中心中意大利面条似的线缆混乱状况。在一个理想的环境中，在所有的机柜和其他中央配线区域之间有永久链路，所有的移动、增加和更改应该是通过改变跳线即可完成，而不是添加新的布线信道。采用目前最高性能的线缆(7A类)可以确保更长的生命周期，并在可预见的未来避免线缆更换。

　　在线缆更换时遇到的最大的问题是要确定哪些线缆可以被安全地移除。在一些老的数据中心中因为有更多的混乱线缆而变得相当复杂。一个较好的办法是采用预端接并经过工厂测试的集束线缆来升级现有的铜缆和光缆。由于集束缆是把多根线缆包在同一个护套里，一旦安装完毕，设备切换到新系统后，那些没有被包在集束缆护套中的废弃线缆就很容易被分辨出来而拆除掉。由于集束缆是在工厂就按用户定制的长度端接好的，就不需要在现场耗时耗人工来端接，所以可以实现快速部署。

　　在某些案例中，公司可能会移动管道传输系统来拆除废弃线缆，比如，从地板下移到天花板(上走线)系统。如果为了拆除线缆移到天花板系统，所有的管道必须是畅通的，以确保不堵塞从机柜背面散发的热量。同时在移动时一定要咨询结构和消防专家，确保天花板能够承受额外的重量和打孔，并且要确保上走线系统不会阻挡火灾扑灭系统。还有一点很重要的是，就如在地板下必须容纳增长一样，在天花板系统中也要确保有足够的空间可以存放多层桥架。

　　为了确定在地板下走线是否合适，最需要考虑的因素是地板下空间、制冷条件、和房间布局。对天花板系统，最需要考虑的因素是天花板高度、对安装托架的结构承重能力、照明和火灾扑灭的放置。还有一点需要注意的是，不管是哪种走线，随着如今对更高密度的要求，都有可能需要多层桥架。

　　有时候需要综合使用天花板系统和地板下系统。以往的一些系统在最初设计时根据过去的密度要求确定线槽尺寸，这使得在扩展过程中不利于数据中心的效能。在最初设计时必须考虑到预期的扩展以确保为未来预留空间。

　　检查管道还包括选择线缆穿进机柜、机架和线缆管理器的地板穿透方式。回想过去总线方式的数据中心，标准中通常是要求移除一半的地砖来保证气流。如今的很多数据中心中，那一半的地砖还是消失的，而且开口处没有放置任何的阻挡物来维持数据中心地板下的静态压。如果线缆是通过架空地板穿透的，则很重要的一点是需要在开口中放置一些防护刷、空气枕，或者其它一些机械装置来阻止气流进入不该进入的空间。

　　当你考虑到绝大多数的线缆穿越是在热通道而不是冷通道时，通过这些穿越空间损失的空气对整个数据中心的制冷会带来负面的影响。在地板下系统中，如果配置合理线缆桥架就可以充当阻隔使得冷空气能进入冷通道。当人们更愿意在地板下消除线缆，如果这些系统都设计良好，且不允许无规划的增长，就可以为线缆提供卓越的管道。

　　机柜里的线缆路径对气流管理也很关键。较早的机柜对线缆管理都非常差，主要原因是当初的设计没有考虑到如今更高密度的服务器需求。较早的机柜通常设计为每个机柜3至4个服务器，而线缆路径都是事后考虑的。新出现的机柜(如美国西蒙的VersaPOD)是专门为数据中心的布线和设备设计的，通过利用连成一排的机柜之间的垂直空间来做配线和线缆管理，提供增强型的Zero-U配线和垂直水平线缆管理器，确保有专门的布线路由且不影响设备的气流。

　　在机柜里，还有一个非常必要的元件――空板是常常被忽略的。空板需要被安装在机柜里所有没有安装设备的位置。气流通常是设计成从前到后，如果在设备之间有一个敞开的空间，设备上的进风口会把机柜背后的热空气带到前面。对于成排排列的机柜间的空档也是一样的道理。热空气可以从水平方向(围绕着机柜)或者垂直方向(在机柜内)被拉到前面，使得吹向设备的温度更高从而导致失败。在最近的一个研究中，选择了一个大约150个机柜的数据中心，发现只需简单地安装空板就可以使温度下降11度。

　　PODs正在改变数据中心的面貌，“用一种新的计算组织来替代现在的刀片服务器，和用‘POD’构建数据中心，是两种最具划时代性的技术，将影响未来几年的企业数据中心，这是Gartner在其年度数据中心大会上发表的。数据中心将以Zones或者PODs形式被不断建造，而不是以一个整体结构被建造。”Gartner的分析师Carl Claunch在一个影响数据中心的十大颠覆性技术的演讲中说道。

　　“那些Zones或者PODs的建造方式和模块化的数据中心很类似。他们被装在带有冷却系统的大的集装箱里出售。特点是Zones按照不同的密度建造，降低了初始成本，而且每个Zone或者POD都是设备齐全的拥有自己的电力馈线和冷却系统。由于冷气紧挨着热源，制冷的成本是最小化的;而且由于POD可以在不影响其他Zones的情况下做升级或维护，所以有更多的灵活性。”

　　一个干净的数据中心会有更好的表现。灰尘积累会使得设备散热更加困难，阻碍空气过滤，还会引起很讨厌的静电。有些公司是专门做数据中心清洁的。这个简单的步骤应该每年都做，而且在每次做线缆拆除后都要立即做一遍清洁。

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