管住氣流 降低能耗

雖然服務器的采購成本在減少，但服務器的放置、供電和冷卻等總體擁有成本自2000年以來卻增加了500%。國際正常運行時間學會（Uptime Institute）的研究發現，在一個典型的機房里，有60%的冷空氣因氣流流失（又稱“旁路氣流”）被浪費了。其結果是，由于過剩的冷卻能力和糟糕的氣流管理，數據中心在能源方面可能花了不少冤枉錢。

優化氣流可以降低運營成本、推遲費用的支出。如果能更有效地管理氣流，還能在不增加新冷卻基礎設施的情況下，增加服務器的密度。

以下幾項措施可以優化現有的機房基礎設施，以解決氣流效率低下的問題。

檢查機房冷卻效率

如果之前沒有積極采用全面的數據中心監測機制來記錄環境參數，如用電負荷、設備進氣口溫度、UPS負荷、冗余冷卻能力和用電效率計算等，那么，現在就從檢查機房氣流效率狀況開始降低能耗吧。

我們可以進行一系列的診斷性評估，其中大多數診斷可用來找出能源效率低下的問題所在，并提供有針對性的補救措施。若能認真執行這項計劃，就能立即節省運營成本，并在幾個月內就能得到回報，而且將來還可持續增加服務器的密度。

專業的機房冷卻效率狀況檢查至少應包括檢查三個方面：IT設備的進氣熱點、旁路氣流的百分比和冷卻能力因子（CCF），CCF是指已有冷卻能力與負荷的差額。

為此，需要進行以下步驟：

#8226;計算及測量活動地板的缺口；

#8226;測量機柜的進氣口溫度；

#8226;測量任何已發現的熱點的相對濕度；

#8226;計算冷卻裝置額定冷卻能力的總和；

#8226;計算冷卻裝置額定氣流的總和；

#8226;計算計算機設備電力負荷的總和，以千瓦為單位；

#8226;確定是否存在潛冷卻，并確定潛冷卻的相關開銷；

#8226;檢查所有的回風溫度和相對濕度傳感器，以便校準。

這些評估有助于拿出一項補救方案，而方案中可能會建議密封所有線纜和IT設備機柜的缺口，以便合理引導氣流。

典型案例：一家公司建有一座6996平方英尺的數據中心，它檢查冷卻效率狀況的辦法是，先測量旁路氣流和熱點（機柜進氣溫度超過最大溫度），然后收集數據來計算CCF，并與臨界負荷進行比較。通過實施補救措施，熱點被消除了，旁路氣流的效率也提高了60%，這意味著設備的可靠性有望得到提高。此外，由于改善了氣流管理，這家公司得以讓兩套冷卻裝置處于不活動的待機模式，使每年電費減少了27024美元（按每度電8美分計算），兩三個月內就收回了成本。

密封機房和活動地板

根據對數據中心的檢查結果，來確定需要采取的補救措施。可能需要密封的地方包括：

#8226;圍墻缺口，特別是穿過圍墻的電纜槽和導線管。還要檢查柱子四周，確保空調風沒有經柱子表面逃逸到鄰近地板。檢查其他缺口，包括氣流有沒有經入口、電梯、裝卸處大門、窗戶、線纜穿過的墻壁缺口以及吊頂上方圍墻上的洞口漏出去。

#8226;沒有將空調氣流直接引到IT設備正面，即進氣口的活動地板缺口。需要密封的最常見缺口是機柜下面或后面的線纜缺口，其他缺口包括配電裝置下面的孔或為鋪導線管而預留出的孔。

典型案例：一家公司對占地1萬平方英尺的數據中心進行調查，發現為防止冷氣外泄，在安裝了400只特殊墊圈后，其運營費用在頭兩個月就收回了成本。最終，每年節省了5萬多美元的能源成本。由于提高了冷卻能力，該公司關閉了18%的機房空調裝置（CRAC），每臺裝置每年可節省約5000美元的運營成本。由于提高了冷卻能力，數據中心管理人員能在不增加額外冷卻裝置的情況下，增加服務器的密度。

改善地面氣流管理

這要視數據中心的不同環境而定，其補救措施可能包括安裝內部擋板、水平隔板、冷通道氣流遏制和熱通道氣流遏制系統。

在閑置不用的機架系統缺口安裝擋板，可防止從服務器排出來的熱廢氣形成從后面到前面的循環。由于設備負荷密度不斷提高，通過機柜內的空隙以及從一排排機架末端和機架頂部跑到冷通道的熱空氣就會變得更多。安裝擋板有助于確保計算機設備的進氣口溫度，尤其是機架頂部的溫度應低于美國供暖、制冷和空調工程師學會（American Society of Heating，Refrigerating and Air-Conditioning Engineers）推薦的最高溫度：華氏80.6度。

典型案例：兩家公司分別針對高密度數據中心和低密度數據中心做了成本影響方面的調查，以表明安裝擋板如何讓數據中心的管理人員提高機房溫度，從而利用更高的回風溫度增強冷卻裝置的能力，節省成本。這既降低了運營成本，又推遲了冷卻方面的資金支出。預計幾個月內就有望得到回報。

高密度數據中心活動地板面積為1萬平方英尺，機房有400個機柜，每年節省的總成本是13.7萬美元，第二個月就收回了成本。因為29.5%的機房空調裝置處于不活動的待機狀態，所以每年的運營和維護成本減少了29%。由于提高了冷卻能力，數據中心的管理人員可在減少運營支出的同時，增加服務器密度，并推遲資金支出。

至于那個低密度數據中心，有12套水冷機房空調裝置和7.5馬力風扇電機，每年節省的總成本是3萬多美元，第四個月就收回了成本。這意味著冷卻裝置每年的運營和維護成本減少了15%。

調整機房

采用了推薦的密封技術后，有必要重新檢查一下熱負荷和冷卻裝置的所有設置，確保曾經任由空調風逃逸或任由熱廢氣循環的缺口得到了密封，并帶來了能效。

還應該評估檢查機房，看看還有沒有機會提高設備的可靠性，進一步降低運營成本。這需要工程師現場調查，實際打開設備，詳細測量性能，同時還要：

#8226;通過累計所有配電裝置或遠程電源面板的輸出功率，或計算UPS系統輸出功率的總和，確定熱負荷；

#8226;通過檢查溫度和相對濕度的設定點和靈敏度，評估活動地板上冷卻裝置的配置情況，看看它們的設置是否正確，整個機房的設置是否統一；

#8226;檢查回風傳感器的校準情況，其中一個關鍵因素是確保用來監測校準的設備已校準到位；

#8226;檢查每個冷卻裝置，核實它是否在提供額定的冷卻能力，為了測定提供的冷卻能力，需要對氣流量和溫度下降進行測量；

#8226;根據熱負荷數據和冷卻能力信息，確定需要運行多少臺冷卻裝置，每個機房的每個地方都應該有冗余冷卻能力；

#8226;確定有孔地磚的適當數量和適當位置，必須通過認真監測IT設備的進氣口溫度，調整有孔地磚在冷通道里面的位置排列；

#8226;使用紅外攝像頭來找出氣流循環模式和設備性能存在的問題，并制訂改進方案。

降低能耗意味著可以降低成本。專業的機房補救策略具有幾乎立即可以節省能耗的優點，這樣就有可能在不增加冷卻基礎設施的情況下，增加服務器密度。建議措施可能包括致力于使用密封技術，日常監測溫度和環境，不過所花的資金和時間會給你帶來回報：大大節省能耗。