就在幾年前,業界專家可以自信地將20°F的分析和能耗使用預測作為機架式比薩盒服務器的標準ΔT,并將35°F作為刀片服務器系統的標準ΔT。 然而,競爭環境隨著時間的推移而演變。 服務器廠商繼續致力于生產更節能的服務器。
這種設計的大部分精力都集中在微處理器核心和軟件上,當計算機不能在高活動水平下工作時,它會減慢計算機的速度。然而,有些工作還主要集中在內部元件的工作溫度要求,從而降低氣流要求和允許較高的Δt的。
因此,雖然比薩盒服務器和刀片服務器之間的一般區別仍然通常是有效的,但它并不是絕對的規則,因此使用該元素的具體工作要求要求服務器供應商提供ΔT信息或CFM / kW比。 只有通過考慮服務器規范的這一要素,服務器采集和部署活動才能將數據中心視為完全集成的生態系統。
第2部分:指定A1,A2,A3或A4服務器
不同類服務器在不同的高溫下運行工作,因此,可以有更多的時間使用自然冷卻,顯著地降低運行成本。
在不同的高溫下運行服務器,會導致水冷機組運行條件不同,或者意味著根本不需要制冷機組,由此,降低運行成本,同時降低構建新數據中心的費用。
為了至少開始構建完全集成的數據中心的過程,該數據中心作為一個eco 系統(生態系統),其中所有各種元素都相互支持以優化IT,機械和電氣功能,關于服務器的決策應包括比 前面描述的機架式服務器與刀片系統的影響以及所有相關的應用程序兼容性和I / O與原始功率考慮。
服務器也可以按照其工作溫度要求進行分類,這些類別可能會影響數據中心的運行預算、運行的總體擁有成本以及會對設備穩定性產生重大影響。這些分類是由ASHRAE技術委員會在2011年的白皮書中正式確定的,然后在第三版的數據中心計算機設備的環境指南手冊發布(表2中總結)。
即使如此,在從這些表格中探討IT決策帶來的后果之前,我們應該首先清楚的了解這些信息的來源,以防止服務器制造商對此不配合,不給予任何推薦和建議。
指導方針的開發者,就是該委員會的成員,包括:研究人員、名譽退休科學家和研究生,代表這些公司占全球服務器市場的70%以上,以及服務器微處理器行業的大部分。
這部指南能幫我們更好的理解數據中心各項設施、設備。
通過這種先發制人的澄清,我們可以探索當今IT經理面臨這些額外采購選擇,它們對數據中心整體有效性的意義與價值。
圖表2 :ASHRAE TC9.9數據處理設備環境規范
2011年ASHRAE環境指南保持了2008年建立的建議的服務器進風溫度范圍為64.4°F(18℃)——80.6°F(27℃),但該規范已經擴大了服務器允許進風溫度的范圍,并糾正了在應用允許范圍內引入的問題。
在ASHRAE 指南中首次介紹了擴展溫度范圍,并允許溫度范圍在短時間內運行時沒有問題的,但指南中沒有界定短時間的范圍是多久。
ASHRAE在 2011年的白皮書與第三版指南清晰的描述如何界定對于數據中心而言的短時間,并提供了明確的方向。 以下是關于界定“短時間的”的步驟以及簡明概要;我們鼓勵讀者參閱手冊,并將此分析納入正常的前期規范/收購盡職調查的一部分。
The ASHRAE IT委員會完成了前所未有的合作通過建立所謂的 “X”因素,建立一個可靠的運行標準,這意味著每臺服務器在數據中心服務的生命周期內(365天,7*24小時)都可以實現進風溫度為68°F (20℃),這將刷新現在的數據中心現行標準。
然后,他們通過監測服務器每小時接收到多少氣流量,與”X”基準線進行對比,看是高于基準線還是低于基準線,該指南認同基準線在一定范圍內升高或降低。
然后,該指南會介紹如何使用指南對案例進行研究。 在一個例子中,它描述了芝加哥的一個數據中心,使用自然冷卻,使得數據中心的溫度在大自然的主導之后在特定的允許范圍內波動。
低于低閾值的溫度只能通過再循環回流來保持氣流供應,并通過標準機械冷卻來解決溫度高于高閾值的溫度。 在芝加哥的例子中,服務器設備的可靠性實際上提高了1%。
摘自《數據處理設備的熱指南,第三版,ASHRAE,2012》
數據通信設備的環境指南:擴展推薦的環境信封“ASHRAE,8月,2008年,第2頁。
對這一做法的結果的解釋值得注意。 例如,如果使用數據中心每小時溫室數據的計算表明,允許數據中心溫度根據預期的天氣條件而波動,則會導致服務器故障增加5%,這是什么意思? 如果數據中心擁有1000臺服務器,并將特定供應商的經驗轉化為預期的0.5%故障率,則這意味著數據中心的某個地方會有五臺服務器出現故障。
五臺服務器,就就意味著增加5%的故障率,允許數據中心的溫度在允許的范圍之內上下波動的話,將導致有1/4服務器的故障率增加,或者說四年內會有1000次故障率,這可能比一些數據中心的技術更新的時間還長。 確定此視角的規模和可接受的程度應該是在對服務器類做出決策之前的一個初步步驟,可以對數據中心設計和效率產生深遠的影響。
對于溫度的挑戰,
表3中A1類服務器的允許范圍為59° - 90°F(15-32℃),
A2級服務器的容許范圍為50° - 95°F;(10—35℃)
A3級服務器為41° - 104°F(10-40℃),
A4類服務器是41° - 113°F(10-45℃)。
在標準營銷或用戶文檔上仍然難以找到這些類的服務器制造商名稱; 然而,這些范圍將對應于所有制造商的標準文檔中容易獲得的工作溫度范圍。
圖表3
在(A2, A3, A4)服務器最高溫度下自然冷卻時時間推薦表
從現在的使用情況來看,目前銷售的服務器絕大多數都屬于A 2系列。 今天的A4類服務器通常是用于軍事或其他苛刻領域應用的極其堅固耐用的服務器。
第3類服務器位于那些極端耐用的服務器之間,通常價格溢價極高,我們在大多數商業關鍵設施中都能找到。 隨著數據中心運營商變得更加熟悉和舒適,將這種類型的分析作為標準規范和采購過程的一部分,我們可以期望在具有這些溫度規格的服務器上更具吸引力的定價,但沒有其余的加固架構。 盡管如此,這些價格溢價當然不應該取消這些服務器的考慮資格,特別是考慮到在許多情況下對總體擁有成本的影響。