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高温酷暑 数据中心如何应对"烧烤"模式

  【IT168 应用】今年入夏以来,热浪不断席卷而来,中国1/3国土已然进入了“烧烤”模式。近50个市县日最高气温超过40℃,超过50个市县出现了极端高温天气。高温天气覆盖江南、江淮、江汉及重庆等地的19个省(区、市),覆盖面积达到317.7万平方公里。眼下可谓是火炉遍地,人人皆可就地烧烤。

  酷热的天气不仅影响了人们的生活,而且也影响到了数据中心的正常运行。

  大多数企业数据中心都在应用虚拟化进行整合,管理人员都期望在有限的空间内满足业务扩展的需要,并将成本和费用控制到最低。大量的精密设备在数据中心中运行,刀片式服务器的应用使得机柜内的功率密度越来越高,而这些设备对运行环境的要求很高。特别是服务器、存储设备受到高温影响后,会导致数据丢失,为企业造成了难以弥补的严重损失。数据中心内虽然配有精密制冷设备和良好的通风系统,但在持续高温的天气里,也会形成热点,造成设备宕机。

  建筑维护结构起隔离空调区域与外界的作用,但无论多好的隔绝功能,都无法阻止机房空调与外界的热湿传递。当夏季高温来临,室外温度高于机房室内温度时,热量也将从室外传向全年处于恒温状态的的数据中心机房内部。

  热传递有多种形式,有内外温度温差造成通过墙体、玻璃等的热传导;有通过玻璃的辐射热;也有太阳辐射墙体造成墙体升温后再通过如传导进入房间;还有通过空气入侵带来的热量等。

  中国西部信息中心IDC专家认为,在持续高热的状况下,数据中心有可能因为如下几个原因导致问题的出现:

  1. 服务器设备的高集成化等导致了机房发热量的大幅提升,IDC机房初始设计的制冷量逐渐难以满足后续发展增量的需要,负载不断增加,而制冷量却没有变,因此机房内温度偏高,环境温度高到一定程度的时候,机房内设备将突破承受的极限,于是热点不断出现,最终导致宕机。

  2.制冷设备可能会因为长期超负荷运转,进而导致故障的发生,严重时可能导致整个数据中心的瘫痪。

  3.高热的天气给市电供电系统造成了巨大的压力,可能会出现突发性断电的情况。同时,UPS配置的阀控式铅酸免维护蓄电池在高温情况下寿命也会急剧下降。若是数据中心未能及时加以妥善应对,后果不堪设想。

  数据中心内通常都是设备密布,而且这些设备以及电力系统本身就会产生较大的热量,在高温酷暑的条件下,对环境温度就更加敏感。如果超过正常温度和湿度,设备运行时发生障碍的机率就会大大增加。在潮热、高温的条件下,设备的性能和运转不可避免地会受到影响,数据遭到破坏或丢失的可能性也大大增加。据统计,在基准温度情况下,温度每升高10℃计算机的可靠性就下降25%。这个时候如果没有很好的空调系统对其温度进行有效控制,机房内将很容易出现热点,机器可能会频繁宕机,进而导致各种事故的发生。

  按照电信集团星级机房认定标准,数据中心设备运行时的非常好的温度为22度,上下浮动不超过2度;空气的相对湿度为45%—65%。西信中心作为中国电信集团最高等级的五星级机房,机房温度夏季可达到23±2º,冬季为20±2º,相对湿度满足45%~65%。

  应该说,面对夏季高温“烧烤”模式,数据中心的压力是显而易见的。除了加强现有设备的可靠性,增加必要的冗余设备外,以下措施当为推荐应对措施:

  应对措施1—增加或改用先进的制冷设备

  如果制冷量达不到要求的话,一个简单的应对方法就是增加制冷设备,通过增加制冷量的方法把温度降下来。当然,如果没有足够的空间安装新设备,或者旧设备已经出现老化,存在隐患,那么更换制冷效果更好,可靠性更高的设备就成了必然。

  为确保企业数据中心的服务器、存储等设备能够在高温环境正常运行,降低额外的维护和基础设施成本,同时降低总体能耗,目前西部信息中心也是国内采用先进的2种不同空调制冷方式的少数专用IDC机房之一,其分别规划了三套独立空调系统:

  1.VRV空调系统:用于管理用房和10KV高配室,总制冷量约388KW。

  2.冷冻水空调系统:用于IDC机房及电力电池区制冷,配置了3台1250冷吨的中央空调冷水机组、10台大功率水泵、2台板式换热水,按双管水路冗余配置总制冷量约13185KW。中央空调冷冻水系统(机组品牌:特灵,水泵品牌:格兰富)屋顶配置闭式冷却塔集中制备冷却水;冷却水进入楼层空调机房,与专用空调配套的水冷冷凝器进行热交换从而冷却冷媒;被冷却后的冷媒进入IDC机房内的恒温恒湿空调机组,再冷却机房内的空气温度

  3.闭式冷却塔水冷空调系统(风冷空调系统):仅用于IDC机房制冷,配置了8台300冷吨的闭式冷却塔,总制冷量约12000KW。闭式冷却塔水冷空调系统(机组品牌:荏原;板式交换器品牌:APV) IDC机房采用恒温恒湿专用空调机组,气流组织形式为下送风、上回风。

  借助该系统组合不仅具备高散热能力和可靠性等优势,还使得方案中的服务器、存储和网络设备允许用户在更高温度条件下安全、稳定的运行,避免因高温宕机“罢工”。

  应对措施2—安装高精度的报警系统

  再好的设备也不能够保证一直不出故障,因此,在数据中心安装各种监控系统是非常必要的。24小时实时监控看似是一个不错的方法,但实际上这种方式需要大量的人力和心力,因为人们可能出现的失误,仍然有可能在第一时间不能发现隐患或问题。

  所以,要做到实时和全方位的监控,除了配备必要的人力外,还需要同时在机房安装高精度的报警系统,以便于在出现问题的时候能够及时报警从而提醒工作人员前去解决。

  1.电话拨号报警方案:停电、超温/湿/烟/水/门禁拨打电话报警于一体,可以打4个电话(提供一个分机线即可),带室温显示,温度可以自己设定。纯硬件设备,安装简单,摆放在机柜或桌面即可。

  2.声光报警:报警内容同上,实现声光报警,报警器可放置于值班室。

  3.短信报警方案:报警内容同上,短信报警,可以给5个人发报警短信,可以短信查询机房状态,自动回复。

  4.空调控制方案:来电自启动(有线、或无线方式实现可选)空调故障可报警;空调双机/多机切换(定时、温控、主备切换),空调故障可报警。

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