通常在數(shù)據(jù)中心管理范圍內(nèi)的，圍繞IT做出的決策與行動(dòng)會(huì)潛移默化的對(duì)數(shù)據(jù)中心環(huán)境設(shè)施，以及運(yùn)行成本都會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。通過(guò)了解這些關(guān)系,IT與數(shù)據(jù)中心管理，形成一套對(duì)雙方產(chǎn)生正面影響，相互促進(jìn)發(fā)展的管理方法，從而有效提高雙方運(yùn)營(yíng)效率，更好地彼此的運(yùn)營(yíng)中出現(xiàn)的矛盾。

重點(diǎn)思考與調(diào)查結(jié)果:

指定高ΔT服務(wù)器與低ΔT服務(wù)器: 更高的溫度上升(ΔT)意味著冷卻時(shí)每千瓦風(fēng)量的減少。 這導(dǎo)致較低的總調(diào)節(jié)氣流速率和較少的風(fēng)扇能量，降低運(yùn)營(yíng)成本。 歷史上，刀片服務(wù)器具有比1U-3U機(jī)架式服務(wù)器更高的ΔT，盡管一些較新的能源之星服務(wù)器正在縮小差距。

(備注：ΔT：溫度的變化量)

指定A1，A2，A3或A4服務(wù)器：

不同級(jí)別的服務(wù)器在不同的最高溫度下運(yùn)行，從而擁有更多自然冷卻時(shí)間，降低運(yùn)營(yíng)成本。

前送風(fēng)后回風(fēng)的設(shè)備：

由于沒有做冷熱通道隔離，因此，需要將空調(diào)送風(fēng)溫度設(shè)定值降低并需要更大的氣流，從而降低冗余，導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)費(fèi)用增加。

磁帶存儲(chǔ)的溫度變化最大值可能會(huì)限制某些氣候區(qū)域的自然冷卻時(shí)間。

制冷單元溫度設(shè)定值：

IT設(shè)備允許最高進(jìn)風(fēng)溫度值與進(jìn)入數(shù)據(jù)中心自身設(shè)定溫度值的差異。

氣流遏制系統(tǒng):

如果沒有做氣流遏制系統(tǒng)，將會(huì)產(chǎn)生其它氣流，同時(shí)降低制冷單元設(shè)定溫度，提高運(yùn)營(yíng)成本。

采用氣流組織管理：

氣流管理最佳做法可以減少所需的氣流量，并允許提高冷卻單元溫度設(shè)定值，降低風(fēng)機(jī)成本，降低機(jī)組風(fēng)扇成本，并增加自然冷卻時(shí)間。

討論這些的最終目的是在IT和設(shè)局中心設(shè)施之間達(dá)成協(xié)議，了解這些決策如何影響另一方。 為了確保數(shù)據(jù)中心的效率優(yōu)化，IT團(tuán)隊(duì)與數(shù)據(jù)中心需要共同合作了解上述，將會(huì)更詳盡的了解彼IT對(duì)數(shù)據(jù)中心環(huán)境的影響。

背景：

服務(wù)器，存儲(chǔ)和電信硬件，應(yīng)用程序，維護(hù)虛擬設(shè)備正常運(yùn)行，管理硬件和服務(wù)提供商，以及超越業(yè)務(wù)戰(zhàn)略層面的事務(wù)和存儲(chǔ)容量需求預(yù)測(cè)等，這些設(shè)備運(yùn)行都有賴于IT管理; 然而，事實(shí)證明，大部分傳統(tǒng)、普遍的理解，管理這些設(shè)備都依賴于設(shè)備自身效率與能力，同時(shí)依賴于數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)化。

由于這些原因，我們建議，將許多關(guān)于這些方面的決策、日常運(yùn)維與新空間設(shè)備管理、建筑工程一起進(jìn)行，從而降低未來(lái)可能發(fā)生的潛在隱患，具備應(yīng)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)、為數(shù)據(jù)中心與IT設(shè)備正常運(yùn)行提供保障。

本文將探討一些在數(shù)據(jù)中心常見的IT管理方面的問題，這些問題對(duì)于數(shù)據(jù)中心設(shè)備效率與建筑架構(gòu)的影響。 這篇文章讓我們意識(shí)到，IT管理與數(shù)據(jù)中心設(shè)備管理有很多地方都是交錯(cuò)重疊的。

本文將探討一些在數(shù)據(jù)中心常見的IT管理方面的問題，這些問題對(duì)于數(shù)據(jù)中心設(shè)備效率與建筑架構(gòu)的影響。 這篇文章讓我們意識(shí)到，IT管理與數(shù)據(jù)中心設(shè)備管理有很多地方都是交錯(cuò)重疊的。

事實(shí)上，這需要IT專業(yè)人員和數(shù)據(jù)中心設(shè)施經(jīng)理積極溝通，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心能效。

第1部分:指定高ΔT服務(wù)器與低符號(hào)ΔT服務(wù)器

通常與刀片相關(guān)的較高的ΔT可以減少冷卻每千瓦的氣流量。 這導(dǎo)致較低的總調(diào)節(jié)氣流速率和較少的風(fēng)扇能量，降低運(yùn)營(yíng)成本。

指定數(shù)據(jù)中心的計(jì)算機(jī)設(shè)備可能在表面上似乎是最基本的IT活動(dòng)之一，但也可能對(duì)數(shù)據(jù)中心機(jī)械設(shè)備和操作數(shù)據(jù)中心的整體成本產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

計(jì)算機(jī)服務(wù)器和相關(guān)設(shè)備的各種決策有許多方面對(duì)于將部署數(shù)據(jù)中心都有一定的影響，與此同時(shí)，這些方面都對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的效率 有一定程度的影響(指定傳統(tǒng)的離散服務(wù)器或刀片服務(wù)器只是其中一個(gè)決定)。

IT決策過(guò)程通?？赡軅?cè)重于哪種類型的服務(wù)器可能最有助于虛擬化或應(yīng)用程序隔離，或者可能為更高的事務(wù)速度提供更輕松的技術(shù)刷新路徑，或者也許權(quán)衡I / O擴(kuò)展可擴(kuò)展性與原始計(jì)算能力的重要性; 此外，對(duì)數(shù)據(jù)中心總體架構(gòu)的影響也應(yīng)成為該決策過(guò)程的一部分。

q = Cp x W x ΔT q(風(fēng)量) =比熱(Cp)x重量(W)x容器允許溫升(ΔTc)

其中q =傳遞的熱量

Cp =空氣比熱

ΔT=空氣溫度上升

W =質(zhì)量流量

當(dāng)我們將我們舒適的熟悉區(qū)域的條件歸一化時(shí)，這種關(guān)系描述為：

　　其中CFM =每分鐘氣流的立方英尺

在具有1600臺(tái)刀片(100個(gè)機(jī)箱)的數(shù)據(jù)中心中，服務(wù)器將消耗45,140 CFM的冷藏空氣(100 X 451.4)，而不是具有1000臺(tái)比薩盒服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心，這將消耗79,000 CFM的冷藏空氣。

這種氣流消耗差異有幾個(gè)影響。

首先，在具有較高ΔT計(jì)算機(jī)設(shè)備的數(shù)據(jù)中心中，將有一個(gè)顯著的冷卻單元風(fēng)扇節(jié)能。 例如，如果我們指定了能夠提供17,000 CFM能力的(CRAH)，則需要5臺(tái)CRAH才能達(dá)到79,000 CFM要求.當(dāng)然，這五臺(tái)CRAH將顯著超過(guò)下一個(gè) 較高ΔT數(shù)據(jù)中心的氣流需求，但風(fēng)扇法則意味著可以實(shí)現(xiàn)比直線性關(guān)系中預(yù)期的更大的能量節(jié)省。

這些關(guān)系由等式描述：

因此，在100%的風(fēng)扇速度下，100%的額定風(fēng)量被輸送，而在50%的風(fēng)扇速度下，額定風(fēng)量的50%被交付。 同樣，在100%的風(fēng)扇速度下，100%的額定風(fēng)扇能量被消耗，但是在風(fēng)扇速度為50%時(shí)，僅消耗額定風(fēng)扇能量的12.5%，即(1/2)3 = 1/8，或.125。

為了討論起見，我們假設(shè)這個(gè)例子中的總重30噸CRAH，約有12HP的額定功率，電機(jī)功率為9kW。 五臺(tái)CRAH可以生產(chǎn)85,000 CFM(5 X 17,000=85000CFM)，但實(shí)際只需要79,000 CFM，因此可變風(fēng)量風(fēng)扇(變頻驅(qū)動(dòng)器[VFD]或電子換向[EC或“插頭”]風(fēng)扇)的轉(zhuǎn)動(dòng)可以降至93%，或每臺(tái)只需要15,800 CFM，以滿足服務(wù)器要求。 在這個(gè)流量或轉(zhuǎn)速級(jí)別，每臺(tái)CRAH實(shí)際功率為7.2kW：

93%3= 80%

80% of 9kW = 7.2kW

因此，每年五臺(tái)CRAH需要運(yùn)行8760小時(shí)，刀片數(shù)據(jù)中心每小時(shí)需要59,000千瓦的制冷功率，比薩盒服務(wù)器數(shù)據(jù)中心每小時(shí)需要315,360千瓦的制冷功率，或者在通過(guò)數(shù)據(jù)中心采用低功耗服務(wù)節(jié)約能耗81%，使服務(wù)器具有較高的ΔT。

(備注：比薩盒服務(wù)器(pizza box server)：該服務(wù)器由眾多精簡(jiǎn)版的核心組成，這些機(jī)器甚至更有能力處理更高的吞吐率，因此會(huì)備受矚目，成為比薩盒服務(wù)器(pizza box server)的主要替代者——那歸功于它們的價(jià)格更合理，功耗更低。

雖然這樣的“A對(duì)B”的比較對(duì)于說(shuō)明相對(duì)差異很有用，但這種比較是一種假設(shè)假設(shè)而不是現(xiàn)實(shí)。 事實(shí)上，在這種情況下更有可能的是，可能會(huì)為比薩盒數(shù)據(jù)中心部署六臺(tái)30噸的CRAH單元，實(shí)現(xiàn)N + 1冗余模式，其中四臺(tái)相同的CRAH將提供制冷，2臺(tái)備用，使其具有較高的ΔT設(shè)備。

在這種情況下，TCO(總體擁有成本)計(jì)算將包括購(gòu)買額外的兩臺(tái)CRAH的差額，以及每年的能耗，每個(gè)技術(shù)更新周期或者數(shù)據(jù)中心生命周期，無(wú)論采用哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都與商業(yè)模式有關(guān)。

注意：注意:這個(gè)容量計(jì)劃完全是假設(shè)的，只是為了在兩個(gè)服務(wù)器設(shè)備場(chǎng)景之間建立一個(gè)相對(duì)的差異。在實(shí)際運(yùn)行中，如本文后面將要討論的那樣，可能需要5臺(tái)CRAH或者多達(dá)12臺(tái)CRAH分配單元，來(lái)滿足多臺(tái)服務(wù)器對(duì)風(fēng)量()79,000 CFM)或者對(duì)更高的需求。當(dāng)然，這取決于數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)的有效性，盡可能將旁路氣流與再循環(huán)氣流控制到最低。

通過(guò)相同的方法，具有同樣的IT kW負(fù)載的刀片服務(wù)器數(shù)據(jù)中心僅需要45,140CFM風(fēng)量，因此每臺(tái)CRAH風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可降低53%的RPM(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))，使得每臺(tái)設(shè)備的功率僅為1.35kW。

除了直接影響在數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生與移動(dòng)冷卻氣流所需的能量之外，決定是否采用刀片服務(wù)器或比薩盒服務(wù)器，這一決定，也可能對(duì)節(jié)能裝置或自然冷卻設(shè)備的性能產(chǎn)生一定影響。

自然冷卻在本文后面會(huì)有更為詳細(xì)地討論，但為了討論的目的，我們考慮一個(gè)空側(cè)節(jié)能裝置和在數(shù)據(jù)中心設(shè)定送風(fēng)溫度68°F(20攝氏度)。

一旦設(shè)定數(shù)據(jù)中心送風(fēng)溫度后，只要室外環(huán)境溫度低于68°F(20攝氏度)，就可以利用室外空氣來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行冷卻，節(jié)省從數(shù)據(jù)中心空氣中除去熱量并將冷空氣返回到數(shù)據(jù)中心所需的能量。 除了為數(shù)據(jù)中心的IT設(shè)備供電所需的能源之外，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)費(fèi)用最大一項(xiàng)就是對(duì)冷卻系統(tǒng)的運(yùn)維，無(wú)論是集中式冷水機(jī)組還是通過(guò)下送風(fēng)的DX CRAC，對(duì)它們的運(yùn)維都將是一筆不小的費(fèi)用。

當(dāng)環(huán)境條件處于或低于所需的送風(fēng)溫度時(shí)，除了消除這種機(jī)械設(shè)備費(fèi)用，每當(dāng)環(huán)境條件低于數(shù)據(jù)中心回風(fēng)溫度時(shí)，這些機(jī)械冷卻成本的或多或少會(huì)降低一些。

因此，在當(dāng)前的示例中，只要外部環(huán)境條件低于88°F(31攝氏度)，并且只要外部環(huán)境溫度低于刀片服務(wù)器數(shù)據(jù)中心溫度，披薩盒服務(wù)器數(shù)據(jù)中心將有一些部分自然冷卻的優(yōu)點(diǎn) 103°F(39.4攝氏度)(分別為68 + 20和68 + 35)。

圖表1表明，額外的部分自然冷卻時(shí)間的這個(gè)值將會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)中心的位置以及操作設(shè)定點(diǎn)的不同，會(huì)產(chǎn)生很大差異。

對(duì)不同服務(wù)器ΔT的部分自由冷卻時(shí)間進(jìn)行比較

(本文后面將討論各種溫度設(shè)定點(diǎn)策略及其與IT決策和舉措的關(guān)系。 在本討論中，我們先將使用68°F(20攝氏度)作為送風(fēng)溫度，為了避免預(yù)先處理的IT保守人士對(duì)此持異議，我們建議讀者徹底脫離自身的舒適區(qū)。