遠程辦公室擁有自己的服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)連接,但主要業(yè)務(wù)處理與存儲還是安置在主數(shù)據(jù)中心,使用專屬冷卻與電源。直到現(xiàn)在。
邊緣計算的時代已經(jīng)來臨。超越數(shù)據(jù)中心的分散處理和存儲正在成為新的規(guī)范。隨著提高計算能力與降低延遲的需求增加,單機柜微型數(shù)據(jù)中心或數(shù)據(jù)中心正在快速崛起。與我們曾經(jīng)處理的小型服務(wù)器和交換機不同,前者只需要辦公室質(zhì)量的冷卻環(huán)境,而大部分邊界服務(wù)器使用高密度刀片服務(wù)器技術(shù),會產(chǎn)生顯著的熱密度,并需要不斷冷卻。
這個級別的邊緣計算會遇到如下障礙:
中央數(shù)據(jù)中心之外的建筑冷卻能力有限;
夜間、周末與節(jié)假日冷卻系統(tǒng)關(guān)閉或溫度變化;
冗余與可靠性不足;
物理建筑限制特定冷卻系統(tǒng)安裝;
用于安裝邊緣計算機柜的密閉空間;
ASHRAE Standard 90.1能效限制。
制冷與供電
有限和間歇制冷以及低可靠性設(shè)施,對商業(yè)建筑來說十分常見,尤其是那些傾向于作為遠程辦公室使用的建筑。一種方法是在機柜后門安裝冷卻盤管,在熱量逃出機柜前將其消除中和。另一種方式是內(nèi)部冷卻水盤管與風(fēng)扇,甚至還可以使用直接處理器液冷散熱。這些服務(wù)器冷卻方法需要連接水。如果建筑沒有足夠能力與可靠性,則需要更多的傳統(tǒng)冷卻方式。內(nèi)置壓縮機的冷柜可能又大又昂貴,所以設(shè)施設(shè)計者通常會在房間里安裝空調(diào)。這些機械冷卻設(shè)施的設(shè)置通常需要安裝管道來連接建筑物外的熱交換器——通常在屋頂。假設(shè)戶外有空間能夠防止熱交換器,并且周圍有所需的服務(wù)區(qū)以用來連接管道。如果是低層建筑,難度可能不會太大,但如果是高層建筑,這是極具挑戰(zhàn)性的,常常令人望而卻步。
邊緣計算空間最需要重視空間的問題是空調(diào)單元選型。企業(yè)往往會選擇壁掛式、家庭式設(shè)備,因為它們價廉也小型。不幸的是,它們往往不適用。計算設(shè)備的發(fā)熱量十分明顯。值得慶幸的是計算機并不出汗,所以比較住宅和商業(yè)建筑空調(diào)的潛在冷卻能力沒有必要。這些設(shè)備對顯熱比敏感不足,意味著只有50%至75%的冷卻能力是可靠的,我們需要以此來設(shè)計冷卻數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備的方案。需要根據(jù)IT設(shè)備的設(shè)計與定額來選擇邊緣計算空間所需的空調(diào)設(shè)備。
與遠程空間配合遇到的問題
IT冷卻所需的空調(diào)也占用空間。存在合適的壁掛式設(shè)備,但理想的位置常常是在天花板上。落地式空調(diào)需要占用空間,遠程辦公往往空間吃緊,而且設(shè)備可能比理論所需空間還大。管理壁掛式空調(diào)的空氣流也比較容易。這點至關(guān)重要;任何類型的冷卻設(shè)備只有在氣流控制得當(dāng)?shù)那闆r下才能實現(xiàn)有效制冷。除了引導(dǎo)冷空氣到機柜前方,冷卻設(shè)計還需要考慮熱空氣從計算機排出后的流向。如果沒有將冷熱空氣隔離,兩者會混合。這樣會導(dǎo)致兩種我們不希望的事情發(fā)生。熱空氣再循環(huán)會提升進入計算機硬件的冷空氣溫度,不僅浪費冷卻能源,還降低冷卻效果。冷空氣旁路同樣還降低了返回空調(diào)的空氣溫度?;仫L(fēng)溫度對空調(diào)性能的影響非常明顯??雌饋硭坪踹`反直覺,但返回空調(diào)的空氣溫度越高,空調(diào)設(shè)備的冷卻能力越真實。相同的空調(diào),返回空氣越熱的話,制冷效果會越好。分離空氣流,能節(jié)省能耗還可以節(jié)約購置超大冷卻設(shè)施所需花費的資金。采用空氣管道嚴(yán)格分離冷暖空氣,或采用空氣抑制柵欄,從物理上將機柜的前后隔離。這些標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)中心技術(shù)在只擁有一兩個機柜的小空間內(nèi),是個挑戰(zhàn),甚至還可能因為空調(diào)設(shè)施錯誤放置而無法實施??紤]到成本與高性能計算系統(tǒng)的重要性,它們所處的環(huán)境需要重視,并應(yīng)該有熟悉IT復(fù)雜環(huán)境控制的專家來解決。
經(jīng)濟形式不佳
另一個制約因素是最近才發(fā)生作用的。美國采暖制冷與空調(diào)工程師協(xié)會(ASHRAE)推出了知名的Standard 90.1標(biāo)準(zhǔn),“非低層住宅建筑能效標(biāo)準(zhǔn)(Efficiency Standard for Buildings Except Low Rise Residential)”。該標(biāo)準(zhǔn)被幾乎美國的每個州和市政當(dāng)局作為法律采用,因此也被當(dāng)?shù)貦z驗員和公務(wù)員強制檢驗。2010年版刪除了數(shù)據(jù)中心豁免,所以現(xiàn)在計算機冷卻系統(tǒng)有著嚴(yán)格的節(jié)能要求。在大多數(shù)情況下,要求安裝節(jié)熱器,一個大型的冷卻塔,通常安裝在建筑物的屋頂。節(jié)熱器意味著降低對機械制冷的需求,節(jié)約了當(dāng)外界溫度較低時所需的冷卻能源。即使是沙漠氣候,節(jié)能器在夜間也是非常有效的。不幸的是,ASHRAE 90.1的具體要求經(jīng)常不切實際或不經(jīng)濟,因此實際執(zhí)行時可能會將邊緣計算排除在安裝外。新版的標(biāo)通常需要花數(shù)年時間才可以準(zhǔn)付諸實踐,但事實上2010版甚至2013版幾乎無處不在。新標(biāo)準(zhǔn) ASHRAE 90.4,將為未來數(shù)據(jù)中心提高能源效率方面提供更實用的方法。較小的安裝規(guī)模,例如邊緣計算最終也會納入90.1標(biāo)準(zhǔn)要求。
邊緣計算是未來的潮流。但硬件所處的環(huán)境需要由具備資質(zhì)的專業(yè)人員進行檢查,在確認購買這項最新的計算技術(shù)之前,需要保證遵守適用的規(guī)則并接受適當(dāng)?shù)闹С帧?/p>