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服务器机架散热怎解决?

作者:课课家教育     来源: http://www.kokojia.com点击数:1633发布时间: 2017-04-30 10:03:29

标签: 服务器数据中心虚拟化

  服务器的确给人们带来了很多的好处,然而,想要更好的运用这一技术,小编想肯定还需要解决很多全新的、不同环境方面的问题。所以以下内容皆是服务器的散热问题,大家认真看哦~

服务器机架散热怎解决?_服务器_数据中心_虚拟化_课课家
  一、机架服务器的应用
  机架服务器实际上是工业标准化下的产品,其外观按照统一标准来设计,配合机柜统一使用,以满足企业的服务器密集部署需求。机架服务器的主要作用是为节省空间,由于能够将多台服务器装到一个机柜上,不仅可以占用更小的空间,而且也便于统一管理。 机架服务器的宽度为19英寸,高度以U为单位(1U=1.75英寸=44.45毫米),通常有1U,2U,3U,4U,5U,7U几种标准的服务器。最常用的有1U 2U。
  这种服务器的优点是占用空间小,而且便于统一管理,但由于内部空间限制,扩充性较受限制,例如1U的服务器大都只有1到2个PCI扩充槽。此外,散热性能也是一个需要注意的问题,此外还需要有机柜等设备,因此这种服务器多用于服务器数量较多的大型企业使用,也有不少企业采用这种类型的服务器,但将服务器交付给专门的服务器托管机构来托管,尤其是目前很多网站的服务器都采用这种方式。
  这种服务器由于在扩展性和散热问题上受到限制,因而单机性能比较有限,应用范围也受到一定限制,往往只专注于在某方面的应用,如远程存储和网络服务等。
  数据中心中的某些服务器机架每年能耗可达800千瓦/机架,而且还会不断增加。未来会怎样发展?
  数据中心密度在过去曾是世纪末日一般的话题,这也许可以解释为什么许多IT组织仍然徘徊于4~6千瓦/机架的能耗密度。但电源与散热管理已经准备向着大于10千瓦的服务器机架进行设计。

数据中心密度在过去曾是世纪末日一般的话题,这也许可以解释为什么许多IT组织仍然徘徊于4~6千瓦/机架的能耗密度。但电源与散热管理已经准备向着大于10千瓦的服务器机架进行设计。
  暴涨的处理器核心数与机架级刀片服务器设计让机房空调(CRAC)和电力成本增加似乎是无法避免的。但高密度并不会像设计师担心的那样杀死服务器。虚拟化、高效节能硬件,主动冷却抑制与更高的可接受运营温度协同配合,将延缓并减少热能消耗。
  二、刀片机架层面散热很关键
  对于很多用户来说,最主要的问题是如何处理在刀片服务器的密集空间中的局部热点和制冷问题。虽然高密度设计可带来诸多的优点,但它同时在数据中心中制造了很多实实在在的“热点”。传统数据中心的围绕式制冷无法以一个可预见的方式将足够的冷空气传输到最需要的地方:机架的前面。
  很多用户只使用20-30%的刀片式服务器。大多数情况下,风扇加上房间中的空气足以保证正常的制冷和设备的正常运行。然而,随着刀片式服务器数量的增加,热量问题很可能就会随着刀片式服务器局部热量的增加而出现。
  高架地板能做的也非常有限。首先,高架地板系统所能提供的制冷量是非常有限的。其次,它还存在一个如何处理设备所释放出的热空气的问题。我们不能只是一味的将冷空气输入到房间中;同时,还需要将热空气排出。对于满机架的刀片式服务器部署,最佳的方法是从一开始就为其提供必需的制冷。
  三、发热是多大的问题?
  与为每个工作负载配置一台服务器不同,一台中等配置的服务器,配合虚拟化管理程序可以支持10、20甚至更多工作负载。设施的机架空间可能因各种负载被虚拟化后而空闲出来。
  同时,芯片由更高密度的晶体管级制造工艺以及更低时钟速打造而成,因此设备更新时,处理器核心数的螺旋上升几乎不会影响机架的能量消耗。
  缩小规模,数据中心内已经有了更多能充分利用的服务器,因此需要的机架也减少了,这已经改变了我们如何应用冷却的方式。与冷却整个数据中心不同,利用宏观的空气处理策略,如热/冷空气通道实现空间中空气对流,运营商实施抑制战略,将经营面积缩小在几个更小的空间,甚至一些机架中。利用行内或机架内部冷却系统来处理这些发热,甚至可以关掉机房空调(CRAC)。
  此外,美国采暖、制冷与空调工程师学会(ASHRAE)组织亦建议提升有效服务器进风口温度到80甚至90华氏度。
  随着这些能源管理的发展,不大可能出现热点与冷却不足的情况,通常来说都是设计不当或不良的设施改造造成的。
  排线是造成台大机架式服务器不稳定的一项主因。张杰生表示,一台机架式服务器后端就必须连结5~6条电线与讯号线,一个机柜容纳了30多台的服务器,后端排线便密密麻麻,不但造成整线的困扰,还因为排线过多,造成散热不易。
  四、热点与其他冷却问题
  即使使用最好的抑制策略与高效率冷却系统,机架中的服务器热点任然会因为计算设备次优选择或放置而产生。
  意外的障碍物或空气流路偶然变化可能产生热量。举例来说,拆下服务器机架的护板,让空气流入机架计划外的位置,会削弱流动到其他服务器的空气,增加出口温度。
  大幅度增加服务器能耗,同样会引起散热问题。例如,用高级刀片服务器系统替换几台1U服务器,会极大提高机架的能源开销,并且空气流量不足会直接影响到刀片机的所有模块组件。如果冷却系统不是为这样的服务器而设计,很可能经常出现热点。
  在增加服务区机架密度时,运营组织需要考虑投资数据中心基础设施管理和其他系统管理工具,收集来自机架内热传感器所提供的数据并生成报告。它们可以发现超过发热限制的情况并采取必要措施,如通知技术人员,自动调用工作负载迁移或关闭系统,以防止设施过早失效。

在增加服务区机架密度时,运营组织需要考虑投资数据中心基础设施管理和其他系统管理工具,收集来自机架内热传感器所提供的数据并生成报告。它们可以发现超过发热限制的情况并采取必要措施,如通知技术人员,自动调用工作负载迁移或关闭系统,以防止设施过早失效。
  当服务器机架规划产生热点时,IT团队可以重新分配硬件。与填充单个机架不同,若空间允许,移动一半或一、二架设备到其他机架上,或关闭过热的系统。
  如果空间不足以进行重新设计,加入一些可移动、自带空调并可在数据中心内使用的冷却设备。如果机架使用紧凑型行内或机架内冷却单元,设置温度点可以比打开密闭单元,增加冷却设备更有效的实现冷却效果。
  五、制冷方法新解决
  为防止热量问题对性能所造成的危害,保证可用性在一个很高的水平上,刀片应用环境必须满足以下三个要求:
  (1)充足的本地制冷
  (2)能向机架提供持续的气流
  (3)能有效的清除热空气
  对于高密度机架来说,最成功最有效的方法就是使用“封闭热通道/冷通道”设计方法。
  这种设计可以在机架后部热空气排出的地方形成一个封闭的空间从而将热空气遏制在一个"通道"之中。这样排出的热空气直接输入到制冷设备之中,有效的避免了热量扩散到数据中心中。这一密封系统有效的防止了冷空气和热空气的混合。热通道/冷通道机架环境(热通道气流遏制系统)是一个自封闭的,可方便应用于现有数据中心的系统。它完全可以在不影响现有数据中心的运行的情况下进行升级扩展。
  当前,刀片式服务器产品的确带来了很多实实在在的好处。然而,如果要完全应用这一技术,还需要解决很多全新的、不同环境方面的问题。应用封闭的热通道/冷通道设计是优化高密度服务器应用的最佳途径,同时它还允许您从部分应用刀片服务器无缝过渡到全面应用。
  六、长期缓解策略
  从长远来看,突破性的技术能够帮助热量管理。
  水冷式机架可以通机柜门或其他路径传输冷却水。水冷式机架能能够解决大部分发热问题——尤其当只靠低温空气和高温空气对流散热不起作用时。
  中浸没式冷却技术可以将服务器浸入充满像矿物油,却非导电、非腐蚀性冷却物质的浴缸中。这种技术有望实现高效率、几乎没有噪声以及接近零损耗的热传输。
  然而,这些热门技术选项更适合于新数据中心架构,而不是普通的技术周期更新.
  今天的分享就到这了,也不知道对大家有用不,如果有用的话,那就点个赞吧!如果哪部分知识点欠缺,欢迎各位朋友进行补充哦~更多精彩的内容,就在课课家教育,还不赶紧行动?等着你们哟~

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